Memoryless Nonlinearity
Примените нелинейность без памяти, чтобы объединить сгенерированный модулированный сигнал
Библиотека
Нарушения РФ
Описание
Блок Memoryless Nonlinearity применяет нелинейность без памяти к комплексу, сгенерированному модулированному сигналу. Можно использовать блок для нарушений радиочастоты (RF) модели к сигналу в получателе.
Этот блок принимает на вход сигнал в виде вектора - столбца или скалярной величины.
Примечание
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 polynomialHyperbolic tangentSaleh modelGhorbani modelRapp 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 следующем рисунке.
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 величину и угловые компоненты.
Примените преобразование AM в величину сигнала, согласно выбранному Method, произвести величину выходного сигнала.
Примените преобразование AM/PM в фазу сигнала, согласно выбранному Method, и добавляет результат в угол сигнала произвести угол выходного сигнала.
Объедините новую величину 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 величину и угловые компоненты.
Примените преобразование AM в величину сигнала, согласно выбранному Method, произвести величину выходного сигнала.
Объедините новую величину 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, пометил AM или AM/PM, чтобы просмотреть, как блок реализует преобразования.
Характеристики AM/PM Кубического полинома и Гиперболических Методов Касательной
Следующий рисунок показывает поведение AM/PM для Cubic polynomial и Hyperbolic tangent методы:
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.
AM и Характеристики AM/PM Метода Салеха
Следующий рисунок показывает, для метода Салеха, графиков
Выходное напряжение против входного напряжения для преобразования AM
Выведите фазу против входного напряжения для преобразования AM/PM
Пример с 16-ary QAM
Вы видите эффект блока Memoryless Nonlinearity на сигнале, модулируемом 16-ary квадратурной амплитудной модуляцией (QAM) в графике рассеивания. Созвездие для 16-ary QAM без эффекта блока Memoryless Nonlinearity показывают в следующем рисунке:
Можно сгенерировать график рассеивания того же сигнала после того, как он пройдет через блок Memoryless Nonlinearity с набором параметра Method к Saleh Model, как показано в следующем рисунке.
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 PowerНабор Average power (watts) к
1e-2
Следующие разделы обсуждают параметры, характерные для Салеха, Ghorbani и моделей Rapp.
Параметры для модели Салеха
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 для расчета амплитудное усиление во входном сигнале с помощью следующей функции:
где u является величиной масштабированного сигнала.
Параметры AM/PM, альфа и бета, используются для расчета фазовый переход во входном сигнале с помощью следующей функции:
где u является величиной 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.
Параметры для модели Ghorbani
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 для расчета амплитудное усиление во входном сигнале с помощью следующей функции:
где u является величиной масштабированного сигнала.
Параметры AM/PM, [y1 y2 y3 y4], используются для расчета фазовый переход во входном сигнале с помощью следующей функции:
где u является величиной масштабированного сигнала.
Параметр Output scaling (dB) масштабирует выходной сигнал так же.
Параметры для модели Rapp
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 для расчета амплитудное усиление во входном сигнале:
где u является величиной 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.
Параметры
- Method
Метод нелинейности.
Следующее описывает определенные параметры для каждого метода.
- Linear gain (db)
Скаляр, задающий линейное усиление для выходной функции.
- IIP3 (dBm)
Скаляр, задающий третье прерывание порядка.
- AM/PM conversion (degrees per dB)
Счетчик, задающий преобразование AM/PM в градусах на децибел.
- Lower input power limit (dBm)
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.
- Upper input power limit (dBm)
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:
- Linear gain (db)
Скаляр, задающий линейное усиление для выходной функции.
- IIP3 (dBm)
Скаляр, задающий третье прерывание порядка.
- AM/PM conversion (degrees per dB)
Скаляр, задающий преобразование AM/PM в градусах на децибел.
- Lower input power limit (dBm)
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.
- Upper input power limit (dBm)
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:
- Input scaling (dB)
Номер, который масштабирует уровень входного сигнала.
- AM/AM parameters [alpha beta]
Вектор, задающий параметры AM.
- AM/PM parameters [alpha beta]
Вектор, задающий параметры AM/PM.
- Output scaling (dB)
Номер, который масштабирует уровень выходного сигнала.
- Input scaling (dB)
Номер, который масштабирует уровень входного сигнала.
- AM/AM parameters [x1 x2 x3 x4]
Вектор, задающий параметры AM.
- AM/PM parameters [y1 y2 y3 y4]
Вектор, задающий параметры AM/PM.
- Output scaling (dB)
Номер, который масштабирует уровень выходного сигнала.
- Linear gain (db)
Скаляр, задающий линейное усиление для выходной функции.
- Smoothness factor
Скаляр, задающий фактор гладкости
- Output saturation level
Скаляр, задающий выходной уровень насыщенности.
Ссылка
[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.