Примените нелинейность без памяти, чтобы объединить сгенерированный модулированный сигнал
comm.MemorylessNonlinearity
Система object™ применяет нелинейные нарушения без памяти к сгенерированному модулированному сигналу. Используйте этот Системный объект, чтобы смоделировать нелинейные нарушения без памяти, вызванные усилением сигнала в передатчике радиочастоты (RF) или приемнике. Для получения дополнительной информации смотрите Нелинейные Нарушения Без памяти.
Применять нелинейные нарушения без памяти к комплексному сгенерированному модулированному сигналу:
Создайте comm.MemorylessNonlinearity
объект и набор его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.
Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты?.
создает Системный объект нелинейности без памяти это модели RF нелинейные нарушения.mnl
= comm.MemorylessNonlinearity
задает свойства с помощью одного или нескольких аргументов пары "имя-значение". Заключите каждое имя свойства в кавычки. Например, mnl
= comm.MemorylessNonlinearity(Name
,Value
)'Method','Saleh model'
устанавливает метод моделирования на метод Салеха.
Если в противном случае не обозначено, свойства являются ненастраиваемыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируют, когда вы вызываете их, и release
функция разблокировала их.
Если свойство является настраиваемым, можно изменить его значение в любое время.
Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Используя Системные объекты.
Method
— Метод моделирования нелинейности'Cubic polynomial'
(значение по умолчанию) | 'Hyperbolic tangent'
| 'Saleh model'
| 'Ghorbani model'
| 'Modified Rapp model'
| 'Lookup table'
Метод моделирования нелинейности в виде 'Cubic polynomial'
Гиперболический тангенс
, 'Saleh model'
, 'Ghorbani model'
, 'Modified Rapp model'
, или 'Lookup table'
. Для получения дополнительной информации смотрите Нелинейные Нарушения Без памяти.
Типы данных: char |
string
InputScaling
— Масштабный коэффициент входного сигнала
(значение по умолчанию) | скалярМасштабный коэффициент входного сигнала в децибелах в виде скаляра. Это свойство масштабирует усиление степени входного сигнала.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Saleh model'
или 'Ghorbani model'
.
Типы данных: double
LinearGain
— Линейное усиление
(значение по умолчанию) | скалярЛинейное усиление в децибелах в виде скаляра. Это свойство масштабирует усиление степени выходного сигнала.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
Гиперболический тангенс
, или 'Modified Rapp model'
.
Типы данных: double
TOISpecification
— Спецификация нелинейности третьего порядка для кубического полинома'IIP3'
(значение по умолчанию) | 'OIP3'
| 'IP1dB'
| 'OP1dB'
| 'IPsat'
| 'OPsat'
Спецификация нелинейности третьего порядка для кубического полинома в виде 'IIP3'
, 'OIP3'
, 'IP1dB'
, 'OP1dB'
, 'IPsat'
, или 'OPsat'
. Для получения дополнительной информации смотрите Коэффициент Третьего Порядка Кубического полинома.
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
.
Типы данных: char |
string
IIP3
— Третий порядок ввел точку пересечения
(значение по умолчанию) | скалярТретий порядок ввел точку пересечения в dBm в виде скаляра.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
или 'Hyperbolic tangent'
.
Типы данных: double
OIP3
— Третий порядок вывел точку пересечения
(значение по умолчанию) | скалярТретий порядок вывел точку пересечения в dBm в виде скаляра.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
и TOISpecification
свойство к 'OIP3'
.
Типы данных: double
IP1dB
— Входная точка сжатия на один дБ
(значение по умолчанию) | скалярВходное сжатие на один дБ указывает в dBm в виде скаляра.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
и TOISpecification
свойство к 'IP1dB'
.
Типы данных: double
OP1dB
— Выходная точка сжатия на один дБ
(значение по умолчанию) | скалярВыходное сжатие на один дБ указывает в dBm в виде скаляра.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
и TOISpecification
свойство к 'OP1dB'
.
Типы данных: double
IPsat
— Точка входной насыщенности
(значение по умолчанию) | скалярТочка входной насыщенности в dBm в виде скаляра.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
и TOISpecification
свойство к 'IPsat'
.
Типы данных: double
OPsat
— Выведите точку насыщения
(значение по умолчанию) | скалярВыведите точку насыщения в dBm в виде скаляра.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
и TOISpecification
свойство к 'OPsat'
.
