Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
1
LABORATORIO DE TELEMÁTICA 2.
PRÁCTICA 2
INTRODUCCIÓN AL ENTORNO DE
SIMULACIÓN PTOLEMY
Au o es (po o den al abé ico):
Mónica Aguila Iga ua
Juan José Alins Delgado
Ca les Badenes Mon oliu
Jo di Fo né Muñoz
Juan Luís Go icho Mo eno
Xa ie Hesselbach Se a
The Almages - P olemy 0.7
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
2
PRÀCTICA 2: INTRODUCCIÓ A PTOLEMY
Aques a és una pe i a in oducció a l’en o n de disseny PTOLEMY, amb el que es eali zen les
p àc iques de Labo a o i de Telemà ica II. L’objec iu d’aques documen és ap end e a e ana el
PTOLEMY, conèixe les se es comandes bàsiques, cons ui un sis ema senzill i, inalmen , simula -lo.
0. PTOLEMY i PIGI
PTOLEMY és un en o n CAD (Compu e Assis ed Design) desen olupa pe la Uni e si y o
Cali o nia a Be keley que cons a d’una sè ie de de inicions de classes en C++. L’abas de PTOLEMY és
mol g an, doncs p e én se una eina d’ús gene al pel disseny i la simulació de o ipus de sis emes,
enca a que nosal es només el a em se i pe sis emes de ansmissió de dades sínc ons. PTOLEMY és
eewa e i el codi en C++ de o es les se es u ines es à a disposició dels usua is. Exis eix una in e ície
g à ica que pe me eballa a un ni ell més al : PTOLEMY In e ac i e G aphical In e ace, PIGI.
PIGI és o un món, a din e del qual s’ha de e se i un llengua ge mol especiali za , pe ò é mol s
pun s en comú amb al es en o ns de simulació: els blocs uncionals són ep esen a s pe icones, pe
acili a la cons ucció de diag ames de blocs, i les icones s’o gani zen en pale es, que és el nom que el
sis ema dóna a les se es llib e ies. Cada pale e o llib e ia con é blocs que eali zen un ce ipus de
unció: gene ado s de senyal, ope ado s a i mè ics, blocs de p ocessamen de dades, e c. Jun an di e sos
blocs es poden aconsegui sis emes, ambé anomena s esquemà ics, capaços de du a e me un ample
en all de uncions.
1. No es biog à iques sob e Tolomeu
El p og ama PTOLEMY p en el seu nom de Claudius P olemaeus o Tolomeu, as ònom, ma emà ic i
geòg a g ec que a iu e a Alexand ia en e els anys 87 i 150 d.C. ap oximadamen . Tolomeu a
sin e i za i es end e el sis ema geocèn ic o Tolemaic de l’uni e s al i com es coneixia en la se a època, i
a p oposa un mé ode pe calcula les posicions dels sis plane es conegu s (Me cu i, Venus, Ma ,
Júpi e , Sa u n i el Sol, que es conside a a ambé un plane a) mi jançan epicicles o ò bi es es è iques
conca enades amb el seu cen e a la Te a. El seu mé ode a se el més àmpliamen u ili za i el més
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
3
exac e du an 15 segles, ins que Johannes Keple a inco po a les se es lleis al sis ema heliocèn ic
p oposa pe Copè nic el 1543. Com a geòg a ou l’au o i a més econeguda a eu d’Eu opa ins el segle
XV, i a se el p ime en p oposa una p ojecció de la supe ície es è ica de la Te a en un plànol (el
p ime planis e i). Sembla se que un e o de Tolomeu en es ima el amany d’Àsia ou de e minan en la
decisió de C is ò ol Colom d’in en a oba una u a cap a les Índies pe l’oes . Podeu oba més
in o mació sob e Tolomeu a l’ad eça h p://seds.lpl.a izona.edu/nineplane s/psc/ heman .
