Boîte à outils "Modnum"
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$\scalebox{0.4}{% \input{eye.pstex_t}}$

XLIM (Université de Limoges) - INRIA (Unité de Rocquencourt)
Alan Layec
alan.layec@inria.fr

Date de la dernière mise à jour
01 Juillet 2008

Qu'est ce ?

"MODulations NUMériques" est une boîte à outils ouverte et libre pour la modélisation et la simulation des systèmes de communication.
Cette boîte à outils propose des blocs et schémas Scicos ainsi que des fonctions Scilab de modulations MDP/MAQ pour la construction de chaînes de communication.
Des composants utilisés dans les systèmes de communication à étalement de spectre sont aussi inclus (générateurs de séquences de Gold, PN et quasi-chaotiques)
Cette boîte à outils dispose aussi de divers "oscilloscopes" Scicos, comme un oscilloscope de trajectoires 3D, un oscilloscope pour l'observation de diagrammes de l'oeil, de constellations et un analyseur de spectres.
Des schémas et des blocs constitutifs de synthétiseurs de fréquence à rapport de division entier et fractionnaire (Détecteur phase/fréquence, OCT, modulateurs Sigma-Delta et autres) sont fournis.
Cette boîte à outils concerne aussi la simulation de systèmes chaotiques et donne des schémas des systèmes de Chua, de Rössler, de Van Der Pol, et bien d'autres.
Vous pouvez télécharger Modnum ici.

Nouveautés

$1^{er}$ Juillet 2008 : Modnum_42 Release Candidate

Une nouvelle version de "Modnum" est disponible. (RC42)

Celle ci corrige et remplace la version précédente et fonctionne dans les versions de Scicos >=4.2.1.

La boîte à outils été réorganisée afin de rendre autonome la librairie de routines de calcul bas-niveau de l'environnement Scilab.

"Modnum_42" sera bientôt présentée dans son intégralité comme une version officielle dès que la vertion candiate aura été pleinement testée sous GNU Linux et Windows.

06 Décembre 2007 : Mise à jour modnum_412

"modnum_412" corrige et remplace "modnum_41". Cette version devient donc la version supportée pour la correction des bogues et l'installation sous windows/linux. Cette version a été réalisée pour la nouvelle version de scicos : scicos 4.2.

Cette version inclut :

Fonctions scilab interfacées/librairie "modnumlib"
- Un nouveau jeu de fonctions Scilab pour la modélisation et la simulation de système à étalement de spectre en séquence directe est maintenant disponible. Celui-ci a été fait à partir de la libraire de routines bas-niveaux de modnum. Pour exemple, vous pouvez consultez le script de simulation scilab CDMA_sim.
- De nouvelles fonctions apparaissent dans la librairie de routines bas niveaux : un canal awgn, un générateur de bruit de Rayleigh (fonction scilab et bloc scicos), une autocorrelation discrète,...
Windows Installer
- Réalisé à partir du logiciel "Inno Setup", un fichier éxécutable est maintenant disponible pour l'installation des binaires de la boîte à outils sous windows.
Mise à jour de la documentation
- L'aspect de la documentation de "modnum" est identique à l'aspect de la documentation de scicos 4.2.
- Implémentation des icônes des blocs de "modnum" dans le nouveau afficheur de palette "Pal Tree" de scicos 4.2.
Corrections de bogues
- Compilation révisée de la version source pour les personnes utilisant les versions sources de scilab sous linux et qui ont utilisées la fonctionnalité "make install".
- Inclusions de certains fichiers en-tête (.h) de scilab dans la boîte à outils pour éviter des erreurs de compilation de la version source concernant les fonctionnalités nouveau graphique (NG).
- Révisions des fonctions de calcul en C des blocs utilisant des allocations dynamiques : l'allocation se fait maintenant systématiquement sur flag = 4 et la désallocation sur flag = 5. Cela élimine des fuites de mémoires lors d'utilisations intensives des blocs de "modnum" dans scicos.
- Utilisation de la fonction "stacksize" de scilab révisée lors de la construction de la version et du chargement des versions binaires : permet d'executer "modnum" sur des unités de calculs à faible ressources mémoires.