Типы данных: double
AMPMConversion
— Линейный коэффициент преобразования AM/PM
(значение по умолчанию) | скалярЛинейный коэффициент преобразования AM/PM в градусах на децибел в виде скаляра. Для получения дополнительной информации смотрите Кубический полином и Гиперболические Методы Модели Касательной.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Cubic polynomial'
или 'Hyperbolic tangent'
.
Типы данных: double
AMAMParameters
— Параметры AM
| [8.1081 1.5413 6.5202 -0.0718]
| вектор-строкаПараметры AM использовались для расчета амплитудного усиления во входном сигнале в виде вектора-строки.
Когда Method
свойство установлено в 'Saleh model'
, это свойство должно быть двухэлементным вектором, который задает альфу и коэффициенты бета. В этом случае значением по умолчанию является [2.1587 1.1517]
.
Когда Method
свойство установлено в 'Ghorbani model'
, это свойство должно быть четырехэлементным вектором, который задает x 1, x 2, x 3, и x 4 значения. В этом случае значением по умолчанию является [8.1081 1.5413 6.5202 -0.0718]
.
Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Салеха и Метод Модели Ghorbani.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Saleh model'
или 'Ghorbani model'
.
Типы данных: double
AMPMParameters
— Параметры AM/PM
| [4.6645 2.0965 10.88 -0.003]
| вектор-строкаПараметры AM/PM использовались для расчета фазового перехода во входном сигнале в виде вектора-строки.
Когда Method
свойство установлено в 'Saleh model'
, это свойство должно быть двухэлементным вектором, который задает альфу и коэффициенты бета. В этом случае значением по умолчанию является [4.0033 9.1040]
.
Когда Method
свойство установлено в 'Ghorbani model'
, это свойство должно быть четырехэлементным вектором, который задает y 1, y 2, y 3, и y 4 значения. В этом случае значением по умолчанию является [4.6645 2.0965 10.88 -0.003]
Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Салеха и Метод Модели Ghorbani.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Saleh model'
или 'Ghorbani model'
.
Типы данных: double
PowerLowerLimit
— Нижний предел входной мощности
(значение по умолчанию) | скалярНижний предел входной мощности в dBm в виде скаляра меньше, чем PowerUpperLimit
значение свойства. Шкалы перевода AM/PM линейно для значений входной мощности в области значений [PowerLowerLimit
, PowerUpperLimit
]. Если степень входного сигнала ниже нижнего предела входной мощности, сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является нулем. Для получения дополнительной информации смотрите Кубический полином и Гиперболические Методы Модели Касательной.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Cubic polynomial'
или 'Hyperbolic tangent'
.
Типы данных: double
PowerUpperLimit
— Верхний предел входной мощностиinf
(значение по умолчанию) | скалярВерхний предел входной мощности в dBm в виде скаляра, больше, чем PowerLowerLimit
. Шкалы перевода AM/PM линейно для значений входной мощности в области значений [PowerLowerLimit
, PowerUpperLimit
]. Если степень входного сигнала выше верхнего предела входной мощности, сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является постоянным. Для получения дополнительной информации смотрите Кубический полином и Гиперболические Методы Модели Касательной.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Cubic polynomial'
или 'Hyperbolic tangent'
.
Типы данных: double
OutputScaling
— Масштабный коэффициент выходного сигнала
(значение по умолчанию) | скалярМасштабный коэффициент выходного сигнала в децибелах в виде скаляра. Это свойство масштабирует усиление степени выходного сигнала.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Saleh model'
или 'Ghorbani model'
.
Типы данных: double
Smoothness
— Амплитудный фактор гладкости
(значение по умолчанию) | скалярАмплитудный фактор гладкости в виде скаляра. Для получения дополнительной информации см. Модифицированный Метод Модели Rapp.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Modified Rapp model'
.
Типы данных: double
PhaseGainRadian
— Усиление фазы для модифицированной модели Rapp
(значение по умолчанию) | скалярУсиление фазы для модифицированной модели Rapp в радианах в виде скаляра. Значение -0.45
типично. Для получения дополнительной информации см. Модифицированный Метод Модели Rapp.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Modified Rapp model'
.
Типы данных: double
PhaseSaturation
— Насыщение фазы для модифицированной модели Rapp
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаНасыщение фазы для модифицированной модели Rapp в радианах в виде положительной скалярной величины. Для получения дополнительной информации см. Модифицированный Метод Модели Rapp.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Modified Rapp model'
.