2. En an al sis ema
S’accedeix a PIGI amb la comanda pigi, que podeu in odui di ec amen al os e di ec o i a el un
cop hagueu obe un e minal. Quan el PIGI comença a execu a -se, apa eixen es ines es:
- La supe io , VEM: ines a de comandes de baix ni ell de l’edi o . Apa eixen esc i es
les accions que s’execu en a la ines a que hi ha a so a.
- La in e io : ines a de eball. Aquí és a on a eu els dissenys i cons ui eu els os es
esquemà ics.
No oqueu es ins que no apa egui la e ce a ines a, la de ben inguda, amb el e a de Tolomeu. A
a és d’aques a ines a de ben inguda es po accedi al manual d’usua i i a al es documen s
d’in e és que es oben a la WEB de Be keley. Pe si eniu in e és en consul a -los o baixa - os alguna
pa del manual, podeu oba els links necessa is a l’ad eça de la nos a assigna u a:
h p://mai e199.upc.es/ amesesp.h ml.
3. Cons ucció d'un sis ema bàsic.
Com a p ime exemple a em un sis ema que gene i un so oll gaussià i una senoide, els sumi i egui
pe pan alla el esul a a mesu a que es calculen les mos es. Un cop gene ades o es les mos es,
calcula em l’au oco elació i l’his og ama, a em la FFT de la suma dels senyals i eu em el seu mòdul i
la se a ase pe pan alla.
Iconi zeu la ines a de ben inguda amb el e a de Tolomeu. Fixeu- os en la ines a de eball que
s’ha obe (la g an, amb ons g is i ex en blau i neg e que es à e ique ada com VEM cell ini .pal:
schema ic) i llegiu-la a en amen : ap end eu el que ol di VEM, OCT, FACET i UNIVERSE. També
ap end eu el que és la ini .pal, un ipus especial de ace que es c ea pe de ec e al os e di ec o i si no en
eniu. Us adjun em a l’annex la Taula 2.1 del Manual, a on eniu més in o mació sob e la e minologia de
P olemy. Fa em el que diu el segon pa àg a d'aques a ines a (You will p obably wan o dele e his
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
4
message... ), pe ò p ime cal ap end e com in odui -li les comandes al PIGI. Hi ha dues mane es de e -
ho:
- Amb el a olí. Hi ha dos menús accessibles amb el a olí:
§ P emen el bo ó del mig, eu eu el menú schema ic (menú em), on su en o es les
ope acions que es poden e amb els esquemà ics, di idides en submenús. Explo eu o es les
opcions pe ana en - os una idea.
§ P emen shi +bo ó del mig eu eu un al e menú (menú PIGI) on es oben o es les al es
ope acions que podeu e amb PIGI.
Fixeu- os que al cos a de cada comanda su una lle a, que és la o ma d’en a la comanda
amb el ecla .
- Amb el ecla . És la o ma més àpida i còmoda de e -ho o . Us adjun em a l’annex les Taules 2-2 i
2-3 del Manual, a on su en o es les comandes.
* Aquí eniu una llis a amb les més usuals:
ABRIR FICHERO: ………………………. SHIFT+
ABRIR LIBRERÍA: ……………………… SHIFT+o
BORRAR INSTANCIA: ………………… CTRL+u
BORRAR OBJETO: …………………….. s Encima (seleccionado), SHIFT+d (elimina lo)
CERRAR VENTANA: ………………….. CTRL+d
COLOCAR BLOQUE EN FICHERO: …. - Ac i a en ana donde del iche o;
- C ea ins ancia;
- Ac i a en ana donde es á bloque;
- Coloca se encima, c (c ea )
EDITAR EN UN BLOQUE: ………………… Coloca se encima bloque, e
ENTRAR EN UNA LIBRERÍA: …………… i Encima
EXPLICACIÓN BLOQUE: ………………. Coloca se encima bloque, “,”
SALVAR FICHERO: …………………….. SHIFT+s
SIMULAR: ………………………………. SHIFT+
UNDO: ………………………………… SHIFT+u
ZOOM-IN: …………………………….. z
ZOOM-OUT: …………………………… SHIFT+z
ZOOM-TO-FIT: ………………………. F
Pe in odui una comanda cal eni ac i a la ines a on oleu que s’execu i. Algunes comandes, a més
a més, necessi en “ins àncies” (p. ex., a la comanda “s” de selecció, cal di -li què es ol selecciona ). Les
ins àncies s’in odueixen amb el a olí. N'hi ha de es ipus:
- Ins àncies de pun : pi geu amb el bo ó esque e a qualse ol lloc d’una ines a ac i a;
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
5
- Ins àncies de línia: pi geu un cop amb l’esque e, un al e cop i a ossegueu;
- Ins àncies de caixa o box: pi geu un cop amb l’esque e i a ossegueu en diagonal.
