杰克·法拉利
学习如何在Simulink中使用基于框架的处理金宝app®用于加速仿真和模拟实时系统行为的模型。与DSP系统工具箱配对™, 您可以配置信号处理块来创建和操作数据帧,从而允许在单个时间步中处理多个样本。请参阅如何使用Simulink图形功能(包括信号尺寸标签和彩色编码采样时间)检查和调试系统模型。您还可以使用Simulink Profiler评估不同数据帧大小对模拟性能的影响。金宝app
在Simulink模型中将信号数据分组并作为帧处理通常可以提高仿真性能。它还更接近于模拟实时数字信金宝app号处理系统如何处理信号数据流,从而更精确地模拟硬件中的真实世界行为。在本视频中,我们将介绍在Simulink中使用帧的基本知识,包括将帧引入模型、启用基于帧的处理的块,以及评估不同帧大小的效果。Simulink中的帧类似于在MATLAB中处理向量。矢量化的MATLAB代码通常比包含循环的相应代码运行得更快。
这是因为MATLAB解释器的调用次数减少了,从而减少了代码执行的开销。类似地,在Simulink中将数据处理为帧可以减少调用Simulink调度程序的开销,从而加快模拟速度。Simulink与DSP系统工具箱配合使用,提供了一系列模块来建模和模拟信号处理系统。信号处理块可以被配置为处理由其块参数指定的样本或数据帧。在基于金宝app样本的处理中,块每次处理来自一个或多个通道的一个样本的信号。
例如,此处有两个通道馈入方形块,但每个时间步仅处理来自每个通道的一个样本。或者,当块启用基于帧的处理时,它们以称为帧的顺序样本组处理信号。此处显示的帧有两个通道,每个通道有五个顺序样本。数字of columns表示每帧的通道数,而行数表示每通道的采样数。现在以基于帧的方式处理相同的多通道信号。
在单个时间步骤中,处理来自一个或多个通道的多个样本。为了展示基于帧的处理可以实现的改进性能,让我们来看看音频信号处理中的应用程序的示例。在该模型中,导入立体声音频文件并处理以添加一系列声音效果。模型的停止时间设置为10秒钟。在从多媒体文件块读取之后,音频信号通过三个部分,一个拼图效果块,混响器块,并最终写入MATLAB工作空间后传递级联的逐个逐级滤波器。
进一步检查BYQUARIAL滤波器,我们可以看到每个滤波器部分都设置为使用基于帧的处理。翻边块和混响块被配置为继承信号采样率。为了确认模型将使用正确大小的数据帧进行模拟,让我们先设置From Multimedia的音频帧大小参数块为每帧256个样本。现在,让我们打开“调试”菜单,并在信息覆盖下启用信号尺寸和采样时间颜色。正如我们所看到的,模型中的每个块都按预期在大小为256x2的信号输入上操作。
我们希望在帧中看到两列,因为立体声音频信号有两个通道用于左和右声音。现在我们准备开始模拟。为了评估模型的性能,我们将使用位于Debug菜单中的Simulink Profiler。金宝app首先,如前所述,让我们模拟帧大小为256个样本的示例模型。让我们使用Profiler运行模型,以生成包含性能结果的Profiler报告。
现在,让我们将源块的音频帧大小参数增加到每帧1024个样本,并再次运行Profiler。让我们添加第二个报告面板,以便我们可以并排比较两个分析器报告。与第二次仿真每帧1024个样本相比,我们可以看到,每帧256个样本的仿真运行需要更多的时间和调用模型中的块的数量来完成。通过使用来自分析器报告的数据绘制仿真时间和对每个仿真块的调用数量,可以快速识别性能和帧大小之间的关系。由于每帧处理的信号需要更少的块调用,因此仿真可以从减少的Simulink调度器开销中受益,从而提高性能。金宝app
然而,较大的帧也会消耗更多的内存,这可能会对复杂模型的性能产生负面影响。一般来说,值得尝试不同的帧大小,以找到一个最大化模型模拟性能的帧。综上所述,在Simulink模型中引入帧可以减少开销并提高仿真性能。金宝app基于帧的处理也非常类似于实时系统收集和操作数据流的方式。金宝appSimulink提供了建模、设计和测试信号处理系统的功能,这些功能块支持基于框架的信号。金宝app
在我们使用的示例中,我们只需要更改源块的“音频帧大小”参数,就可以实验模型中不同帧大小的效果。图形功能(如信号尺寸和彩色编码采样时间)可用于快速查看和检查系统架构中的信号,以帮助设计和测试。有关Simulink中基于帧的处理的示例和更多信息,请访问我们的文档。金宝app
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