Типы данных: double
PhaseSmoothness
— Гладкость фазы для модифицированной модели Rapp
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаГладкость фазы для модифицированной модели Rapp в радианах в виде положительной скалярной величины. Для получения дополнительной информации см. Модифицированный Метод Модели Rapp.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Modified Rapp model'
.
Типы данных: double
OutputSaturationLevel
— Выведите уровень насыщенности
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаВыведите уровень насыщенности в виде скаляра. Для получения дополнительной информации см. Модифицированный Метод Модели Rapp.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство установлено в 'Modified Rapp model'
.
Типы данных: double
Table
— Интерполяционная таблица характеристик усилителяИнтерполяционная таблица характеристик усилителя в виде N-by-3 матрица измеренных характеристик усилителя мощности (PA). Каждая строка имеет форму [P в, P, ΔΦ]. P в задает входной сигнал в dBm, P задает выходной сигнал в dBm, и ΔΦ задает выходной сдвиг фазы в градусах. Значением по умолчанию является [-25, 5.16, -0.25; -20, 10.11, -0.47; -15, 15.11, -0.68; -10, 20.05, -0.89; -5, 24.79, -1.22; 0, 27.64, 5.59; 5, 28.49, 12.03]
.
Измеренные характеристики PA, заданные этим свойством, используются для расчета AM (в dBm/dBm) и AM/PM (в deg/dBm) нелинейные характеристики нарушения.
Примечание
Определить соответствующий P и ΔΦ значения для любого P в значениях вне области значений значений, заданных в Table
свойство, Системный объект применяет линейную экстраполяцию от первых двух или последних двух [P в, P, ΔΦ] строки Table
.
Настраиваемый: да
Чтобы включить это свойство, установите Method
свойство к 'Lookup table'
.
Типы данных: double
Reference impedance
— Ссылочный импеданс
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаСсылочный импеданс в Омах в виде положительной скалярной величины. Это значение используется, чтобы преобразовать значения напряжения, чтобы привести в действие значения.
Настраиваемый: да
Типы данных: double
insig
— Введите сгенерированный модулированный сигнал RFВведите сгенерированный модулированный сигнал RF в виде скаляра, вектор-столбца или матрицы.
Типы данных: double
outsig
— Выведите сгенерированный модулированный сигнал RFВыведите сгенерированный модулированный сигнал RF, возвращенный как скаляр, вектор-столбец или матрица. Выход имеет совпадающий тип данных как вход.
Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj
, используйте этот синтаксис:
release(obj)
comm.MemorylessNonlinearity
release | Высвободите средства и позвольте изменения в значениях свойств Системного объекта и введите характеристики |
clone | Создайте объект дублированной системы |
isLocked | Определите, используется ли Системный объект |
plot (memorylessnonlinearity) | Постройте нелинейность характеристики AM/PM и AM |
Примените нелинейность кубического полинома к двум 16-QAM сигналам. Первый уровень мощности входного сигнала находится в линейной области кривой характеристики мощности усилителя. Второй уровень мощности входного сигнала находится в нелинейной области кривой характеристики мощности усилителя. Покажите кривую характеристики мощности усилителя и схему созвездия для усиленных 16-QAM сигналов.
Инициализируйте симуляцию
Инициализируйте переменные для симуляции и создайте Системные объекты для нарушения усилителя нелинейности без памяти и схемы созвездия. Так, чтобы созвездие показало сжатие степени только (и никакое вращение фазы), сконфигурируйте нарушение усилителя нелинейности без памяти с обнуленным искажением AM-PM.
M = 16; % Modulation order sps = 4; % Samples per symbol pindBm = [12 25]; % Input power gain = 10; % Amplifier gain amplifier = comm.MemorylessNonlinearity("Method","Cubic polynomial", ... "LinearGain",gain,"AMPMConversion",0,"ReferenceImpedance",50); refConst = qammod([0:M-1],M); axisLimits = [-gain gain]; constdiag = comm.ConstellationDiagram("NumInputPorts",2, ... "ChannelNames",["Linear" "Nonlinear"],"ShowLegend",true, ... "ReferenceConstellation",refConst, ... "XLimits",axisLimits,"YLimits",axisLimits);
Усильте и постройте сигнал
Применяйтесь 16-QAM к входному сигналу случайных данных. Усильте сигнал и используйте plot
функция comm.MemorylessNonlinearity
Системный объект, чтобы показать выходную мощность и кривые фазового отклика. Первый уровень мощности входного сигнала является 12 dBm и находится в линейной области кривой характеристики мощности усилителя. Второй уровень мощности входного сигнала является 25 dBm и находится в нелинейной области кривой характеристики мощности усилителя.