P o eu de c ea unes quan es ins àncies (su en dibuixades a la ines a amb un colo blau u quesa).
Amb la comanda “CTRL+u” podeu esbo a o es les ins àncies que eniu c eades.
A a a em se i una ins ància pe esbo a el ex de la ines a ini .pal al i com ens sugge eixen que
em:
- C eeu una ins ància de caixa que aba qui o el ex .
- Seleccioneu-lo pi jan "s", eu eu que es posa de colo blau u quesa.
- Esbo eu-lo amb "SHIFT+d".
Seguidamen cons ui em el sis ema que ha iem p oposa . Pe pode c ea un esquemà ic cal ob i una
ace o ines a associada a un di ec o i on es gua da à o a la in o mació associada al sis ema. Si
ap o i em la ace ini .pal que o jus acabem de ne eja , el sis ema que hi dibuixem s'ob i à cada cop que
iniciem el PIGI en el di ec o i on es em a a. Aixó po deso ien a una mica; és millo ob i una no a ace
i posa -li nom, i accedi -hi explíci amen cada cop que olguem:
- Amb "SHIFT+ " en eu al menú d'ape u a de ace s, on su en o s els i xe s del
os e di ec o i pe si oleu ob i alguna ace ja c eada. Si li en eu un nom al camp
bui que su a dal i con i meu amb el bo ó "OK" c ea eu un nou di ec o i amb aquell
nom on es gua da an els esquemà ics que dibuixeu a la ace .
- Si no eniu imaginació, digueu-li "gaussian" a la no a ace i con i meu.
S'ob e una no a ines a de eball. Si oleu, podeu anca ini .pal, i de e és mol ecomanable
e -ho: el PIGI a se i mol es ines es i si en eniu massa d'obe es a ia us pe d eu. Pe anca
qualse ol ines a:
- Ac i eu la ines a que olgueu anca i si ueu el cu so a sob e.
- P emeu "CTRL+d".
Aques a és la o ma de anca ines es a PIGI. No eu se i el mé ode adicional amb la ba a
d'es a i el a olí o podeu eni alguna so p esa desag adable.
A a c ea em el nos e sis ema, a egin els blocs un a un i connec an -los de o mma adien :
- Amb "SHIFT+o" podeu ob i una pale e o llib e ia (Ep! Reco deu que les comandes
del PIGI només uncionen si sou a sob e d’una ines a obe a i ac i a, i el cu so é
o ma de “mi illa elescópica”). A les pale es és on es oben els blocs uncionals.

Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
6
- De o es les pale es que su en, la que us in e essa és la SDF, Synch onous Da a
Flow. El seu nom comple , amb el pa h, que és com su al menú, és
$PTOLEMY/s c/domains/sd /icons/sd .pal. Pe selecciona -la, busqueu-la a la llis a i
pi geu al quad e que é a l’esque a amb el bo ó esque e del a olí ( eu eu que es
esal a el quad e ). Aneu a la pa de baix de la ines a i eu OK.
Apa eix una no a ines a amb d’icones que ep esen en cada una de les amílies de blocs que es
poden oba en aques a pale e. Comença em pe selecciona els gene ado s de senyal que
necessi em pel nos e sis ema, que es oben a din e de l’icona signal sou ces.
