在Simulink - Matlab＆Simulink - 金宝appMathworks Australia中检查样本和帧速率 - Mathworks澳大利亚

检查样品和帧率金宝app

金宝app^®使您能够建模单速率和多速率离散系统。在单一速率系统中，模型中的所有模块都以相同速率运行。在多速率系统中，不同的块以不同的速率运行。属性可以控制模型中块执行的速率采样时间(金宝app模型)(与抽样率相反)在块水平。块的采样时间指示块何时生成输出或更新其内部状态。有关块执行速率的详细信息，请参见采样时间(金宝app模型)．您可以使用Timing Legend等工具交互访问示例时间信息模型数据编辑器(金宝app模型)．

本主题首先在Simulink模型的上下文中定义了一些基本概念，如采样和帧、采样时间(也称为采样周期)、采样率、帧周期和帧率。金宝app然后，本主题解释了如何在Simulink模型中使用颜色编码和时序图例检查样本率和帧率。金宝app

采样率和帧率

样品和框架

采样是一个信号在给定时刻的一个值或一组值。一个框架可以是一个连续时间的样本的向量或矩阵堆叠在一起。有关样本和框架的更多细节，请参见示例和基于帧的概念．

采样时间（或样本周期）

采样时间T._S.块是指示仿真期间块何时产生输出的参数，如果合适，请更新其内部状态。采样时间是帧中各个样本之间的时间间隔。

采样率

信号的采样率是采样时间（或样品周期）的倒数T._S.．在数学上，可以使用采样率 $1 / {T.}_{S.}$ ．

在大多数情况下，当您构建Simulink模型时，您只需要为源块设金宝app置采样率。金宝appSimulink自动计算连接到源块的块的适当采样率。

帧周期及其与样本周期的关系

帧时间T._F由采样时间的产品给出T._S.以及帧的大小m，并且它使用以下等式表示：

${T.}_{S.} = {T.}_{F} / m$

帧率

信号的帧速率是帧周期的倒数T._F并且可以用 $1 / {T.}_{F}$ ．

这个图显示了带有帧大小的单通道信号m4和一个帧周期T._F1秒钟。样本期T._S.因此是1/4或0.25秒。

T = 0，T = 1，T = 2和T = 3处的帧序列。

在大多数情况下，序列采样时间T._S.更重要的是，帧速率只是您为信号选择的帧大小的结果。对于具有给定采样时间的序列，较大的帧大小对应于较慢的帧速率，反之亦然。

输入输出采样和帧周期

在Si金宝appmulink中，块可以对其输入和输出具有不同的速率（速率转换块）。基于采样时间和信号帧大小来计算块的输入和输出处的帧周期和帧速率。在大多数情况下，当您构建Simulink模型时，您只需要为源块设金宝app置采样率。金宝appSimulink自动计算连接到源块的块的适当采样率。

这输入框内（T._fi)是连续帧输入到一个块之间的时间间隔。类似地,输出帧周期（T._佛)是块在输出端口更新帧向量或矩阵值的时间。

更具体地说，输入的采样时间（T._SI.）和产出（T._所以）通过以下等式与其各自的帧周期有关：

${T.}_{S. 一世} = {T.}_{F 一世} / m_{一世}$

${T.}_{S. O.} = {T.}_{F O.} / m_{O.}$

在哪里m_一世和m_O.是输入和输出帧大小。

从数学上讲，输入帧速率为 $1 / {T.}_{F 一世}$ 并且输出帧速率给出 $1 / {T.}_{F O.}$ ．

该块决定是一次处理一个样本信号还是一次处理一帧信号，这取决于块对话框中的设置。例如,一个Biquad过滤器块的输入处理参数设置为列作为通道（基于帧）对待一个3.——- - - - - -2输入信号为两帧信号，每帧有三个样本。如果输入处理参数设置为作为通道的元素(基于样本)，这3.——- - - - - -2输入信号作为六通道信号处理，每个通道有一个样本。有关更多详细信息，请参阅示例和基于帧的概念．

使用彩色编码检查信号速率

你可以在Simulink模型中使用颜色编码来检查信号的采样率和帧率。金宝app当你启用颜色编码，每个样品时间类型(金宝app模型)在您的模型中有一个或多个颜色与它相关联。此外，您可以根据其采样时间注释这些信号，并在时间图例中显示此数据。定时图例包含模型中每个采样时间的采样时间颜色，注释和值。有关更多详细信息，请参阅查看样本时间信息(金宝app模型)．

以下两种模型使您能够使用颜色编码技术检查信号的采样率和帧率。

使用采样时间颜色编码查看信号采样率

这个示例使用:

开放模式

打开模型“ex_color_tut1”．在这个模型中，输入信号使用上采样块向上采样5倍，信号使用下采样块向下采样2倍。总的转化率是5/2。生成输入信号的Signal From Workspace块具有采样时间参数设置为2秒样品每帧参数设置为1.输入处理参数，而Downsample块中的参数设置为作为通道的元素(基于样本)．这个设置允许块将接收到的每个样本作为一个独立的通道处理。

启用采样时间彩色编码

要在此模型中启用采样时间彩色编码，请在调试选项卡上,选择信息覆盖>颜色．这个选择打开了样品时间彩色编码。金宝appSimulink现在为模型中的每个样本时间分配不同的颜色。此外，要为所有示例时间启用注释，请选择信息覆盖>文本．选择两者颜色和文本显示颜色和注释。运行模型。该模型中的每个信号都具有不同的采样率。因此，每个信号被分配不同的颜色。

使用定时图例检查样品时间

您可以使用Timing Legend查看关于样本时间颜色、注释和模型中每个样本时间的值的信息。要启用此图例，请选择信息覆盖>时间的传说．金宝appSimulink更新模型图并打开定时图例。定时图例显示了信号的帧周期的值。在此示例中，因为上置的upsample和downample块将每个样本视为独立信道，而且样品每帧源块的参数设置为1，并且信号的帧周期与信号的采样周期（采样时间）相同。

从计时图例中的帧周期值可以看出，来自源块的信号D3是最慢的，采样时间为2秒。上采样块使信号的采样率增加5倍。结果，采样时间减少了5倍，变成了0.4秒。进一步将信号下采样2倍，使输出信号D2的采样时间为0.8秒。

图例提供了两个突出显示选项：

突出显示采样时间原始的块和信号。
突出显示包含所选采样时间的所有块和信号。

要启用突出显示样本时间的原点，请单击“起源选项从突出显示菜单。从列表中选择一个特定的示例时间(本例中为D3)，以查看该示例时间的来源。

您还可以单击示例时间的类型以突出显示特定类型的示例时间的所有来源。

要启用突出显示包含所选示例时间的所有块，请单击所有选项从突出显示菜单。

这没有一个“突出显示”菜单中的选项清除当前突出显示。

也可以通过点击1/p按钮显示信号的采样率(1/采样周期)。定时图例显示1/周期值。

使用采样时间彩色编码查看信号帧速率

这个示例使用:

开放模式

打开模型'ex_color_tut2'．来自工作区的信号块具有采样时间参数设置为1，则样品每帧参数设置为“16”。生成的信号的每一帧包含16个样本。这输入处理参数，而Downsample块中的参数设置为列作为通道（基于帧）和率的选择参数设置为允许多重速率的处理．此设置使得UpSample和DownSample块能够以多速率模式操作，并将数据视为大小16的帧。

启用采样时间彩色编码

在这一点调试选项卡上,选择信息覆盖>颜色和文本．这个选择打开了样本时间彩色编码和注释。运行模型。金宝appSimulink为每个帧速率分配不同的颜色。

使用定时传奇检查帧速率

通过选择启用定时传奇信息覆盖>时间的传说．金宝appSimulink更新模型并打开Timing Legend。您可以查看模型中每个信号的帧周期值、与帧周期相关联的颜色以及相应的注释。例如，输入信号的帧周期(在时序图例中用D3表示)为 $美元M_{我}\ * T_ {si} $识别$ 或 ${16} \ * {1}$ ，等于16秒。D1信号上采样5倍。因此D1的帧周期为16/5，即3.2秒。随后的信号D2向下采样2，结果帧周期为3.2 x 2 = 6.4秒。

因为率的选择参数被设置为允许多重速率的处理，每个块改变帧速率。因此，模型中的每个帧信号都被赋予了不同的颜色。

您可以通过单击定时图例中的1 / p按钮来查看信号的帧速率。

双击Upsample Bolt和DownSample块，然后更改率的选择参数到强制执行单速率处理．

运行模型。现在每个信号都有相同的帧周期，因此用相同的颜色编码。

使用模型数据编辑器或探头来检查信号

还有另外两种技术可以用于在模型中检查信号：模型数据编辑器和探针(金宝app模型)块。

模型数据编辑器

这模型数据编辑器(金宝app模型)(在建模选项卡，单击模型数据编辑器)以可排序、可搜索的表显示有关模型数据(信号、参数和状态)的信息。这采样时间列显示模型中为每个信号指定的采样时间。在更新了框图之后，列还显示了每个信号使用的特定样本(例如，对于指定继承样本时间的信号，列值为－1）.您还可以使用此列指定示例时间。

探测器模块

你可以连接探针块到要检查的信号。这探针块显示信号参数，例如信号宽度，采样时间，信号复杂度和信号尺寸。