DSP System Toolbox

DSP-Algorithmen für den Systementwurf und das Prototyping

Mit der DSP System Toolbox lässt sich das Verhalten von Systemen mathematisch modellieren und dann das Modell zur präzisen Vorhersage und Optimierung seiner späteren Leistung simulieren. Die Toolbox erlaubt die Simulation digitaler Systeme sowohl in MATLAB als auch in Simulink. In Simulink lassen sich mit der Toolbox auch komplexe Systeme wie Mixed-Signal- und Mehrdomänensysteme modellieren.

Die Algorithmen der DSP System Toolbox eignen sich als Komponenten zum Aufbau der Signalverarbeitungs-Anteile von Systemen für die Daten- und Sprachübertragung, die Bild- und Videoverarbeitung, die Medizintechnik, industrielle Anwendungen sowie von Audio- und RADAR-Systemen.

Bibliotheken mit DSP-Algorithmen

Alle Algorithmen der System Toolbox – ob als MATLAB-Funktionen, MATLAB System Objects oder Simulink-Blöcke implementiert – können Fließkommawerte mit einfacher und doppelter Genauigkeit verarbeiten. Die meisten Algorithmen unterstützen außerdem Ganzzahl- und Festkommadatentypen (hierfür ist die Fixed-Point Designer™ erforderlich).

Die Toolbox enthält folgende Algorithmentypen:

  • Signaloperationen wie Faltung, Windowing, Padding, die Modellierung von Laufzeitverzögerungen sowie die Ermittlung von Spitzenwerten und Nulldurchgängen
  • Signaltransformationen wie Fast-Fourier-Transformation (FFT), diskrete Kosinustransformation (DCT, Discrete Cosine Transform), Short-Time-Fourier-Transformation und diskrete Wavelet-Transformation (DWT, Discrete Wavelet Transform)
  • Methoden zur Entwicklung und Implementierung digitaler FIR- und IIR-Filter
  • Statistische Signalverarbeitungstechniken für die Signalanalyse und Spektralschätzung
  • Signalverwaltungsmethoden wie Pufferung, Indizierung, Switching, Stapelung und Warteschlangen
  • Routinen für die Lineare Algebra wie Solver für lineare Systeme und für die Faktorisierung und Invertierung von Matrizen
  • Kodierung und Dekodierung durch Skalar- und Vektor-Quantisierung
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.
Auswahl der in MATLAB verfügbaren System Objects (oben) und Kategorienansicht von Blöcken; in Simulink nutzbare Blöcke sind nach Kategorien geordnet und darin die Blockbibliotheken für Signalverarbeitungsquellen und Transformationen aufgeklappt (unten).

Modellierung von Multiratensystemen

Die DSP System Toolbox unterstützt die Multiratenverarbeitung und damit die Abtastratenkonvertierung sowie die Modellierung von Systemen, in denen Komponenten mit unterschiedlichen Abtast- oder Taktraten zusammenarbeiten. Die Multiratenfunktionalität umfasst Multiratenfilter und ermöglicht Signaloperationen wie Upsampling, Downsampling, Interpolation, Dezimierung und Resampling.

Sigma-delta A/D converter model in Simulink showing signals operating at multiple sample rates.
Simulink Modell eines Sigma-Delta-A/D-Wandlers, dessen Signale unterschiedliche Abtastraten haben.

Signale variabler Größe

Die DSP System Toolbox unterstützt Signaleingaben, deren Größe und Werte sich während der Ausführung verändern. Eine Teilmenge der System Objects und Simulink-Blöcke unterstützt Signale variabler Größe, deren Größe während der Simulation oder während definierter Modiwechsel, wie sie bei der Initialisierung bedingt ausgeführter Subsysteme auftreten, veränderlich ist. Durch die Unterstützung für Signale variabler Größe lassen sich Systeme modellieren, die auch veränderliche Ressourcenverfügbarkeiten, Beschränkungen und Umgebungen berücksichtigen.

Weiter: Entwurfsmethoden für adaptive, Multiraten- und spezialisierte Filter

Probieren Sie DSP System Toolbox

Testsoftware anfordern

Vom Entwurf zur Implementierung - Signalverarbeitung mit MATLAB

Webinar anzeigen