面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

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Simulink是MATLAB的一個重要的工具箱，是結(jié)合了框圖界面和交互仿真能力的系統(tǒng)級設(shè)計和仿真工具。它以MATLAB核心數(shù)學(xué)，圖形和語言為基礎(chǔ)，可以讓用戶完成從算法開發(fā)，仿真或者模型驗證的全過程，而不需要傳遞數(shù)據(jù)，重寫代碼或改變軟件環(huán)境。在start進(jìn)入Simulink菜單，選擇SimulinkLibraryBrowser，打開Simulink庫函數(shù)，選擇打開編輯窗口。在MATLAB的Command窗口直接鍵入Simulink即可打開Simulink工作窗口。

Simulink作為面向框圖的仿真軟件，具有以下的功能和優(yōu)點：（1）用方框圖的繪制代替了程序的編寫。構(gòu)成任何一個系統(tǒng)框圖有三個步驟，即選定典型環(huán)節(jié)，相互聯(lián)結(jié)和給定環(huán)節(jié)參數(shù)。（2）仿真的建立和運行是智能化的。首先，畫好了框圖并存起來，Simulink自動建立一個仿真的過程；其次，在運行時用戶可以不給步長，只給出要求的仿真精度，軟件會自動選擇能保證給定精度的最大步長，使得在給定的精度要求下系統(tǒng)仿真具有最快的速度。

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（3）輸入輸出信號來源形式的多樣化。其輸入信號可以是各種信號發(fā)生器；也可以來自一個設(shè)定的記錄文件；還可以來自MATLAB的工作空間（workspace）.輸出信號也類似，這就擴大了仿真系統(tǒng)與各種外部軟件和硬件的接口能力。

Simulink工具箱中含有大量的仿真模塊集，例如PowerSystemBlockset（PSB）,DSPBlockset,CommunicationBlockset,CDMAReferenceBlockset,NonlinearControlDesignBlockset等專門領(lǐng)域應(yīng)用的仿真模塊。研究MATLAB在電路仿真中的應(yīng)用，主要用到的是Simulink節(jié)點下的CommonlyusedBlocks,Sinks,Sources等模塊以及在電路仿真中最長用的PowerSystemBlockset（DSP）模塊。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究求i3，U4，U7；面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究1.Simulink常用模塊介紹要熟練地使用Simulink進(jìn)行仿真，首先要求能夠熟練使用Simlink常用模塊。在模塊瀏覽器中的Simulink節(jié)點下包含了搭建一個Simulink模塊所需要的基本模塊。本節(jié)主要對其中的Sources模塊庫、Sinks模塊庫、MathOperations庫和Continuous模塊庫中的常用模塊進(jìn)行介紹。

Sources模塊階躍函數(shù)，起始時間是第1秒而非0秒。雙擊step模塊，對仿真起始時間(steptime)和階躍值(Initialvalue,Finalvalue)的大小進(jìn)行設(shè)置。信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生給定頻率和幅值的正弦波(sinewave)、方波(squarewave)和鋸齒波(sawtoothwave)，雙擊圖標(biāo)可以設(shè)置。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

定時器，顯示仿真時間，在系統(tǒng)仿真時打開定時器，可以看到實時的仿真時間。

正弦波，電路中常用到的正弦信號（SineWave）模塊，雙擊圖標(biāo)，在彈出的窗口中調(diào)整相關(guān)參數(shù)。信號生成方式有兩種：Timebased和Samplebased。如果以Timebased方式運行該模塊，則需要用戶設(shè)定波形的幅度（Amplitude）、偏移（Bias）、頻率（Frequency）、初相（Phase）幾個參數(shù)；如果選擇Samplebased方式，參數(shù)設(shè)置則為幅度（Amplitude）、偏移（Bias)、每周期采樣數(shù)（Sampiesperperiod）和偏移采樣數(shù)（Numberofoffsetsamples）.

兩種工作方式中的各項參數(shù)都可以用關(guān)系式加以換算：每周期采樣數(shù)=2*pi/（頻率*采樣時間）頻移采樣數(shù)=初相*每周期采樣數(shù)/（2*pi）設(shè)置采樣時間Sampletime,將此參數(shù)設(shè)置為零時表示以連續(xù)的方式工作，將此參數(shù)設(shè)置為大于零的值時則以所設(shè)采樣時間工作。但要注意的是采用Samplebased模式的模塊式不能以連續(xù)的方式工作的。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

從工作空間輸入。從MATLABWorkspace輸入已有的函數(shù)作為仿真的激勵信號。首先要在MATLAB環(huán)境下建立一個時間向量和相應(yīng)的函數(shù)值向量，然后將時間向量和函數(shù)值向量的名稱[T,U]填入該圖標(biāo)的對話框中。