Pour plus d'informations concernant le maintien et le développement de la boite à outils veuillez à présent vous référez au fichier Version.txt que vous trouverez à la racine du répertoire de modnum.
Celui-ci vous indiquera quel est le numéro "subversion" de développement de"modnum" dont vous disposez.
N'hésitez pas à contacter alan.layec@inria.fr pour toutes questions concernant "modnum".

26 Mai 2007 : Mise à jour modnum_41

Depuis "modnum_3", Modnum a été revue et l'archive a été renommée en "modnum_41".
(le numéro de version de l'archive Modnum suit le numéro de version de Scicos).

Des modifications profondes sont intervenues dans le processus de construction de la boîte à outils ainsi que dans les routines des oscilloscopes pour permettre sa future "vie" dans les prochaines versions de Scilab/Scicos (versions >=5).

Cette mise à jour a été faite proche du développement actuel de Scilab/Scicos à l'INRIA dans le projet METALAU.

Les principales nouveautés de cette version mise à jour sont :

Nouveaux blocs
- Oscilloscope analyseur de spectre
  Cet oscilloscope est basé sur la méthode d'autocorrelation détaillée dans la macro Scilab "pspect" (de la libraire Scilab de traitement du signal de C. Bunk).
- Bloc modulateur/démodulateur de symboles générique
  Ces blocs permettent d'utiliser des constellations arbitraires.
- Bloc filtre Gaussien/Racine de cosinus surélevé/Cosinus surélevé
  Ils ont été dupliqués à partir du bloc "RIF générique" pour des facilités d'utilisation.
  Une nouvelle palette (palette Filtre) apparaît dans Modnum. Celle-ci est dédicacée au filtrage numérique du signal.
Blocs réécrits
- Blocs convertisseur Analogique/Numérique et Numérique/Analogique
  Les anciens blocs fortran (CAN_f/CNA_f) ont été réécrits en langage C et ils incluent maintenant des déséquilibres non-linéaires statiques.
- Bloc Oscillateur discret Contrôlé en Tension
  Des erreurs numériques ont été détectées dans les blocs OCT concernant le calcul des dates des fronts.
- Blocs buffer discret et buffer d'événements discret
  Ces blocs ont été totalement réécrits pour permettre des facilités d'utilisation. On peut maintenant utiliser des variables globales pour exporter les résultats de Scicos dans l'espace de travail de Scilab.
- Blocs oscilloscopes
  Les oscilloscopes dédicacés à l'analyse des résultats simulés des systèmes de communication ont été réécrits en utilisant les fonctions bas niveaux du nouveau graphique (NG) de Scilab.
  - Oscilloscope diagramme de l'oeil
  - Oscilloscope vectoriel
  - Oscilloscope de trajectoire/diagramme de la constellation
Blocs révisés et correction de bogues
- Bloc élévateur de cadence
- Bloc générateur aléatoire
- Blocs modulateur/démodulateur de symboles par états de phase et d'amplitude en quadrature
La librairie "modnumlib" des fonctions de calculs bas-niveau est maintenant sous licence GPL
Les fonctions du générateur de documentation ne sont plus présentes dans Modnum
Modnum ne concerne maintenant que les systèmes de communication.
Pour les personnes qui ont réussis à utiliser le générateur de documentation intégré à modnum_3, veuillez contacter alan.layec@inria.fr pour avoir une version linux autonome du générateur de documentation.
La documentation Scilab html est mise à jour
La plupart des diagrammes et blocs sont maintenant documentés en Français et Anglais.
(il reste encore beaucoup de choses à faire concernant ce point, mais le travail est en pleine progression)
Le processus de construction via le script builder et la compilation windows des routines ont été révisées
Cela permet une compilation correcte avec les outils inclus dans Scilab (comme par exemple ilib_for_link).
Grâce à cela, des DLLs appropriées peuvent être générées avec le script builder et une version windows binaire de Modnum peut être téléchargée sur ce site web.

