Примените нелинейность без памяти, чтобы объединить основополосный сигнал
Нарушения РФ
Блок Memoryless Nonlinearity применяет нелинейность без памяти к комплексу, основополосному сигналу. Можно использовать блок для образцовых нарушений радиочастоты (RF) к сигналу в получателе.
Этот блок принимает на вход сигнал в виде вектора - столбца или скалярной величины.
Все значения степени принимают номинальный импеданс 1 Ома.
Блок Memoryless Nonlinearity предоставляет пять различных методов для моделирования нелинейности, которую вы задаете параметром Method. Опции для параметра Method
Cubic polynomial
Hyperbolic tangent
Saleh model
Ghorbani model
Rapp model
Блок реализует эти пять методов с помощью подсистем под маской блока. Для каждого из первых четырех методов подсистема нелинейности имеет ту же базовую структуру, как показано в следующей фигуре.
Подсистема нелинейности
Для первых четырех методов каждая подсистема применяет нелинейность к входному сигналу можно следующим образом:
Умножьте сигнал на фактор усиления.
Разделите комплексный сигнал в его значение и угловые компоненты.
Примените преобразование AM в значение сигнала, согласно выбранному Method, произвести значение выходного сигнала.
Примените преобразование AM/PM в фазу сигнала, согласно выбранному Method, и добавляет результат в угол сигнала произвести угол выходного сигнала.
Объедините новое значение и угловые компоненты в комплексный сигнал и умножьте результат на фактор усиления, которым управляет параметр Linear gain.
Каждая подсистема реализует AM и преобразования AM/PM по-другому, согласно Методу, который вы задаете. Модель Rapp не применяет фазовый переход к входному сигналу. Подсистема нелинейности для модели Rapp имеет следующую структуру:
Подсистема нелинейности для модели Rapp
Подсистема Rapp применяет нелинейность можно следующим образом:
Умножьте сигнал на фактор усиления.
Разделите комплексный сигнал в его значение и угловые компоненты.
Примените преобразование AM в значение сигнала, согласно выбранному Method, произвести значение выходного сигнала.
Объедините новое значение и угловые компоненты в комплексный сигнал и умножьте результат на фактор усиления, которым управляет параметр Linear gain.
Если вы хотите видеть точно, как блок Memoryless Nonlinearity реализует преобразования для определенного метода, можно просмотреть AM и подсистемы AM/PM, которые реализуют эти преобразования можно следующим образом:
Щелкните правой кнопкой по блоку Memoryless Nonlinearity и выберите Mask> Look under mask. Это отображает настройку блока под маской. Блок содержит пять подсистем, соответствующих пяти методам нелинейности.
Дважды кликните подсистему для метода, которым вы интересуетесь. Это отображает подсистему, показанную в предыдущей фигуре, Подсистеме Нелинейности.
Дважды кликните на одной из подсистем, маркировал AM или AM/PM, чтобы просмотреть, как блок реализует преобразования.
Следующий рисунок показывает поведение AM/PM для методов Hyperbolic tangent и Cubic polynomial:
Шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности между нижними и верхними пределами уровня входной мощности (заданный Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm) и Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm)). Вне этих значений преобразование AM/PM является постоянным в значениях, соответствующих более низким и верхним пределам входной мощности, которые являются нулем и , соответственно.
Следующие данные показывают, для метода Салеха, графиков
Выходное напряжение против входного напряжения для преобразования AM
Выведите фазу против входного напряжения для преобразования AM/PM
Вы видите эффект блока Memoryless Nonlinearity на сигнале, модулируемом 16-ary квадратурной амплитудной модуляцией (QAM) в графике рассеивания. Совокупность для 16-ary QAM без эффекта блока Memoryless Nonlinearity показывают в следующей фигуре:
Можно сгенерировать график рассеивания того же сигнала после того, как он пройдет через блок Memoryless Nonlinearity, с набором параметра Method к Saleh Mode l, как показано в следующей фигуре.
Этот график сгенерирован моделью, описанной в, Иллюстрируют Нарушения РФ, Которые Искажают Сигнал следующими установками параметров для блока Rectangular QAM Modulator Baseband:
Набор Normalization method к Average Power
Набор Average power (watts) к 1e-2
Следующие разделы обсуждают параметры, характерные для Салеха, Ghorbani и моделей Rapp.