MathOperations模塊加、減運算在Listofsigns文本框中可以選擇多個數(shù)的加、減法運算。在Iconshape中選擇圓形或方形符號。

Gain：增益作為后續(xù)模塊的增益系數(shù)。

Continuous模塊

TransferFcn傳遞函數(shù)，設(shè)置numerator選項，分子多項式系數(shù)的降冪排列。Denominator選項，分母多項式系數(shù)的降冪排列。

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Sinks模塊Sinks模塊庫中的模塊主要功能是接受信號，并且將接受的信號顯示出來。輸出到工作空間，功能與FromWorkspace正好相反，把仿真結(jié)果連同輸入信號輸出到工作空間去。

XY示波器：顯示MATLAB的圖形窗口。輸入曲線是以時間為橫軸的繪圖區(qū)域。它的作用是將信號值直接顯示在該模塊的窗口中。輸出信號是個直流信號時，我們就可以把它直接送到這個模塊中，從模塊窗口中直接讀出輸入信號的大小。示波器模塊可以接受多個輸入信號，每個端口的輸入信號都將在一個坐標(biāo)軸中顯示。如果是向量或矩陣信號，則以不同的顏色表示每個元素信號；如果信號本身是離散的，則顯示信號的階梯圖。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

（1）示波器的工具欄面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究（2）坐標(biāo)軸的范圍調(diào)整

在坐標(biāo)框內(nèi)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中執(zhí)行“Axesproperties”命令，可以對坐標(biāo)軸進(jìn)行調(diào)整，如圖所示。“Y-min”、“Y-max”分別是設(shè)置Y軸的最小值和最大值，在“Title”中可以為坐標(biāo)軸取個名字，默認(rèn)是以輸入信號線的標(biāo)簽作為坐標(biāo)軸的名字。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

（3）示波器的參數(shù)設(shè)置單擊圖標(biāo)將彈出“示波器參數(shù)設(shè)置（‘Sope’Parameters）”對話框面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

“General”選項卡中各個選項的含義如下：①“Numberofaxes”文本框：用于設(shè)置軸的個數(shù)，可以用于實現(xiàn)對多個輸入信號的顯示。②“Timerange”文本框：用于設(shè)置X軸（即時間軸）的顯示范圍。③“Sampling”下拉列表：當(dāng)在該下拉列表選擇“Decimation”選項時可設(shè)置顯示頻度，如其設(shè)為n，則每隔n-1個數(shù)據(jù)點都給予顯示。如果選“Sampletime”可設(shè)置顯示點采樣時間，如果為0表示顯示連續(xù)信號，-1表示顯示方式取決于輸入信號，任何大于零的數(shù)據(jù)表示顯示離散信號的時間間隔。④“Floatingscope”復(fù)選框：若選中該復(fù)選框，則表示示波器以游離方式工作。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究（4）關(guān)于游離示波器工作在游離狀態(tài)的示波器能夠?qū)δＰ椭幸粭l或多條信號線上的信號進(jìn)行觀察，而不用將示波器和信號線相連。觀察具體的信號時可以在工具欄中單擊圖標(biāo)，在打開的信號選擇器中進(jìn)行選擇。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

2.SimPowerSystems模塊介紹

·DCVoltageSource直流電壓源，在“ElectricalSources”模塊內(nèi)。

·SeriesRLCBranch串聯(lián)RLC支路，設(shè)置參數(shù)可以去掉任一元件，將其變?yōu)閱为毜碾娮?、電容或電感的支路。將SeriesRLCBranch模塊設(shè)置成單一電阻時，應(yīng)將參數(shù)：“Resistance”設(shè)置為所仿真電阻的真實值，“Inductance”設(shè)置為0，“Capacitance”設(shè)置為inf；將Series-RLCBranch模塊設(shè)置單一電感模塊時，應(yīng)將參數(shù)：“Inductance”設(shè)置為所仿真電感的真實值，“Resistance”設(shè)置為0，“Capacitance”設(shè)置為inf；將SeriesRLCBranch設(shè)置單一電容模塊時，應(yīng)將參數(shù)“Capacitance”設(shè)置為所仿真電感的真實值，“Resistance”和“Inductance”均設(shè)置為0。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究·ParallelRLCBranch并聯(lián)RLC支路，設(shè)置參數(shù)可以去掉任一元件，將其變?yōu)閱为毜碾娮?、電容或電感的支路。將ParallelRLCBranch模塊設(shè)置成單一電阻時，應(yīng)將參數(shù)：“Resistance”設(shè)置為所仿真電阻的真實值，“Inductance”設(shè)置為inf，“Capacitance”設(shè)置為0；將Parallel-RLCBranch模塊設(shè)置單一電感模塊時，應(yīng)將參數(shù)：“Inductance”設(shè)置為所仿真電感的真實值，“Resistance”設(shè)置為inf，“Capacitance”設(shè)置為0；將ParallelRLCBranch設(shè)置單一電容模塊時，應(yīng)將參數(shù)“Capacitance”設(shè)置為所仿真電感的真實值，“Resistance”和“Inductance”均設(shè)置為inf。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究·CurrentMeasurement、VoltageMeasurement在“Measurmrnts”模塊內(nèi)，可以用來測量所在支路的電流值和電壓值。

