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Signal Generator

Sources

Le bloc SignalGenerator est une source de signaux polyvalente capable de générer diverses formes d'ondes périodiques dépendantes du temps pour la simulation et les essais. Il peut produire des ondes sinusoïdales, cosinusoïdales, rectangulaires, en dents de scie et triangulaires. Ce bloc est essentiel pour synthétiser des signaux de test, des consignes dynamiques et des perturbations harmoniques dans les systèmes d'asservissement et de traitement du signal.

Le bloc fonctionne comme un générateur de fonctions virtuel et calcule sa sortie directement à partir du temps de simulation courant et des paramètres configurés.

Modèle Mathématique

Le générateur de signaux supporte plusieurs formes d'ondes reposant sur l'angle de phase $\theta$ et la position normalisée de cycle $n$ :

\begin{aligned} \theta(t) &= 2\pi f t + \phi \\ n(t) &= \left( \frac{\theta(t)}{2\pi} \right) \bmod 1 \quad \text{(position normalisée, } 0 \le n < 1 \text{)} \end{aligned}

Le signal de sortie $y(t)$ dépend de la forme sélectionnée dans signalType :

y(t) = \text{offset} + \begin{cases} A \sin(\theta(t)), & \text{Sine} \\ A \cos(\theta(t)), & \text{Cosine} \\ A \cdot \text{sgn}(\text{dutyCycle} - n(t)), & \text{Square} \\ A (2n(t) - 1), & \text{Sawtooth} \\ A (1 - 4|n(t) - 0.5|), & \text{Triangle} \end{cases}

Où :

$y(t)$ est le signal de sortie au temps $t$
$A$ est l'amplitude crête du signal (amplitude)
$f$ est la fréquence en Hertz (frequency)
$\phi$ est le déphasage (phase)
$\text{offset}$ est la composante continue (décalage DC)

Entrées & Sorties

Direction	ID	Label	Type	Status
→ In	`trigger`	Trigger	number	Optional
← Out	`out`	Signal	number	Output

Paramètres

Paramètres	Label	Type	Défaut	Description
`signalType`	Signal Type	select	`sine`	Type of periodic signal to generate
`amplitude`	Amplitude	number	`1`	Peak amplitude of the signal
`frequency`	Frequency	number	`1`	Signal frequency in Hertz
`offset`	Offset	number	`0`	DC offset added to the signal
`phase`	Phase	number	`0`	Initial phase offset in degrees
`dutyCycle`	Duty Cycle	number	`0.5`	Duty cycle for square wave (0-1)

Exemples d'Utilisation

Test de Réponse Fréquentielle

Injecter une onde sinusoïdale de 10 Hz dans une fonction de transfert pour observer le gain et le déphasage :

SignalGenerator (signalType: "sine", frequency: 10) → TransferFunction → Scope

Signal PWM

Générer un signal de modulation de largeur d'impulsion à 10 Hz avec un rapport cyclique de 30 % :

SignalGenerator (signalType: "square", frequency: 10, dutyCycle: 0.3) → Controller

Remarques & Bonnes Pratiques

Critère de Nyquist : Pour des fréquences élevées, la cadence d'échantillonnage de la simulation ( $f_s = 1/\Delta t$ ) doit être suffisamment haute ( $f_s \ge 10 \cdot f$ ) pour prévenir tout repliement de spectre (aliasing).
Sans État Interne : Le signal est calculé analytiquement en fonction de $t$ , garantissant un coût mémoire nul.
Optimisation WASM : Implémentation Rust hautement optimisée pour l'exécution en temps réel.

Composants Associés

PulseGenerator : Pour les impulsions unipolaires et trains d'impulsions
Step : Pour un échelon unique
Constant : Pour une référence constante statique
BodePlot : Pour une analyse fréquentielle automatisée