Приложение 2 Методические указания по работе в системе matlab

Система MATLAB - это интерактивная система, основным объектом которой является массив, для которого не требуется указывать размерность явным образом. Это позволяет легко решать многие задачи, связанные с векторно-матричными вычислениями. Система MATLAB одновременно является и операционной средой и языком программирования.

Диалог пользователем c системой осуществляется в командном окне "MATLAB Command Window". Пользователь набирает на клавиатуре команду в виде инструкции, которая заканчивается знаком ";". При нажатии клавиши "Enter" эта команда немедленно выполняется с запоминанием результата.

Кроме командного окна существует еще окно графического экрана, которое открывается и автоматически активизируется при первом выполнении команды, связанной с построением графического изображения. Открытие графического окна для следующего рисунка можно осуществить левой кнопкой мышки, последовательно щелкая в главном меню командного окна на функции File - New – Figure, или вводом команды: figure(n), где - порядковый номер очередного графического окна. Активизация командного окна из графического осуществляется левой кнопкой мышки (MATLAB Command … ). Если новое графическое окно не открыто, то выполнение новой команды построения графического изображения приводит к замене предыдущего изображения в графическом окне, но не активизирует его.

Приложение 3 Работа с имитатором imitatorOfdm

Работа имитатора происходит под управлением студента, осуществляемом в процессе диалога. Обращение к имитатору осуществляется обычным для системы MATLAB образом: в командном окне следует набрать имя imitatorOFDM имитатора и нажать клавишу «Ввод». Далее необходимо следовать диалогу и рекомендациям, которые имитатор выдает на экран дисплея. На каждый запрос о вводе значения очередного параметра системы OFDM следует набрать с помощью клавиатуры соответствующее число в обычном для MATLAB формате, поставить символ окончания «;» и нажать клавишу «Ввод». После ввода всех исходных параметров имитатор выполняет вычисления значений параметров, необходимых для моделирования сигнала OFDM; вычисленные значения имитатор в виде таблицы выдает на экран дисплея, после чего студенту предоставляется возможность начать поэтапное моделирование.

Все этапы моделирования полностью автоматизированы, студенту необходимо только аккуратно следовать рекомендациям имитатора. Каждый этап моделирования завершается построением графиков, представляющих фактически эпюры напряжений в соответствующих точках функциональной схемы OFDM передатчика. Фактически имитатор полностью реализует основные алгоритмы формирования комплексной огибающей одного или нескольких последовательно передаваемых OFDM символов; эти алгоритмы и последовательность их реализации описаны в [1].

Оценка спектральной плотности мощности OFDM сигнала вычисляется по одной реализации комплексной огибающей этого сигнала, сформированной на временном интервале, длительность которого задает студент. В данной работе эта оценка вычисляется одним из возможных методов спектрального анализа, который реализует алгоритм Велча. Метод основывается на усредненной модифицированной периодограмме и реализуется в виде следующих последовательных преобразований: вектор отсчетов комплексной огибающей сигнала разбивается на 8 секций одинаковой длины, каждая из которых перекрывается с соседней на 50 %; отсчеты, не вошедшие в эти секции, отбрасываются; каждая секция умножается на весовое окно Хемминга, которое имеет такую же длину, что и секции. Для полученных взвешенных массивов секций вычисляются дискретные преобразования Фурье с применением алгоритмов быстрого преобразования Фурье (БПФ) длины или равной степени двойки, большей и ближайшей к длине сегмента; для каждой секции вычисляется модифицированная периодограмма; полученные периодограммы усредняются путем вычисления среднего арифметического всех секций на каждой частоте, в результате чего формируется оценка спектральной плотности мощности комплексной огибающей.

Векторы и имеют длину ; размерность компонент вектора [мощность/Герц]; компоненты соответствующего вектора частот имеют размерность [Герц] и имеют значения из диапазона частот , где - частота дискретизации комплексной огибающей OFDM сигнала. Используемая в данной работе методика спектрального анализа может быть применена при спектральном анализе сигналов с другими способами модуляции.

Ниже в приложении 4 приведен пример текста диалога студента и имитатора imitatorOFDM.

Приложение 4