·ControlledVoltageSource受控電壓源、ControlledCurrentSource受控電流源，在“ElectricalSources”模塊內(nèi)，其參數(shù)一般采用默認(rèn)值。

·Break（開關(guān)）兩模塊。在Elements模塊庫內(nèi)。Break模塊內(nèi)有一個名為Externalcontrolofswitchingtimes的選項，在默認(rèn)的選中狀態(tài)時，Switchingtimes（開關(guān)轉(zhuǎn)換時間）和SampletimeoftheinternaltimerTs兩個選項將被隱藏，這里需要將Externalcontrolofswitchingtimes設(shè)為非選中狀態(tài)，展開隱藏選項。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究3.仿真控制設(shè)置Solver頁

simulation—configuration…--solver起始時間Starttime終止時間stoptime仿真步長模式變步長Variable-step，固定步長Fixed-step。仿真算法solver變步長Variable-step：最大步長、最小步長、起始步長。最大步長（缺省值，仿真時間/50）定義影響仿真結(jié)果，容易產(chǎn)生失真。最大步長大，取樣點少。仿真算法solver：2/3階龍格-庫塔法、4/5階龍格-庫塔法（求解微分方程數(shù)值解的函數(shù)）、和歐拉法。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究變步長Variable-step的算法面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究固定步長Fixed-step的算法面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究

仿真精度：變步長算法在誤差超過誤差容限時會自動對仿真步長作適當(dāng)修正，誤差容限的選擇關(guān)系到微分方程求解的精度。相對精度relativetolerance(1e-3)、絕對精度absolutetolerance(1e-6)。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究4.模型圖的優(yōu)化①模塊的翻轉(zhuǎn)：在format命令中選flipblock項，對選中的模塊翻轉(zhuǎn)，選rotateblock項對選中的模塊旋轉(zhuǎn)90度。②信號線分叉：按住鍵，用鼠標(biāo)左鍵點擊需要分叉的連線接點，拖動鼠標(biāo)，連接到目的端點。③模型圖的標(biāo)注：模塊的標(biāo)注，雙擊模塊原有的標(biāo)注，直接修改。連線的標(biāo)注，雙擊需要標(biāo)注的連線，在文本框內(nèi)進(jìn)行標(biāo)注。模型圖的標(biāo)注，在需要標(biāo)注的任意位置，雙擊鼠標(biāo)左鍵，在出現(xiàn)的文本框內(nèi)進(jìn)行標(biāo)注。標(biāo)注的位置和內(nèi)容可以調(diào)整、隱藏（format|hidenameformat|showname）和翻轉(zhuǎn)(format|flipname)。

面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究④模型圖加陰影：選中需要加陰影的模塊，選Format|Showdropshadow菜單項⑤給模型圖加顏色：選中需要加顏色的模塊，選Format|foregroundcolor菜單項，添加模塊的前景色。選Format|Backgroundcolor菜單項，添加模塊的背景色。選Format|Screencolor菜單項，添加模塊圖的背景色。⑥改變模型圖的字體：選中需要改字體的模塊，選Format|Font菜單項，彈出對話框，可以改變字體了。

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⑦模塊的合成：將多個模塊合成一個模塊組。選中要合成的模塊，選擇Edit|CreatSubsystem菜單項，SIMULINK會自動將這些模塊構(gòu)成一個模塊組的標(biāo)志，這一模塊組可以作為一個公用模塊使用了。雙擊模塊組，會自動彈出一個子模型窗口，可以修改該模塊的內(nèi)容。

⑧創(chuàng)建子模塊：從CommomlyUsedBlocks庫選中Subsystem模塊；雙擊該模塊圖標(biāo)，在彈出的空白模型圖編輯框上進(jìn)行設(shè)計；對子模塊進(jìn)行封裝。⑨模塊的封裝：選中要封裝的子模塊，選擇Edit|MarkSubsystem菜單項，彈出模塊封裝對話框：在Icon頁、Initialization頁、Document頁填入?yún)⒘?，模塊封裝完成。面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l圖像可伸縮編碼研究5.基于MATLAB/Simulink的電路參數(shù)影響的分析法（1）電阻電路的計算電路如圖建立Simulink模型

R1=2，

R2=4，

R3=12，

R4=4，