pin = 10.^((pindBm-30)/10); % Convert dBm to linear Watts data = randi([0 M-1],1000,1); modOut = qammod(data,M,"UnitAveragePower",true)*sqrt(pin*amplifier.ReferenceImpedance); ampOut = amplifier(modOut); plot(amplifier);
Добавьте AWGN в два усиленных сигнала и покажите схему созвездия для сигналов.
snr = 25; noisyLinOut = awgn(ampOut(:,1),snr,"measured"); noisyNonLinOut = awgn(ampOut(:,2),snr,"measured"); constdiag(noisyLinOut,noisyNonLinOut);
Сгенерируйте 16-QAM данные со средней степенью 10 мВт и ссылочным импедансом 1 Ома. Передайте данные через нелинейный усилитель мощности (PA).
M = 16; data = randi([0 (M - 1)]',1000,1); avgPow = 1e-2; minD = avgPow2MinD(avgPow,M);
Создайте Системный объект нелинейности без памяти, задав метод модели Салеха.
saleh = comm.MemorylessNonlinearity('Method','Saleh model');
Сгенерируйте модулируемые символы и передайте их через модель нелинейности PA.
modData = (minD/2).*qammod(data,M); y = saleh(modData);
Сгенерируйте график рассеивания результатов.
scatterplot(y)
Средняя нормализация степени входного сигнала.
function minD = avgPow2MinD(avgPow,M) % Average power to minimum distance nBits = log2(M); if (mod(nBits,2)==0) % Square QAM sf = (M - 1)/6; else % Cross QAM if (nBits>4) sf = ((31*M/32) - 1)/6; else sf = ((5*M/4) - 1)/6; end end minD = sqrt(avgPow/sf); end
Постройте сжатие усиления нелинейного усилителя для 16-QAM сигнала.
Задайте порядок модуляции и выборки на параметры символа.
M = 16; sps = 4;
Смоделируйте нелинейный усилитель путем создания Системного объекта нелинейности без памяти с входной точкой пересечения третьего порядка на 30 дБ. Создайте повышенный Системный объект фильтра передачи косинуса.
amplifier = comm.MemorylessNonlinearity('IIP3',30); txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter( ... 'RolloffFactor',0.3,'FilterSpanInSymbols',6, ... 'OutputSamplesPerSymbol',sps,'Gain',sqrt(sps));
Задайте входную мощность в dBm и ссылочном импедансе 1 Ома. Преобразуйте входную мощность в W и инициализируйте вектор усиления.
pindBm = -5:25; pin = 10.^((pindBm-30)/10); gain = zeros(length(pindBm),1);
Выполните основной цикл обработки, который включает эти шаги.
Сгенерируйте случайные символы данных.
Модулируйте символы данных и настройте среднюю степень сигнала.
Отфильтруйте модулируемый сигнал.
Усильте сигнал.
Измерьте усиление.
for k = 1:length(pin) data = randi([0 (M - 1)],1000,1); modSig = qammod(data,M,'UnitAveragePower',true)*sqrt(pin(k)); filtSig = txfilter(modSig); ampSig = amplifier(filtSig); gain(k) = 10*log10(mean(abs(ampSig).^2) / mean(abs(filtSig).^2)); end
Постройте усиление усилителя в зависимости от степени входного сигнала. 1 точка сжатия усиления дБ происходит для входной мощности 18.5 dBm. Чтобы увеличить точку, в которой наблюдается сжатие на 1 дБ, увеличьте точку пересечения третьего порядка, amplifier.IIP3
.
arrayplot = dsp.ArrayPlot('PlotType','Line','XLabel','Power In (dBm)', ... 'XOffset',-5,'YLimits',[-5 5]); arrayplot(gain)
Примените нелинейные характеристики усилителя мощности (PA) с 50 импеданс к 16-QAM сигналу. Загрузите характеристики PA путем установки Method
свойство к 'Lookup table'
. pa_performance_characteristics
функция помощника выводит интерполяционную таблицу показателей производительности усилителя.
Задайте параметры для порядка модуляции, выборок на символ и входной мощности. Создайте случайные данные.
