DSP System Toolbox

Algoritmi DSP per la progettazione e la prototipazione dei sistemi

DSP System Toolbox consente di modellare in modo matematico il comportamento di un sistema e quindi di simulare il modello per predirne con precisione e ottimizzarne le prestazioni. Usando il system toolbox è possibile simulare sistemi digitali in MATLAB e Simulink. Quando si utilizza il system toolbox in Simulink, è anche possibile modellare sistemi avanzati, ad esempio a segnale misto e multidominio.

Gli algoritmi di DSP System Toolbox fungono da blocchi costruttivi per i sistemi di elaborazione dei segnali per l'industria delle comunicazioni, audio, voce, RADAR, per i sistemi di controllo, l'elaborazione di immagini e video, il settore medico e le applicazioni industriali.

Librerie di algoritmi per DSP

Tutti gli algoritmi del system toolbox—siano essi implementati come funzioni di MATLAB, system object di MATLAB o blocchi di Simulink—supportano i tipi di dati a virgola mobile in singola e doppia precisione. Molti supportano anche i tipi di dati interi e a virgola fissa (è richiesto Fixed-Point Designer™).

Tra le categorie di algoritmi incluse nel system toolbox:

  • operazioni di segnale quali convoluzione, windowing, padding, ritardi di modellazione, identificazione del picco e zero crossing;
  • trasformate del segnale, ad esempio la trasformata di Fourier veloce (FFT), la trasformata discreta del coseno (DCT), la trasformata di Fourier a breve termine (STFT) e la trasformata wavelet discreta (DWT);
  • metodi di progettazione e implementazione per filtri digitali FIR e IIR;
  • Tecniche statistiche di elaborazione dei segnali per l'analisi del segnale e la stima dello spettro;
  • metodi di gestione dei segnali, ad esempio buffering, indicizzazione, commutazione, stacking e code;
  • routine algebriche lineari compresi solutori lineari, fattorizzazioni di matrici e inversi della matrice;
  • codifica e decodifica quantizzatore scalare e vettoriale.
Partial list of System objects available in MATLAB, with category view of blocks available for use in Simulink, with expanded views of the Signal Processing Sources and Transforms block libraries.
Elenco parziale dei system object disponibili in MATLAB (in alto) e vista per categorie dei blocchi disponibili in Simulink (al centro), con viste espanse delle fonti di elaborazione dei segnali e delle librerie del blocco Transforms (in basso).

Modellazione di sistemi multirate

DSP System Toolbox supporta l'elaborazione multirate per la conversione della frequenza e la modellazione di sistemi in cui devono interfacciarsi frequenze di campionamento o velocità di clock differenti. La funzionalità multirate comprende filtri multifrequenza e operazioni di segnale quali aumento/riduzione della frequenza di campionamento, interpolazione, decimazione e ricampionamento.

Sigma-delta A/D converter model in Simulink showing signals operating at multiple sample rates.
Modello di convertitore A/D sigma-delta in Simulink, che indica i segnali che operano a frequenze di campionamento multiple .

Segnali di lunghezza variabile

DSP System Toolbox supporta gli ingressi di segnale che possono cambiare dimensione e valore al momento del runtime. Una serie di system object e blocchi Simulink fornisce supporto per i segnali a dimensioni variabili che cambiano dimensione durante la simulazione o durante eventi distinti di commutazione che avvengono nell'inizializzazione di sottosistemi a esecuzione condizionale. Il supporto di segnali di lunghezza variabile consente di modellare i sistemi con risorse, vincoli e ambienti variabili.

Avanti: Metodi di progettazione per filtri adattivi, multi-rate e specializzati

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