杰克·法拉利
了解如何在Simulink中使用基于帧的处理金宝app®模型加速模拟并模仿实时系统的行为。与DSP System Toolbox™配对,可以配置信号处理块以在数据帧上创建和操作,允许在单个时间步骤中处理多个样本。请参阅如何使用Simulink金宝app图形功能,包括信号维标签和颜色编码的样本时间来检查和调试系统模型。您还可以使用Simulink Profil金宝apper评估不同数据帧大小对模拟性能的影响。
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,在这里,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,当为基于帧的处理启用块时,它们以称为帧的序列样本组处理信号。此处显示的帧有两个通道,每个通道有五个连续采样。列数表示每个帧的通道数,而行数表示每个通道的采样数。现在以基于帧的方式处理相同的多信道信号。
在单个时间步中,处理来自一个或多个通道的多个样本。为了演示基于帧处理的改进性能,让我们看一看音频信号处理中的应用实例。在模型中,导入并处理立体声音频文件以添加一系列声音效果。模型的停止时间设置为10秒。在从多媒体文件块读取音频信号后,音频信号通过一个由三个部分组成的级联二次滤波器、一个翻边效应块、混响器块,最后写入MATLAB工作区。
进一步检查byquadratic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进行操作。法兰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大小正确的数据帧进行模拟,我们首先将From Multimedia块的audio frame size参数设置为每帧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,模型中的每个模块按预期在大小为256x2的信号输入上运行。
我们希望在帧中看到两个列,因为立体声音频信号有两个左右声音的通道。现在我们已准备好开始模拟。为了评估模型的性能,我们将利用位于调试菜单中的Simulink Profiler。金宝app首先,如前所述,让我们模拟具有256个样本的帧大小的示例模型。让我们使用Profiler运行模型,以生成包含性能结果的剖析报告。
现在,让我们将源块的音频帧大小参数增加到每帧的1,024个样本,并第二次运行探查器。让我们添加第二个报告面板,以便我们可以将两个分析器报告并排进行比较。与每帧的1,024个样本的第二个模拟相比,我们可以看到,每帧的模拟运行256个样本需要更大的时间和呼叫次数,以便在模型中完成。通过从分析器报告中使用数据绘制模拟时间和拨打块的呼叫次数,性能和帧大小之间的关系可快速识别。随着每个帧的更多样本处理的信号需要更少的块呼叫,仿真从需要提高性能的减少的Simulink调度器开销中受益。金宝app
但是,在较大的帧中存在权衡也消耗更多内存,这可能会对复杂模型的性能产生负面影响。一般来说,对不同的框架尺寸进行实验是值得的,以找到最大化模型仿真性能的框架。为了总结,将帧引入Simulink Model可减少开销并提高模拟性能。金宝app基于帧的处理也密切模仿实时系统在数据流上收集和操作的方式。金宝appSimulink提供用于建模,设计和测试信号处理系统的功能,其中具有用于基于帧信号的本机支持的块。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
您还可以从以下列表中选择一个网站:
选择中国网站(以中文或英文)以获取最佳网站性能。其他MathWorks国家网站未优化您的位置。