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Sine Wave

連続正弦波または離散正弦波の生成

  • ライブラリ:
  • DSP System Toolbox / Sources

説明

Sine Wave ブロックは実数または複素数のマルチチャネルの正弦波信号を生成します。各出力チャネルには独立した振幅と周波数および位相があります。ブロックは、浮動小数点データ型および符号付き固定小数点データ型をサポートします。

ブロックは、[Output complexity] パラメーターを [Real] に設定すると、実数の正弦波信号を生成します。実数の正弦波出力は次のようなタイプの式で定義されます

y=Asin(2πft+ϕ)

ここで、A[Amplitude] パラメーター、f (Hz 単位) は [Frequency] パラメーター、ϕ (ラジアン単位) は [Phase offset] パラメーターでそれぞれ指定します。

ブロックは、[Output complexity] パラメーターを [Complex] に設定すると、複素指数信号を生成します。この複素指数信号は次のようなタイプの式で定義されます

y=Aej(2πft+ϕ)=A{cos(2πft+ϕ)+jsin(2πft+ϕ)}

マルチチャネル出力の生成

実数と複素数の両方の正弦波では、[Amplitude][Frequency] および [Phase offset] の各パラメーター値 (Af および ϕ) はスカラーまたは長さ N のベクトルにすることができます。ここで、N は出力に望ましいチャネル数です。これらのパラメーターの少なくとも 1 つを長さ N のベクトルとして指定すると、他のパラメーターで指定されたスカラー値が各チャネルに適用されます。

たとえば、以下のような実数正弦波を含む 3 チャネルの出力を生成するには、ブロック パラメーターを次のように設定します。

y={sin(2000πt)  (channel 1)2sin(1000πt)   (channel 2)3sin(500πt+π2)   (channel 3)             

  • Output complexity = Real

  • [Amplitude] = [1 2 3]

  • [Frequency] = [1000 500 250]

  • [Phase offset] = [0 0 pi/2]

端子

出力

すべて展開する

正弦波信号をスカラーまたはベクトルとして出力します。出力の実数/複素数の詳細については、説明を参照してください。マルチチャネル サポートの詳細については、マルチチャネル出力の生成を参照してください。

ヒント

固定小数点データ型を出力するには、[Sample mode][Discrete][Computation method][Table lookup] に設定しなければなりません。

データ型: single | double | fixed point
複素数のサポート: あり

パラメーター

すべて展開する

メイン

N 出力チャネルそれぞれに正弦波の振幅を含む長さ N のベクトル、またはすべての N チャネルに適用するスカラーです。ベクトルの長さは [Frequency] パラメーターと [Phase offset] パラメーターで指定した長さと同じでなければなりません。

ヒント

このパラメーターは、[Computation method][Trigonometric fcn] または [Differential] に設定されている場合にのみ、調整可能 (Simulink)です。

調整可能: Yes

N 出力チャネルそれぞれに正弦波の周波数 (Hz 単位) を含む長さ N のベクトル、またはすべての N チャネルに適用するスカラーです。ベクトルの長さは [Amplitude] パラメーターと [Phase offset] パラメーターで指定した長さと同じでなければなりません。正、ゼロまたは負の周波数を指定できます。

ヒント

このパラメーターは、以下のいずれかを設定する場合、調整可能 (Simulink)です。

  • [Sample mode][Continuous]

  • [Sample mode][Discrete][Computation method][Trigonometric fcn]

調整可能: Yes

N 出力チャネルそれぞれに正弦波の位相オフセット (ラジアン単位) を含む長さ N のベクトル、またはすべての N チャネルに適用するスカラーです。ベクトルの長さは [Amplitude] パラメーターと [Frequency] パラメーターで指定した長さと同じでなければなりません。

ヒント

このパラメーターは、以下のいずれかを設定する場合、調整可能 (Simulink)です。

  • [Sample mode][Continuous]