- Poseu- os-hi a sob e i p emeu “i” (es eu execu an la comanda look inside).
Examineu el con ingu de la pale e. Fixeu- os en que cada on é una so ida d’un colo di e en
segons el ipus de dades que gene a (in s, loa s, complex, ...). Si us in e essa sabe alguna cosa d’un
bloc en pa icula , aneu-hi a sob e i pi geu “,”, la coma: ob ind eu una explicació d’allò que a el bloc
i els pa àme es que s’hi poden edi a . Els blocs amb la o a de colo e d es an o ma s a pa i
d’al es blocs, i amb “i” podeu eu e què enen a dins. P o eu-ho pel bloc Singen: ob iu-lo, mi eu
com es à e i anqueu la ines a co esponen amb “CTRL+d”. Ens in e essen els blocs IID
Gaussian i Singen. Si oleu en e a - os de què an, ja sabeu com e -ho.
Pe anspo a -los a la ines a on eballem (el nos e ace ) cal segui aques s passos:
- Ac i eu la ines a on es eu dibuixan l’esquemà ic.
- C eeu-hi una ins ància de pun on olgueu si ua el bloc.
- Ac i eu la ines a on és el bloc.
- Pi geu “c”, la comanda c ea e.
Feu-ho pels dos blocs que necessi eu. Pe ac i a les ines es és ecomanable pi ja a la ba a
d’es a o a la o a, pe què si no c eeu ins àncies de pun allà on no les oleu. Si us moles en les
ins àncies de pun , eu “CTRL+u” i desapa eixe an. In en eu dis ibui - os les ines es de o ma
in el.ligen o us pe d eu de seguida. Si eniu p oblemes de isuali zació amb les ines es (pe eu e
les lle es, pe exemple) eu-les més g ans i pi geu “ ”, zoom- o- i . “z” i “SHIFT+z” són el zoom in i
el zoom ou espec i amen .
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
7
El sis ema inal é l’aspec e de la Figu a 1. A la Taula 1 oba eu una llis a amb el nom dels blocs,
la se a unció i el lloc on el podeu oba a la pale e SDF. Pe connec a dos blocs heu de c ea una
ins ància de línia que els uneixi, d’un sol cop o a ossos, i pi ja “c”, c ea e, quan o el camí es igui
es able . (Ins ància de línia: pi geu a l’o igen, o neu a pi ja i a ossegueu, deixeu ana al inal). Si
us equi oqueu, “SHIFT+u” és la comanda undo, i unciona de o ma e oac i a an s cops com
olgueu. Si aneu en les coses bé, és mol ecomanable e un sa e d’alló que eniu ins el momen
amb “SHIFT+s”. Cal esmen a que no exis eix la comanda sa e as, així que aneu amb comp e amb el
que eu i el que gua deu. Si oleu esbo a alguna cosa, seleccioneu-la amb “s” i eu “SHIFT+d”,
dele e.
Figu a 1. Aspec e inal del sis ema
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
8
Nom del bloc
Funció
Pale e on es oba a SDF
IIDGaussian
Gene a so oll gaussià
Signal sou ces
Singen
Gene a una senoide
Signal sou ces
Add
Suma
A i hme ic
TKPlo
Visuali za el senyal a mesu a que es gene a
Signal sinks
XHis og am
Gene a l’his og ama de o el senyal gene a
Signal sinks
XMG aph
Visuali za o el senyal gene a
Signal sinks
Au oco
Calcula l’au oco elació
Spec al analysis
FFTCx
Calcula la FFT
Spec al analysis
Cx o Rec
Con e sió complex a ec angula (binomial)
Con e sion
Rec o Pol
Con e sió ec angula a pola (mòdul i ase)
Con e sion
dB
Passa a dB
Nonlinea unc ions
Unw ap
Desca gola la ase
Spec al Analysis
Taula 1. Llis a dels blocs uncionals u ili za s
Un cop ho ingueu o connec a , cal edi a els pa àme ess que con ingui de cada bloc. Aixó ho
podeu e si uan - os a sob e del bloc i pi jan “e”, edi . Abans de e -ho, ò a bo que mi essiu o s
els blocs uncionals amb la coma, “,”, pe en e a - os d’allò que an, quin ipus de pa àme es enen,
què signi iquen i en quin o ma s’han d’in odui . Anan bloc pe bloc, edi a em:
- A IID Gaussian la mi ja (pe exemple mean=0) i la a iancia (p.e. a iance =0.1). No
cal que poseu aques s alo s, podeu e se i els que olgueu.