Параметр Input scaling (dB) масштабирует входной сигнал, прежде чем нелинейность будет применена. Блок умножает входной сигнал на значение параметров, преобразованное от децибелов до линейных модулей. Если вы устанавливаете параметр, чтобы быть инверсией амплитуды входного сигнала, масштабированному сигналу нормировали амплитуду к 1.
Параметры AM, альфа и бета, используются, чтобы вычислить амплитудное усиление для входного сигнала с помощью следующей функции:
где u является значением масштабированного сигнала.
Параметры AM/PM, альфа и бета, используются, чтобы вычислить фазовый переход для входного сигнала с помощью следующей функции:
где u является значением масштабированного сигнала. Обратите внимание на то, что AM и параметры AM/PM, несмотря на то, что столь же именованная альфа и бета, отличны.
Параметр Output scaling (dB) масштабирует выходной сигнал так же.
Параметр Input scaling (dB) масштабирует входной сигнал, прежде чем нелинейность будет применена. Блок умножает входной сигнал на значение параметров, преобразованное от децибелов до линейных модулей. Если вы устанавливаете параметр, чтобы быть инверсией амплитуды входного сигнала, масштабированному сигналу нормировали амплитуду к 1.
Параметры AM, [x1 x2 x3 x4], используются, чтобы вычислить амплитудное усиление для входного сигнала с помощью следующей функции:
где u является значением масштабированного сигнала.
Параметры AM/PM, [y1 y2 y3 y4], используются, чтобы вычислить фазовый переход для входного сигнала с помощью следующей функции:
где u является значением масштабированного сигнала.
Параметр Output scaling (dB) масштабирует выходной сигнал так же.
Параметр Linear gain (dB) масштабирует входной сигнал, прежде чем нелинейность будет применена. Блок умножает входной сигнал на значение параметров, преобразованное от децибелов до линейных модулей. Если вы устанавливаете параметр, чтобы быть инверсией амплитуды входного сигнала, масштабированному сигналу нормировали амплитуду к 1.
Smoothness factor и параметры Output saturation level используются, чтобы вычислить амплитудное усиление для входного сигнала:
где u является значением масштабированного сигнала, S является Smoothness factor, и Osat является Output saturation level.
Модель Rapp не применяет фазовый переход к входному сигналу.
Параметр Output saturation level ограничивает уровень выходного сигнала.
Метод нелинейности.
Следующее описывает определенные параметры для каждого метода.
Скаляр, задающий линейное усиление для выходной функции.
Скаляр, задающий третье прерывание порядка.
Счетчик, задающий преобразование AM/PM в градусах на децибел.
Скаляр, задающий минимальную входную мощность, для который шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности. Ниже этого значения сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является нулем.
Скаляр, задающий максимальную входную мощность, для который шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности. Выше этого значения сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является постоянным. Значением этого максимального сдвига дают:
Скаляр, задающий линейное усиление для выходной функции.
Скаляр, задающий третье прерывание порядка.
Скаляр, задающий преобразование AM/PM в градусах на децибел.
Скаляр, задающий минимальную входную мощность, для который шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности. Ниже этого значения сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является нулем.
Скаляр, задающий максимальную входную мощность, для который шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности. Выше этого значения сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является постоянным. Значением этого максимального сдвига дают:
Номер, который масштабирует уровень входного сигнала.
Вектор, задающий параметры AM.
Вектор, задающий параметры AM/PM.
Номер, который масштабирует уровень выходного сигнала.
Номер, который масштабирует уровень входного сигнала.
Вектор, задающий параметры AM.
Вектор, задающий параметры AM/PM.
Номер, который масштабирует уровень выходного сигнала.
Скаляр, задающий линейное усиление для выходной функции.
Скаляр, задающий фактор гладкости
Скаляр, задающий выходной уровень насыщенности.
[1] Салех, A.A.M., "Независимые от частоты и зависимые частотой нелинейные модели усилителей TWT", Сделка IEEE. Коммуникации, издание COM-29, pp.1715-1720, ноябрь 1981.
[2] А. Горбэни и М. Шейхэн, "Эффект Твердотельных Усилителей мощности (SSPAs) Нелинейность на MPSK и Передаче Сигнала M-QAM", Шестая Конференция Int'l по Цифровой Обработке Сигналов в Коммуникации, 1991, стр 193-197.
[3] К. Рэпп, "Эффекты HPA-нелинейности на 4-DPSK/OFDM-Signal для Цифровой Звуковой Широковещательной Системы", в Продолжениях Второй европейской Конференции по Спутниковой связи, Льежу, Бельгия, 22-24 октября 1991, стр 179-184.