  • [Sample mode][Discrete][Computation method][Trigonometric fcn]

調整可能: Yes

サンプリング モードを [Continuous] または [Discrete] として指定します。

  • Continuous

    連続モードでは、i 番目のチャネルの正弦波 yi が連続関数として計算されます。

    yi=Aisin(2πfit+ϕi)(real)oryi=Aiej(2πfit+ϕi)(complex)

    また、ブロックの出力は連続になります。このモードでは、ブロックは [Sample time]0 に設定された Simulink® Sine Wave ブロックと同じように動作します。このモードでは精度が高くなりますが、各シミュレーション ステップで三角関数評価が必要になり、計算量が増大します。また、この手法では絶対シミュレーション時間が追跡されるため、時間値が上限に達したときに、最終的には不連続点が発生してしまいます。

    多くの DSP System Toolbox™ ブロックは連続時間の入力を受け入れないことにも注意してください。

  • Discrete

    離散モードでは、三角関数の直接評価、テーブル ルックアップまたは微分法によって、ブロックは離散時間出力を生成することができます。これらの計算方法の詳細については、アルゴリズムを参照してください。

生成する波形のタイプ。[Real] は実数の正弦波を指定し、[Complex] は複素指数を指定します。

離散時間正弦波が生成される方法。[Trigonometric fcn][Table lookup] または [Differential] になります。使用可能な各オプションの詳細については、アルゴリズムを参照してください。

依存関係

このパラメーターは、[Sample mode][Discrete] に設定した場合にのみ表示されます。

メモ

固定小数点正弦波を生成するには、[Computation method][Table lookup] に設定しなければなりません。

[Speed] または [Memory] に対する正弦値テーブルを最適化します。速度で最適化すると、テーブルには k 要素が含まれ、メモリで最適化すると、テーブルには k/4 要素が含まれます。ここで、k は正弦波の 1 完全周期での入力サンプル数です。

依存関係

このパラメーターは、[Computation method] パラメーターを [Table lookup] に設定した場合にのみ表示されます。

ゼロより大きい有限のスカラーとして、正弦波がサンプリングされる周期 Ts。ブロックの出力フレーム周期は MTs で、M[Samples per frame] パラメーターで指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Sample mode][Discrete] に設定します。

出力フレーム M にバッファリングする、各正弦波からの連続するサンプル数。正のスカラー整数として指定します。このパラメーターは調整できません。

ブロック出力はフレーム周期 MTs をもつ M 行 N 列の行列となります。Ts[Sample time] パラメーターで指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Sample mode][Discrete] に設定します。

このパラメーターは、サブシステムが再度イネーブルになるときの Sine Wave ブロックの動作を決定します。ブロックは、自身を開始状態にリセットする ([Restart at time zero]) か、または現在のシミュレーション時間に基づいて正弦波の生成を再開 ([Catch up to simulation time]) することができます。

依存関係

このパラメーターは、Sine Wave ブロックが Enabled Subsystem 内にあり、Enable ブロックの [States when enabling] パラメーターが [reset] に設定されている場合にのみ適用されます。

データ型

[Output data type] のデータ型プロパティを指定する方法を選択します。以下の選択肢があります。

  • 継承 — データ型の継承に関するルールを指定できます (例: [Inherit: Inherit via back propagation]

  • 組み込み — 組み込みデータ型を指定できます (例: [double])。

  • 固定小数点 — データ型の固定小数点の属性を指定できます。

  • — 有効なデータ型として評価する式を指定できます (例: fixdt(1,16))。

ブロックの特性

データ型

double | single | base integer | fixed point

多次元信号

なし

可変サイズの信号

なし

アルゴリズム

すべて展開する

[Sample mode] パラメーターで [Discrete] を選択すると、その下にある [Computation method] パラメーターで、離散正弦波を生成するための 3 つのオプション ([Trigonometric fcn][Table lookup][Differential]) が提供されます。

拡張機能

R2006a より前に導入