- A Singen la eqüència (p.e. equency=PI/6). També podeu posa la que us ingui de
gus , pe ò eco deu que és eqüència disc e a!
- Al bloc TKPlo els pa àme es x ange i y ange, segons el que hagueu ia pels dos
blocs an e io s. Uns alo s adequa s pels que p oposem són, pe exemple x ange = 0
100 , y ange = –2 2. Tingueu en comp e que singen eu la so ida en e –1 i 1 si no
Labo a o io de Telemá ica 2. In oducción al En o no de Simulación PTOLEMY
9
li poseu un mul iplicado (guany) al da an . És con enien edi a ambé el pa àme e
label pe posa -li un nom a la ines a quan su i pe pan alla.
- Als blocs XMG aph i a Xhis og am, edi eu el camp i le pe sabe quin és quin
(desp és su en o s qua e alho a). Si no oleu que su in uns a sob e dels al es, cal
edi a ambé el camp op ions, i especi ica pe a cada ines a el amany en pixels i
l’o se a pa i de la can onada supe io esque a de la pan alla. Amb aques a
con igu ació les ines es són p ou g ans i no es solapen:
- -bb – k = 500x300+0+0
- -bb – k = 500x300+550+0
- -bb – k = 500x300+550+350
- -bb – k = 500x300+0+350
- A au oco cal que especi iqueu: noInpu sToA g = 1024; noLags = 256; unbiased =
yes; makeSymme ic = yes. Amb aixó s’es imen, a pa i de 1024 mos es de senoide
+ so oll, 256 mos es d’au oco elació en se i un es imado no esbiaixa , i es
sime i zen pe eu e 512. Pe pode eu e aixó pe pan alla ben cen a cal que eu,
al XMG aph co esponen , xuni s =1; xini =-256.
- A FFTCx: o de = 10; size = 512; di ec ion =1. FFT di ec a d’o d e 10 calculada
amb 512 mos es de l’en ada.
- A dB: Inpu IsPowe = alse. Fa eu la FFT d’un senyal, NO de la se a au oco elació.
- Finalmen , pe pode eu e el módul i la ase de la FFT en unció de la eqüència
disc e a en e -p i p de o ma con enien , cal que edi eu els següen s pa àme es als
XMG aph co esponen s: xuni s = 2*PI/2048; xini = -PI. Fixeu- os que amb aques a
con igu ació so i an ambé les eqüències ima ge!
A a ja podeu simula el sis ema: eu “SHIFT+ ”, un, i us so i à una ines a on us p egun a an When
o s op. El que a el PTOLEMY és de ec a au omà icamen el bloc que més mos es necessi a (en el
nos e cas, les 1024 mos es que demana au oco ) i gene a an s blocs d’aques nomb e de mos es com li
digueu a When o s op. Amb un bloc de 1024 mos es n’hi ha p ou pe aques sis ema, pe ò aques a opció
és mol ú il quan es enen blocs que an p omi ja s es adís ics en e à ies andes de mos es. En eu “1” i
accep eu pi jan al bo ó GO.
P ime su la ines a in e ac i a del TKPlo , on apa eixen les mos es a mesu a que es an gene an , i
un cop o es les mos es han es a gene ades i p ocessades su en les al es qua e ines es.