Random Source
Генерирует случайно распределенные величины.
Описание
Блок Random Source выводит случайный сигнал с равномерным или гауссовским (нормальным) псевдослучайным распределением. Для генерации последовательности блок использует генератор случайных чисел вихрь Мерсенна. Настройки в диалоговом окне блока определяют размер сигнала, тип данных и является ли сигнал комплексным.
Блок может генерировать одноканальный или многоканальный сигнал.
Порты
Выход
#
Port_1 —
сигнал со случайно распределенными величинами
скаляр
| вектор
| матрица
Details
Сигнал случайных величин с равномерным или гауссовым (нормальным) распределением. Настройки в диалоговом окне блока определяют размер сигнала, тип данных и является ли сигнал комплексным.
Блок может генерировать одноканальный или многоканальный сигнал. Параметр Samples per frame определяет количество отсчетов в каждом канале (столбце) сигнала. Параметры Output data type и Signal complexity определяют тип данных и является ли сигнал комплексным.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел: Да
Параметры
Main
#
Source type —
тип распределения
Uniform
| Gaussian
Details
Укажите тип распределения случайных величин, варианты для выбора:
-
Uniform
— блок берет выходные отсчеты из равномерного распределения. Можно указать минимальное и максимальное значения распределения с помощью параметров Minimum и Maximum соответственно. Все значения в диапазоне [Minimum Maximum] имеют равную вероятность быть выбранными. Можно сгенерировать комплексное число из равномерного распределения, установив параметр Signal complexity в значениеComplex
. -
Gaussian
— блок генерирует гауссовские случайные величины, используя метод Зиккурата. Можно задать среднее и дисперсию распределения с помощью параметров Mean и Variance. Можно сгенерировать комплексный гауссовский сигнал, установив параметр Signal complexity в значениеComplex
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Method —
метод генерации случайных чисел
Ziggurat
| Sum of uniform values
Details
Метод генерации случайных чисел.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Source type значение Gaussian
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Number of uniform values to sum —
количество постоянных значений для суммирования
Details
Количество постоянных значений для суммирования.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Source type значение Gaussian
, а для параметра Method значение Sum of uniform values
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Mean —
cреднее значение гауссовского распределения
Details
Укажите среднее значение гауссовского (нормального) распределения в виде скаляра или вектора-строки длиной . Если задан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Samples per frame.
Значения параметров Mean и Variance должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Чтобы сгенерировать комплексный выходной сигнал с распределением Gaussian
, установите для параметра Signal complexity значение Complex
и укажите комплексное значение в параметре Mean. Для получения дополнительной информации см. описание параметра Signal complexity.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Source type значение Gaussian
.
Поддержка комплексных чисел |
Да |
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
#
Variance —
дисперсия гауссовского распределения
Details
Укажите дисперсию гауссовского (нормального) распределения в виде скаляра или вектора-строки длиной . Если указан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Samples per frame.
Значения параметров Mean и Variance должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Чтобы сгенерировать комплексный выходной сигнал с распределением Gaussian
, задайте для параметра Variance общую дисперсию для каждого выходного канала. Это значение представляет собой сумму дисперсий вещественных и мнимых компонентов в этом канале. Для получения дополнительной информации см. описание параметра Signal complexity.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Source type значение Gaussian
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
#
Minimum —
минимальное значение равномерного распределения
Details
Укажите минимальное значение в равномерном распределении в виде скаляра или вектора-строки длины . Если указан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Samples per frame.
Например, если значение Minimum — [0, 0, -3, -3]
и Maximum — [10, 10, 20, 20]
, то блок генерирует четырехканальный выход, первый и второй столбцы которого содержат случайные значения в диапазоне [0, 10]
, а третий и четвертый столбцы — случайные значения в диапазоне [-3, 20]
.
Значения Minimum и Maximum должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Source type значение Uniform
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
#
Maximum —
максимальное значение равномерного распределения
Details
Укажите максимальное значение в равномерном распределении в виде скаляра или вектора-строки длины . Если указан вектор-строка, то блок генерирует матрицу на , содержащую отдельное случайное распределение в каждом канале, где — это значение, которое указано в параметре Samples per frame.
Например, если значение Minimum — [0, 0, -3, -3]
и Maximum — [10, 10, 20, 20]
, то блок генерирует четырехканальный выход, первый и второй столбцы которого содержат случайные значения в диапазоне [0, 10]
, а третий и четвертый столбцы — случайные значения в диапазоне [-3, 20]
.