M = 16; % Modulation order sps = 4; % Samples per symbol pindBm = -8; % Input power pin = 10.^((pindBm-30)/10); % power in Watts data = randi([0 (M - 1)],1000,1); refdata = 0:M-1; refconst = qammod(refdata,M,'UnitAveragePower',true); paChar = pa_performance_characteristics();
Создайте Системный объект нелинейности без памяти, Системный объект фильтра передачи, и созвездие схематически изображает Системный объект. Значения интерполяционной таблицы по умолчанию используются для Системного объекта нелинейности без памяти.
amplifier = comm.MemorylessNonlinearity('Method','Lookup table','Table',paChar,'ReferenceImpedance',50); txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter('RolloffFactor',0.3, ... 'FilterSpanInSymbols',6,'OutputSamplesPerSymbol',sps,'Gain',sqrt(sps)); constellation = comm.ConstellationDiagram('SamplesPerSymbol',4, ... 'Title','Amplified/Distorted Signal','NumInputPorts',2, ... 'ReferenceConstellation', refconst,'ShowLegend',true, ... 'ChannelNames',{'Filtered signal','Amplified signal'});
Модулируйте случайные данные. Отфильтруйте и примените нелинейные характеристики усилителя к символам модуляции.
modSig = qammod(data,M,'UnitAveragePower',true)*sqrt(pin * amplifier.ReferenceImpedance);
filtSig = txfilter(modSig);
ampSig = amplifier(filtSig);
Вычислите уровни сигнала ввода и вывода и сдвиг фазы.
pSig = abs(ampSig).^2 / amplifier.ReferenceImpedance; poutdBm = 10 * log10(pSig) + 30; pfiltSig = abs(filtSig).^2 / amplifier.ReferenceImpedance; simulated_pindBm = 10 * log10(pfiltSig) + 30; phase = rad2deg(angle(ampSig.*conj(filtSig)));
Постройте характеристики AM, характеристики AM/PM и результаты созвездия.
figure set(gcf,'units','normalized','position',[.25 1/3 .5 1/3]) subplot(1,2,1) plot(simulated_pindBm,poutdBm,'.'); hold on plot(amplifier.Table(:,1),amplifier.Table(:,2),'.','Markersize',15); xlabel('Input Power (dBm)') ylabel('Output Power (dBm)'); grid on; title('AM/AM Characteristics'); leglabel = {'Simulated results','Measurement'}; legend (leglabel,'Location','south'); subplot(1,2,2) plot(simulated_pindBm,phase,'.'); hold on plot(amplifier.Table(:,1),amplifier.Table(:,3),'.','Markersize',15); legend (leglabel,'Location','south'); xlabel('Input Power (dBm)'); ylabel('Output Phase Shift (degrees)'); grid on; title('AM/PM Characteristics');
В целях сравнения созвездия нормируйте усиленный сигнал и отфильтрованный сигнал. Сгенерируйте схему созвездия отфильтрованного сигнала и усиленного сигнала. Нелинейные характеристики усилителя вызывают сжатие усиленного сигнального созвездия по сравнению с отфильтрованным созвездием.
filtSig = filtSig/mean(abs(filtSig)); % Normalized filtered signal ampSig = ampSig/mean(abs(ampSig)); % Normalized amplified signal constellation(filtSig,ampSig)
Функция помощника
function paChar = pa_performance_characteristics()
Операционная спецификация для основанного на LDMOS усилителя Доэрти:
Частота 2 110 МГц
Пиковая мощность 300 Вт
Маленькое усиление сигнала 61 дБ
Каждая строка в HAV08_Table
задает Контакт (dBm), усиление (дБ), сдвиг фазы (степени), как выведено от фигуры 4 Hammi, Oualid, и др. "Оценка усилителей мощности модели и квантификация интенсивности эффектов памяти с помощью метода посткомпенсации без памяти". Транзакции IEEE на Микроволновой Теории и Методах 56.12 (2008): 3170-3179.
HAV08_Table =...
