Графики
Окно графиков — один из основных инструментов визуализации сигналов Engee.
Окно графиков отображает только записываемые сигналы. Для включения записи выберите опцию Записать:
|
Визуализация результатов симуляции помогает понять и настроить поведение модели. Engee позволяет визуализировать результаты следующим образом:
-
Базовые:
-
Обработка сигналов:
Еще больше средств визуализации Engee представлено в разделе ниже.
Для работы с графиками и координатными плоскостями используются инструменты окна графиков.
Полученные графики легко экспортируются в формате PNG или CSV.
Для удобства работы с окном графиков можно:
-
Расширять/сжимать графики по горизонтали и вертикали:
-
Сжимать координатную плоскость по вертикали:
-
Зажать имя сигнала и перенести его на график (чтобы задать имя сигнала, дважды щелкните по нему и введите нужное имя):
-
Работать с сигналами одной симуляции на разных координатных плоскостях. Для этого нажмите Добавить координатную плоскость и выберите нужный сигнал и тип его отображения.
Сигналы во временной области
Создайте модель, используя блоки Sine Wave и Terminator, и включите запись сигналов между ними. Все параметры и настройки оставьте по умолчанию. Итоговая модель будет выглядеть так:
Запустите симуляцию кнопкой Запустить модель . График симуляции синусоидального сигнала отобразится в окне графиков на координатной плоскости. Прежде чем график отобразится, можно выбрать тип отображения сигнала и сам сигнал:
Выберите тип Сигналы во временной области и сигнал Sine Wave.1, чтобы получить график синусоидального сигнала:
Сигналы в частотной области
Если график сигнала в частотной области не отображается — системе не хватает данных. Для построения графика требуется как минимум 1536 точек данных. Это количество вычисляется по формуле:
Минимальное необходимое число точек рассчитано исходя из оконной функции Хеннинга. Чтобы получить нужное количество точек, можно либо увеличить Simulation time (время симуляции), либо уменьшить Sample time (шаг расчета). Формула применима как к Time Based, так и к Sample Based блокам. |
График в частотной области представляет спектр сигнала, показывая, какие частоты присутствуют в этом сигнале. Создайте модель, используя блоки Pulse Generator и Terminator. Параметры и настройки оставьте по умолчанию и включите запись сигналов между блоками:
Укажите время симуляции минимум в 16 секунд (иначе не хватит точек данных) и запустите симуляцию кнопкой Запустить модель . После симуляции откройте окно графиков и выберите тип отображения Сигналы в частотной области .
После сохранения вы получите спектр сигнала блока Pulse Generator:
Дополнительные настройки спектра сигналов модели доступны с помощью спектроанализатора окна графиков. Для этого:
|
Зависимость одного сигнала от другого
Создайте две модели из блоков Sine Wave и Terminator, и включите запись сигналов между ними. Все значения параметров блоков и настроек модели оставьте по умолчанию, но для блока Sine Wave-1 увеличьте частоту (Frequency
) с 1
до 2
.
Для наглядности задайте имя сигналам — дважды нажмите по сигналу от блока Sine Wave и задайте имя x, а для Sine Wave-1 задайте имя y. Итоговая модель будет выглядеть так:
Запустите симуляцию кнопкой Запустить модель . В окне графиков выберите тип отображения Зависимость одного сигнала от другого для открытия окна выбора сигналов. Выберите x для сигнала по x и y для сигнала по y соответственно:
В результате получите следующий график (фигура Лиссажу):
Графики можно сравнить и во временной области . Используйте эту же модель. В окне графиков с помощью кнопки Меню сигналов переключитесь на Сигналы во временной области и выберите оба сигнала.
Наведите курсор мыши на координатную плоскость — это выведет инструменты для работы с графиками:
В новой координатной плоскости снова наведите курсор и выведете инструменты, выберите Два курсора . Выберите нужную точку на графике и сравните значения сигналов между собой:
Табличный вид отображения графика
Соберите следующую модель из блоков Sine Wave, Constant, Identity Matrix и Terminator:
Запустите симуляцию кнопкой Запустить модель . После симуляции выберите тип Табличный вид отображения графика . В окне графиков откроется таблица с мгновенными значениями сигналов:
Для переключения на другие типы отображения используйте .
