Bài giảng Mô phỏng hệ thống truyền thông: Chương 3 - PGS. TS. Võ Nguyễn Quốc Bảo
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.21 MB, 14 trang )
GIỚI THIỆU VỀ SIMULINK
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ SIMULINK
•
•
•
•
Giới thiệu
Các thành phần cơ bản của Simulink
Các bước xây dựng mơ hình Simulink
Simulink Communication Toolbox
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ SIMULINK
3.1 Giới thiệu:
Simulink là một công cụ đồ họa mở rộng trong Matlab để mô hình hóa và mơ phỏng hệ thống. Một
trong những lợi thế chính của Simulink là khả năng tương tác, điều chỉnh và cài đặt qua các khối
chức năng mà không phải thực hiện với các dịng lệnh.
Hình 3.1: Khởi động Simulink ở trên giao diện chính (nút bên phải).
GIỚI THIỆU VỀ SIMULINK
3.2 Simulink
3.2.1 Khởi động Simulink
Chúng ta có thể khởi động Simulink bằng hai cách: nhập lệnh “Simulink” trực tiếp ở cửa sổ lệnh hay là nhấn vào
nút Simulink ở giao điện chính của Matlab như Hình 3.1. Sau khi bấm nút ở giao diện chính sẽ ra bảng như
Hình 3.2.
Hình 3.2: Giao diện chính của Simulink.
Trang bắt đầu của Simulink trình bày như Hình 3.2 nếu Matlab có cài đặt Simulink. Để làm việc với
Simulink, chúng ta cần biết về thanh công cụ Simulink như Hình 3.3
Gồm 3 chức năng chính:
• Cài đặt mơ hình
• Chạy mơ hình
• Xây dựng mơ hình
Hình 3.3: Thanh cơng cụ của Simulink với nút đầu tiên là nút Library Browser để mở thư viện Simulink.
Các thành phần cơ bản của Simulink
• 3.2.2 Các thành phần cơ bản
Hình 3.4: Các khối thư viện cơ bản của Simulink.
Các bước xây dựng mơ hình Simulink
+ Để bắt đầu xây dựng một mơ hình Simulink, chúng ta thực hiện các bước sau:
•
•
•
•
•
Bước 1: Mở thư viện Simulink bằng cách nhấn vào nút “Library Browser” như Hình 3.3.
Bước 2: Dùng phương pháp “gắp và thả” các khối ở “Simulink Library Browser” vào mơ hình.
Bước 3: Kết nối các khối ở Bước 2 theo mơ hình đã thiết kế.
Bước 4: Điều chỉnh các tham số của các khối theo thiết kế.
Bước 5: Điều chỉnh tham số chạy và chạy chương trình.
VÍ DỤ 3.1
• VD3.1: Tạo tín hiệu sin và cho qua khối đạo hàm. Xuất cả hai tín hiệu lên máy hiện sóng.
• Giải: Chúng ta thực hiện các bước tương tự như trên:
- Bước 1: Xây dựng mơ hình bằng cách chọn các khối:
+ Khối “Sine Wave” ở “Source”
+ Khối “Derivative” ở “Continuous”
+ Khối “Scope” ở “Sinks”
- Bước 2: Kết nối các khối.
- Bước 3: Điều chỉnh thông số các khối.
- Bước 4: Điều chỉnh tham số mô phỏng của mơ hình
cho phù hợp và thực hiện chạy mơ phỏng.
VÍ DỤ 3.2
• VD3.2: Tạo một tín hiệu xung vng có biên độ 1V, thực hiện nhân với bộ suy hao 1/2
biên độ và cho qua bộ trễ 1/2 chu kỳ. Xuất cả hai tín hiệu ra máy hiện sóng để quan sát.
Giải: Chúng ta chọn các khối như Bảng 3.2 và kết nối các khối như Hình 3.7.
• Sau khi kết nối các khối, chúng ta lần lượt thiết lập thông số cho các khối để đáp ứng yêu cầu của bài toán.
Chúng ta thiết lập các khối tuần tự như sau:
- Khối Pulse Generator
+ Apmlitude: 1
+ Periods (number of samples): 10
+ Pulse width (number of samples): 5
+ Phase delay (number of samples): 0
- Khối Gain
+ Gain: 0.5
- Khối Delay:
+ Delay length (Dialog): 5
+ Initial condition: 0.0
+ Input processing: Elements as channels (samples based)
Bước tiếp theo là thiết lập thông số mô phỏng cho hệ thống,
chọn Simulation stop time bằng 100 (samples)
và thực hiện lệnh chạy.
Kết quả là Hình 3.8.
Simulink Communication Toolbox
• Communications Toolbox trong Simulink về cơ bản tổ chức giống như Communications
Toolbox của Matlab
Có thể sử dụng Simulink để mô phỏng các chức năng của hệ thống truyền thơng như:
• Mã hóa nguồn
• Điều chế/giải điều chế
• Mơ phỏng kênh truyền
• Thiết kế và phân tích hiệu năng các hệ thống thông tin số và thông tin vô tuyến
Simulink Communication Toolbox
Hình 3.9: Các khối của Communications Toolbox trong Simulink.
Communications Toolbox tổ chức thành các thư viện như
Bảng 3.3: Các khối thư viện của Simulink Communication Toolbox
VÍ DỤ 3.3
• VD3.3: Sử dụng Simulink Communications Toolbox, mơ phỏng kênh truyền nhiễu trắng cho
điều chế BPSK và so sánh kết quả với lý thuyết.
Giải: Chúng ta xây dựng hệ thống như Bảng 3.4
Hình 3.10: Mơ hình hệ thống của Ví dụ 3.3
• Với khối kênh truyền nhiễu trắng, chúng ta thiết lập Eb/No (dB) hai giá trị 0 dB và 3 dB,
cho mỗi lần chạy.
• Với “Simulation stop time”, chúng ta chọn cho 106 cả hai lần chạy. Với điều chế BPSK ở
kênh truyền nhiễu trắng, tỷ lệ lỗi bit là 𝑄( 2𝛾), nên ta có kết quả ở Bảng 3.5.
Bảng 3.5: Bảng kết quả của Ví dụ 3.3.
• Lưu ý: Kết quả mơ phỏng của mơ hình trong Ví dụ 3.3 được lưu ở Workspace của Matlab với tên
biến là ErrorVec. ErrorVec là một vector ba phần tử:
• Phần tử đầu tiên là tỷ số tín hiệu trên nhiễu
• Phần tử thứ hai là tổng số lỗi
• Phần tử thứ ba là tổng số bit truyền
Tên biến này có thể thay đổi trong phần Block Parameters của khối Error Rate Calculation.