Contenu

**Figure 1:** Organisation interne de la boîte à outils
$\begin{figure} \centering \scalebox{0.5}{% \input{org_fr.pstex_t}} \end{figure}$

Cette boîte à outils contient plusieurs éléments :

Une librairie de routines de calcul bas-niveau (en langage C) incluant des fonctions communes aux communications bande de base ainsi que des fonctions pour CPF trois états.
Un ensemble de palettes Scicos, incluant des blocs avec fonctions de calcul en C et fonctions d'interface étendues :
- Palette Communication pour les transmissions MDP/MAQ,
- Palette Filtre pour le traitement du signal numérique,
- Palette Non-Linear avec des non-linéarités fréquemment rencontrées dans les processeurs de signaux numériques,
- Palette PLL pour la conception des synthétiseurs de fréquence à rapport de division entier et fractionnaire,
- Palette Sinks pour l'affichage des signaux tramés et les trajectoires 3D,
- Palette Sources pour le calcul de processus aléatoires (et autres).
Beaucoup d'exemples de diagrammes Scicos et de scripts Scilab de simulation.

Téléchargements

Version officielle : Modnum_412

Source (pour versions de scilab >= 4.1.2)

Linux/Windows : modnum_412_src.tar.gz

Binaires (pour scilab 4.1.2)

Windows (VCExpress/Inno Setup) : modnum_412_bin.exe
Linux (gcc 4.2) : modnum_412_bin.tar.gz

Versions pour compatibilité

Pour les personnes qui ont utilisé modnum_3/modnum_41 et qui rencontrent des problèmes de compatibilité avec modnum_412, envoyez vos diagrammes Scicos à alan.layec@inria.fr pour faire une translation manuelle.

Modnum_41

version révisée -linux et windows- : modnum_41_all.zip

Modnum_3

version révisée -linux et windows- : modnum_3_all.zip
site web original de Modnum : ici

Modnum_42 Release Candidate

Source (pour versions de Scicos >= 4.2.1)

Linux/Windows : modnum_RC42_src.tar.gz

Binaires (pour Scicos 4.2.1)

Windows (VCExpress/Inno Setup) : modnum_RC42_bin.exe
Linux (gcc 4.3) : modnum_RC42_bin.tar.gz

Installation

Sur les plate-formes Linux, le script de compilation utilise gcc/g77 pour construire la boîte à outils.
Sur les plate-formes Windows, le script de compilation est capable d'utiliser :
- MSVC pour la construction de la boîte à outils
  ou
- lcc-win32 (voir scilab-x.x/lcc/Readme_LCC.txt pour les instructions d'installation).
Une future amélioration du script de construction devrait aussi réaliser la compilation de la boîte à outils sur plate-formes Solaris/HP-Unix.

Les instructions d'installation sont données dans le fichier README situé à la racine du répertoire de la boîte à outils.

Version anglaise : Readme_en.txt
Version française : Readme_fr.txt

Grâce à l'amélioration du processus de construction, le support de l'installation des versions sources pour windows et linux est maintenant assuré. Pour tous problèmes concernant l'installation de Modnum, veuillez rapporter les erreurs à alan.layec@inria.fr.

Documentation

Les versions source et binaire incluent une documentation au format HTML.

Deux langues sont supportées : l'anglais et le français.

Vous pouvez consulter (HTML) et télécharger (PDF) la documentation avec les liens suivants :

Format HTML
- Version anglaise : HTML_eng
- Version française : HTML_fr
Format PDF
Pour l'instant la documentation de Modnum au format PDF n'est plus disponible.
Pourquoi ?
Parce que la documentation de Modnum contient trop de figures et la documentation au format PDF est vraiment trop lourde pour être téléchargée à l'heure actuelle.
La documenation PDF sera réécrite et disponible sur ce site web lors d'une prochaine mise à jour de la boîte à outils.