consolSignalGenerator

Консольный генератор сигналов

Этот проект представляет собой консольное приложение для генерации цифровых сигналов, которые могут быть записаны в файл или использованы для дальнейшей обработки. Приложение поддерживает генерацию сложных сигналов с добавлением шума, а также их визуализацию. Проект доступен как в Python (pulse_Gen.py), так и в C++ (main.cpp).

---

Описание функционала

1. Генерация сигнала:

   • Сигнал создается на основе заданных параметров (частота дискретизации, длительность импульсов, амплитуда и т.д.).
   • Поддерживается генерация сигналов с несколькими импульсами, включая фронты и спады.
   • Добавляется случайный шум для моделирования реальных условий.

2. Многопоточная обработка:

   • Генерация сигнала выполняется параллельно с использованием нескольких ядер процессора для ускорения работы.

3. Запись данных в файл:

   • Сгенерированные данные могут быть записаны в бинарный файл для дальнейшего использования.
   • Поддерживается форматирование данных для совместимости с АЦП (например, 14-битный код).

4. Визуализация (Python):

   • Встроенные функции для визуализации сигнала с использованием библиотеки matplotlib.

5. Настройка параметров:

   • Пользователь может настраивать частоту дискретизации, длительность сигнала, уровень шума и другие параметры.

---

Установка и использование

Требования

Для Python:

Убедитесь, что установлены следующие зависимости:

numpy
tqdm
matplotlib

Установите зависимости с помощью команды:

pip install -r requirements.txt

Для C++:

Для компиляции и запуска main.cpp потребуется:

• Компилятор C++ (использовался MinGW 8.1, поставляемый вместе с Qt Creator).
• Библиотека <chrono> для работы со временем (входит в стандартную библиотеку C++).

Запуск программы

1. Клонируйте репозиторий:

   git clone https://github.com/work5lov/consolSignalGenerator.git
   cd consolSignalGenerator

2. Использование Python: Запустите скрипт:

   python pulse_gen.py 5.0 1.0 2.0 1000.0

   Если аргументы не переданы, используются значения по умолчанию:

   python pulse_gen.py

3. Использование C++: Скомпилируйте и запустите main.cpp:

   g++ main.cpp -o main -std=c++17
   ./main

   consolSignalGenerator.exe 5.0 1.0 2.0 1000.0

4. Настройка параметров:

   • Для Python: Измените параметры в файле pulse_Gen.py.
   • Для C++: Измените параметры непосредственно в исходном коде main.cpp.

5. Визуализиция при помощи скрипта на Python:

    python visualize.py path/to/bin/file sample_fraction

---

Пример вывода

После выполнения программы вы получите:

• Бинарный файл с записанными данными (например, signal_YYYYMMDD_HHMMSS.bin).
• Отчет о времени выполнения и основных параметрах сигнала.

---

Сравнение реализаций

Функционал	Python (pulse_Gen.py)	C++ (main.cpp)
Генерация сигнала	Использует многопроцессорную обработку	Однопоточная реализация
Запись в файл	Поддерживает прогресс-бар	Быстрая запись благодаря низкоуровневым операциям
Производительность	Медленнее из-за интерпретации	Быстрее благодаря компиляции
Визуализация	Поддерживается через matplotlib	Не поддерживается

---

Структура проекта

• pulse_Gen.py: Основной скрипт для генерации сигналов на Python.
• visualize.py: Скрипт для визуализации сгенерированного сигнала.
• main.cpp: Реализация генерации сигналов на C++.
• CMakeLists.txt: Файл для сборки C++ версии проекта.
• requirements.txt: Файл с зависимостями для Python.
• README.md: Документация проекта.

---

Лицензия

Этот проект распространяется под лицензией MIT.

---