Кадр во временной области
Кадр во временной области — модель обрабатывает несколько элементов данных за один временной шаг. Подробнее об обработке сигналов по кадрам в Engee читайте в статье Обработка сигналов по кадрам и отсчетам.
Сигнальное созвездие
Сигнальное созвездие (или диаграмма созвездия) — это графический метод представления модулированных сигналов в цифровой связи. Оно используется для визуализации символов, передаваемых в модулированном сигнале, и помогает анализировать качество передачи данных и обнаруживать искажения. Подробнее читайте в статье.
Построение массива
Построение массива — это процесс визуализации данных, организованных в массивы, на графиках. Он позволяет интерпретировать числовые данные как функции от времени или других переменных, отображая их как непрерывные линии и точки:
Глазковая диаграмма
Глазковая диаграмма — это инструмент для анализа цифровых сигналов, который помогает выявлять ошибки и искажения при передаче данных. Она отображает многократно наложенные временные участки сигнала, создавая изображение, напоминающее глаз. Это позволяет наглядно увидеть искажения сигнала, такие как: интерсимвольная интерференция (ISI), шум, искажения рабочего цикла и другие помехи.
Важным преимуществом глазковой диаграммы является возможность оценить качество передачи данных по ширине и форме «глаза» — чем более открыт «глаз», тем лучше передача сигнала.
Диаграмма используется для анализа зашумленных сигналов, чтобы понять, насколько качественно передаются данные по каналу связи. Например, глазковая диаграмма помогает определить отклонения от идеального сигнала, вызванные такими факторами, как частотные смещения или фазовые ошибки.
Инструменты окна графиков
В зависимости от выбора типа отображения сигнала получаются разные графики, полезные для индивидуальных ситуаций. Но это лишь часть функционала окна графиков. Далее рассмотрим панель инструментов и ее возможности.
Для просмотра доступных инструментов окна графиков наведите курсор мыши на координатную плоскость. Всего доступно два набора инструментов:
Обзор инструментов окна графиков
Первый набор |
Второй набор |
||
Первый набор содержит все необходимое для работы с графиками:
|
Второй набор предназначен для работы с двумя и более координатными плоскостями:
|
Для добавления новой координатной плоскости используйте кнопку Добавить координатную плоскость . Эта кнопка позволит настроить плоскость до ее добавления и повторно выведет меню вывода сигналов и типов отображения. Новая плоскость будет по умолчанию добавлена выше старой. Изменить их порядок можно с помощью инструментов.
Для добавления новой вкладки в окне графиков используйте кнопку Новая вкладка и задайте ей имя. В созданной вкладке можно работать с новыми или уже имеющимися результатами симуляции в привычном режиме.
Для удобства вкладки можно расположить вертикально:
→
Экспорт графика
Для экспорта графика доступны три способа:
-
Сохраните координатную плоскость в виде изображения, используя кнопку Сохранить как PNG . Изображение будет автоматически загружено на ваш компьютер по пути, указанному в вашей операционной системе.
-
Вставляйте изображение координатной плоскости в Engee и в сторонние программы с помощью кнопки Копировать в буфер обмена .
-
Нельзя экспортировать график в CSV напрямую, но можете экспортировать данные его сигнала с помощью блока To CSV. Для этого поставьте блок To CSV на выход желаемого сигнала модели и в параметре File name блока задайте имя будущего CSV-файла (untitled.csv по умолчанию). CSV-файл будет сохранен в файловом браузере Engee под указанным именем.
Другие инструменты визуализации Engee
Если ваши задачи визуализации гораздо шире, чем описано в предыдущих разделах, то Engee предлагает вам и другие инструменты. Ознакомьтесь с ними, чтобы выбрать лучшее решение для визуализации результатов ваших моделей:
-
Инспектор данных позволяет просматривать, анализировать и сравнивать результаты как одного, так и нескольких симуляций (прогонов).
-
Переменная simout позволяет работать с результатами симуляции модели через командную строку или редактор скриптов, например, используя библиотеку Plots.