[-35,60.53,0.01;
-34,60.53,0.01;
-33,60.53,0.08;
-32,60.54,0.08;
-31,60.55,0.1;
-30,60.56,0.08;
-29,60.57,0.14;
-28,60.59,0.19;
-27,60.6,0.23;
-26,60.64,0.21;
-25,60.69,0.28;
-24,60.76,0.21;
-23,60.85,0.12;
-22,60.97,0.08;
-21,61.12,-0.13;
-20,61.31,-0.44;
-19,61.52,-0.94;
-18,61.76,-1.59;
-17,62.01,-2.73;
-16,62.25,-4.31;
-15,62.47,-6.85;
-14,62.56,-9.82;
-13,62.47,-12.29;
-12,62.31,-13.82;
-11,62.2,-15.03;
-10,62.15,-16.27;
-9,62,-18.05;
-8,61.53,-20.21;
-7,60.93,-23.38;
-6,60.2,-26.64;
-5,59.38,-28.75];
Преобразуйте второй столбец HAV08_Table от усиления, чтобы Дуться для использования Системным объектом нелинейности без памяти.
paChar = HAV08_Table;
paChar(:,2) = paChar(:,1) + paChar(:,2);
end
Нелинейные нарушения без памяти искажают амплитуду и фазу входного сигнала. Амплитудное искажение является модуляцией от амплитуды к амплитуде (AM), и искажение фазы является амплитудой к фазовой модуляции (AM/PM). Эти методы модели доступны для симуляции нелинейных моделей нарушения без памяти.
Метод модели | Нелинейное нарушение без памяти |
---|---|
Кубический полином | Применяет AM и AM/PM |
Гиперболический тангенс | |
Модель Салеха | |
Модель Ghorbani | |
Модифицированная модель Rapp | |
Интерполяционная таблица | Применяет нарушение согласно [P в, P, ΔΦ] характеристики усилителя, заданные Table свойство |
Смоделированные нарушения применяют AM и искажения AM/PM по-другому согласно методу модели, который вы задаете. Модели применяют нелинейное нарушение без памяти к входному сигналу путем выполнения этих шагов.
Умножьте сигнал на входной фактор усиления.
Примечание
Можно нормировать сигнал к 1 путем установки входного усиления масштабирования на инверсию амплитуды входного сигнала.
Разделите комплексный сигнал в его величину и угловые компоненты. Для входных сигналов с действительным знаком обнуляется мнимый компонент.
Примените искажение AM к величине сигнала, согласно выбранному методу модели, произвести величину выходного сигнала.
Примените искажение AM/PM к фазе сигнала, согласно выбранному методу модели, произвести угол выходного сигнала.
Объедините новую величину и угловые компоненты в комплексный сигнал. Затем умножьте результат на выходной фактор усиления.
Методы модели применяют AM и нарушения AM/PM как показано в этом рисунке.
Метод интерполяционной таблицы использует интерполяционную таблицу характеристик усилителя мощности (PA) в виде N-by-3 матрица измеренных характеристик PA. Каждая строка имеет форму [P в, P, ΔΦ]. P в задает входной сигнал PA в dBm, P задает выходной сигнал PA в dBm, и ΔΦ задает выходной сдвиг фазы в градусах. Измеренные характеристики PA заданы Table
свойство используется для расчета AM (в dBm/dBm) и AM/PM (в deg/dBm) нелинейные характеристики нарушения. Системный объект искажает входной сигнал вычисленным AM (в dBm/dBm) и AM/PM (в deg/dBm) значения.
Примечание
Определить соответствующий P и ΔΦ значения для любого P в значениях вне области значений значений, заданных в Table
свойство, Системный объект применяет линейную экстраполяцию от первых двух или последних двух [P в, P, ΔΦ] строки Table
.
Этот рисунок показывает поведение преобразования AM/PM для кубического полинома и гиперболических методов модели касательной.
Шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности между нижними и верхними пределами уровня входной мощности. Вне этой области значений преобразование AM/PM является постоянным в значениях, соответствующих более низким и верхним пределам входной мощности, которые являются нулем и (AM/PM conversion) × (upper input power limit – lower input power limit), соответственно.
Метод модели кубического полинома использует линейное усиление степени, чтобы определить линейный коэффициент полинома третьего порядка и или степень ввода или вывода в dBm для точки пересечения третьего порядка (IP3), указать на один дБ ниже, чем выходная мощность (P1dB) или степень насыщения (Psat), чтобы определить коэффициент третьего порядка полинома. Этот рисунок показывает пример графика, сгенерированного, когда вы устанавливаете Method
свойство к 'Cubic polynomial'
.
