Удар теплового шума на производительности системы связи
В этом примере показано, как пользоваться библиотекой RF Blockset Circuit Envelope, чтобы смоделировать тепловой шум супергетеродина получатель РФ и измерить его эффекты на частоте ошибок по битам (BER) системы связи. Модель получателя РФ не включает несоответствия импеданса или нелинейность. Эталонная модель Communications Toolbox параметрами, вычисленными с помощью Friis-уравнений, используется, чтобы проверить результаты.
Архитектура системы получателя РФ
Подсистемы Модулятора и Канала состоят из блоков Communications Toolbox что модель:
Модулируемая QPSK форма волны случайных битов
Повышенный импульсный формирующий фильтр косинуса для спектрального ограничения
Потеря пути свободного пространства
Подсистема получателя РФ, показанная в светло-фиолетовой области, состоит из:
Блок Inport, который присваивает входную форму волны комплекса заданному поставщику услуг РФ, в этом случае равняется переменной SF_RF = 2.1 ГГц. Гарантировать, что модель RF Blockset имеет ту же доступную силу, назвало импеданс на 50 Ом эталонной моделью, Исходный параметр типа устанавливается на Степень.
Каскадный усилитель РФ и демодулятор РФ с заданной шумовой фигурой и усилением.
Блок Outport, с Источником вводят набор параметра, чтобы Привести в действие и сосредоточить частоту, равную промежуточной частоте, данной абсолютной разностью между частотой центра РФ, заданной в Inport и Local Oscillator, заданным в демодуляторе. В этом случае промежуточная частота равна переменной SF_IF = 500 МГц.
Отметьте присутствие теплового белого источника шума во входе цепи, чтобы смоделировать эквивалентный уровень шума, введенный идеально совпадающей антенной (50 Ом) в 290K.
Отметьте присутствие фильтра отклонения изображений во входе демодулятора. Этот фильтр гарантирует, что только сигнализирует с частотой вокруг поставщика услуг на уровне 2,1 ГГц, вводят демодулятор. Благодаря фильтру отклонения изображений тепловой шум сосредоточил приблизительно 2.6 ГГц (частота изображений равна SL_RF+SL_IF), не вниз преобразован в промежуточную частоту. Если вы демонтируете фильтр отклонения изображений, шумовой вклад на выходном сигнале увеличивается выше оценки, обеспеченной уравнениями Friis, и таким образом BER ухудшается.
Обратите внимание на то, что, когда усилитель и микшер не задают нелинейности, гармонический порядок симуляции, заданной в блоке Configuration, устанавливается к 1.
Обратите внимание на то, что все блоки в получателе РФ являются идеально соответствующими к 50 Омам. %, Чтобы изучить эффекты несоответствий импеданса на шумовой симуляции, смотрите пример
RF Noise Modeling.
Ссылочная система, отображенная красным, состоит из:
Блок Communications Toolbox Receiver Thermal Noise, который добавляет шум в сигнал согласно значению, вычисленному уравнением Friis. Можно найти вычисление в в функции обратного вызова предварительной нагрузки модели. Этот блок также включает эквивалентный тепловой шум, введенный антенной.
Блок Gain, который моделирует объединенное усиление получателя РФ. Фильтры Communications Toolbox и демодуляторы обрабатывают полученный сигнал.
Моделирование огибающей схемы получателя РФ
open_system('RFReceiverImpactExample')
Выберите Simulation> Run.
Блоки Вычисления Коэффициента ошибок вычисляют BER для системы и ссылки. Чтобы наблюдать BER как, его приближается к устойчивому состоянию, увеличьте общее время симуляции. В данном примере установившаяся частота ошибок по битам - приблизительно 0,17.
Вычислительная фигура шума получателя РФ
К шуму модели в среде конверта схемы RF Blockset:
* В диалоговом окне Блока Configuration, выберите шум Simulate. * Задайте Шумовую фигуру (дБ) параметр Усилителя РФ и блоков Микшера РФ в вашей системе. Следующие спецификации для получателя РФ в этом примере производят объединенную шумовую фигуру 6,3218 дБ (согласно уравнению Friis): усиление LNA 20 дБ, фигура шума LNA 6 дБ и фигура шума микшера РФ 15 дБ.