Значения Minimum и Maximum должны быть скалярами или иметь одинаковое количество столбцов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Source type значение Uniform
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
#
Repeatability —
повторение вывода блока
Specify seed
| Repeatable
| Not repeatable
Details
Опция повторения вывода блока. Варианты для выбора:
-
Specify seed
— блок использует начальное число, которое указано в параметре Initial seed, чтобы получить повторяющийся вывод для каждой симуляции. -
Not repeatable
— блок случайным образом выбирает начальное число и выдает другую псевдослучайную последовательность для каждой симуляции. -
Repeatable
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Initial seed —
начальное число для генератора случайных чисел
Details
Укажите начальное число для генератора случайных чисел в виде скаляра. Генератор выдает идентичную последовательность псевдослучайных чисел каждый раз, когда производится моделирование блока с определенным начальным числом.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Repeatability значение Specify seed
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Да |
#
Sample mode —
тип сигнала
Discrete
| Continuous
Details
Тип сигнала. Варианты для выбора:
-
Discrete
— дискретный сигнал. -
Continuous
— непрерывный сигнал.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Sample time —
период отсчетов выходных данных
Details
Период дискретизации выходного сигнала, случайной выходной последовательности, задается как положительный скаляр. Период выходного кадра равен .
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Sample mode значение Discrete
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Samples per frame —
количество отсчетов на кадре
Details
Количество отсчетов в каждом выходном кадре, заданное в виде целого положительного скаляра. Период выходного кадра равен , где — это значение параметра Sample time.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Sample mode значение Discrete
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Output data type —
тип выходных данных
Double
Details
Тип выходных данных.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Complexity —
вещественный или комплексный сигнал
Real
| Complex
Details
Укажите, является выходной сигнал вещественным Real
или комплексным Complex
. Эти параметры управляют всеми каналами вывода. Вещественные и комплексные компоненты вывода статистически независимы.
Для комплексного вывода с распределением Uniform
блок берет вещественные и мнимые компоненты в каждом канале из одного и того же равномерного случайного распределения, определяемого параметрами Minimum и Maximum для этого канала.
Для комплексного вывода с распределением Gaussian
блок берет вещественные и мнимые компоненты в каждом канале из нормальных распределений с разными средними. В этом случае параметр Mean для каждого канала должен иметь комплексное значение. Вещественный компонент параметра Mean определяет среднее значение вещественных компонентов в канале, а мнимый компонент — среднее значение мнимых компонентов в канале. Если опущен вещественный или мнимый компонент в параметре Mean, то блок использует значение по умолчанию 0
для среднего значения этого компонента.
Например, если параметр Mean имеет в значение [5+2i 0.5 3i]
, то генерируется трехканальный выход с такими средними значениями.
Номер канала | вещественная компонента | Мнимая компонента |
---|---|---|
1 |
5 |
2 |
2 |
0.5 |
0 |
3 |
0 |
3 |
Для комплексного выходного сигнала параметр Variance определяет общую дисперсию для каждого выходного канала. Это значение представляет собой сумму дисперсий вещественных и мнимых компонентов в этом канале:
.
Блок делит указанное значение дисперсии поровну между действительной и мнимой составляющими.
,
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Подробнее
Равномерное распределение
Равномерное распределение — это тип распределения вероятностей, при котором все исходы одинаково вероятны.
Скалярная случайная величина
Рассмотрим скалярную случайную величину , которую блок берет из равномерного распределения U:
,
где и — минимальное и максимальное значения распределения соответственно.
В качестве альтернативы можно записать в терминах масштабированной нормализованной равномерной переменной:
,
.
Равномерный случайный вектор
Если блок настроен так, чтобы в нем было канала, то каждый выходной отсчет представляет собой случайный вектор из независимых данных. Можно записать как , где , причем и — это минимальное и максимальное значения параметров вектора соответственно. Если для параметра Samples per frame задано значение , то каждый выходной кадр представляет собой на матрицу независимых однородных случайных векторов-строк.
Комплексная равномерная случайная величина
Если блок настроен на генерацию комплексной скалярной случайной величины , где .
В качестве альтернативы можно записать как
,
.
Комплексный равномерный случайный вектор
Когда — это вектор комплексных случайных величин , где являются независимыми.
Гауссово распределение
Скалярная случайная величина
Если блок настроен на генерацию случайной переменной из гауссова (или нормального) распределения, то переменная , где и — среднее значение и дисперсия соответственно.
В качестве альтернативы можно записать как , где — стандартная нормальная переменная.
Гауссовский случайный вектор
Если в блоке каналов, то каждый выходной отсчет представляет собой случайный вектор из независимых данных. Можно записать гауссовский случайный вектор как , где , где и — среднее и дисперсия каналов соответственно. Ковариационная матрица вектора — это диагональная матрица, представленная как
.
Комплексная гауссовская случайная переменная
Если блок настроен на генерацию комплексной скалярной случайной величины
В качестве альтернативы можно записать
Комплексный гауссовский случайный вектор
Когда