Общая форма кубической нелинейности моделирует характеристики AM как
где FAM/AM(|u|)
величина выходного сигнала, |u| является величиной входного сигнала, c 1 является коэффициентом линейного термина усиления, и c 3 является коэффициентом кубического термина усиления. Результаты для IIP3, OIP3, IP1dB, OP1dB, IPsat и OPsat взяты от [6]. Коэффициент c 3 значения дан в этой таблице.
Тип нелинейности | Описание | Уравнение |
---|---|---|
IIP3 | Уровень входной мощности, на котором степень от линейного усиления равна степени от нелинейности третьего порядка | где IIP3 дан в dBm. |
OIP3 | Уровень выходной мощности, на котором степень от линейного усиления равна степени от нелинейности третьего порядка | где OIP3 дан в dBm. |
IP1dB | Уровень входной мощности, на котором выходная мощность составляет один дБ меньше, чем степень от линейного усиления | где IP1dB дан в dBm. |
OP1dB | Уровень выходной мощности один дБ меньше, чем степень от линейного усиления | где OP1dB дан в dBm, и LGdB является линейным усилением в дБ |
IPsat | Входная мощность, в которой выходная мощность насыщает | где IPsat дан в dBm. |
OPsat | Выведите степень насыщения | где OPsat дан в dBm. |
Этот рисунок показывает поведение AM (выходное напряжение по сравнению с входным напряжением для искажения AM) и поведение AM/PM (выходная фаза по сравнению с входным напряжением для искажения AM/PM) для метода модели Салеха.
Параметры AM, αAMAM и βAMAM, используются для расчета амплитудное искажение входного сигнала при помощи
где u является величиной масштабированного сигнала.
Параметры AM/PM, αAMPM и βAMPM, используются для расчета искажение фазы входного сигнала при помощи
где u является величиной масштабированного сигнала. α и β параметры для AM и AM/PM так же называют, но отличны.
Метод модели Ghorbani применяет AM и искажение AM/PM как описано в этом разделе.
Параметры AM (x 1, x 2, x 3, и x 4) используются для расчета амплитудное искажение входного сигнала при помощи
где u является величиной масштабированного сигнала.
Параметры AM/PM (y 1, y 2, y 3, и y 4) используются для расчета искажение фазы входного сигнала при помощи
где u является величиной масштабированного сигнала.
Модифицированный метод модели Rapp применяет AM и искажение AM/PM как описано в этом разделе.
Амплитудой и искажением фазы входного сигнала дают
где:
g lin равняется 10 (LinearGain
/20)) и амплитудное усиление усилителя.
u является величиной сигнала.
S является фактором гладкости, заданным Smoothness
свойство.
O находился, выходной уровень насыщенности, заданный OutputSaturationLevel
свойство.
A является усилением фазы в радианах, заданных PhaseGainRadian
свойство.
B является насыщением фазы, заданным PhaseSaturation
свойство.
q является гладкостью фазы, заданной PhaseSmoothness
свойство.
[1] Салех, A.A.M. “Независимые от частоты и Зависимые Частотой Нелинейные Модели Усилителей TWT”. Транзакции IEEE на Коммуникациях 29, № 11 (ноябрь 1981): 1715–20. https://doi.org/10.1109/TCOM.1981.1094911.
[2] Ghorbani, A. и М. Шейхэн. "Эффект твердотельных усилителей мощности (SSPAs) нелинейность на MPSK и передаче сигнала M-QAM". На 1 991 шестой международной конференции по вопросам цифровой обработки сигналов в коммуникациях, 193–97, 1991.
[3] Rapp, Ch. "Эффекты HPA-нелинейности на 4-DPSK/OFDM-Signal для Цифровой Звуковой Широковещательной Системы". В Продолжениях Вторая европейская Конференция по Находившемуся. Коммуникация (ESA SP-332), 179–84. Льеж, Бельгия, 1991. https://elib.dlr.de/33776/.
[4] Чой, C., et.al. "Модели нарушения RF для 60 GHz-полос симуляция SYS/PHY". IEEE 802.15 06 0477 01 003c. Ноябрь 2006.
[5] Perahia, E. "Методология Оценки TGad". IEEE 802.11-09/0296r16. 20 января 2010. https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/09/11-09-0296-16-00ad-evaluation-methodology.doc.
[6] Kundert, Кен. "Точное и быстрое измерение IP2 и IP3". Сообщество руководства разработчика. 22 мая 2002.
Указания и ограничения по применению:
Смотрите системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).
У вас есть модифицированная версия этого примера. Вы хотите открыть этот пример со своими редактированиями?
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.