phased.ReceiverPreamp объект позволяет вам смоделировать эффекты усиления и компонентно-ориентированного шума на отношении сигнал-шум (SNR) полученных сигналов. phased.ReceiverPreamp работает со сгенерированными модулированными сигналами. Объект не предназначается к системным эффектам модели на этапах промежуточной частоты (IF) или RF.
phased.ReceiverPreamp объект имеет следующие модифицируемые свойства:
EnableInputPort — Логическое свойство, которое позволяет вам задать, когда приемник работает или прочь. Введите фактическое состояние приемника как вектор к step. Это свойство полезно при моделировании моностатической радиолокационной системы. В моностатическом радаре важно гарантировать, что передатчик и приемник не действуют одновременно. Смотрите phased.Transmitter и Передатчик.
Gain — Получите в дБ (GdB)
LossFactor — Коэффициент потерь в дБ (LdB)
NoiseMethod — Задайте шумовой вход как шумовую степень или шумовую температуру
NoiseFigure — Фигура шума приемника в дБ (FdB)
ReferenceTemperature — Температура ссылки приемника в кельвине (T)
SampleRate — Частота дискретизации (fs)
NoisePower — Шумовая степень задана в Уоттсе (σ2)
NoiseComplexity — Задайте шум как с действительным знаком или с комплексным знаком
EnableInputPort — Добавьте вход, чтобы задать, когда приемник будет активен
PhaseNoiseInputPort — Добавьте вход, чтобы указать, что шум фазы для когерентного на получает приемник
SeedSource — Позволяет вам задать seed генератора случайных чисел
Seed — Seed генератора случайных чисел
Выходной сигнал, y[n], phased.ReceiverPreamp Система object™ равняется входному сигналу, масштабируемому отношением амплитудного усиления приемника к амплитудной потере плюс аддитивный шум
где x[n] является входным сигналом с комплексным знаком, и w[n] является шумом модульного отклонения шум с комплексным знаком.
Когда входной сигнал с действительным знаком, выходной сигнал, y[n], равняется входному сигналу с действительным знаком, масштабируемому отношением амплитудного усиления приемника к амплитудной потере плюс аддитивный шум с действительным знаком
.
Амплитудное усиление, G, и потеря, L, может быть специальным в терминах входных параметров дБ
.
соответственно.
Аддитивный шум для приемника моделируется как нулевой средний комплексный вектор белого Гауссова шума с отклонением, σ2, равным шумовой степени. Действительные и мнимые части шумового вектора у каждого есть отклонение, равное 1/2 шумовая степень.
Можно установить шумовую степень непосредственно путем выбора NoiseMethod свойство быть 'Noise power' и затем установка NoisePower свойство к действительному положительному числу. В качестве альтернативы можно установить шумовую степень с помощью системной температуры путем выбора NoiseMethod свойство быть 'Noise temperature'то
где kB является константой Больцманна, B является шумовой пропускной способностью, которая равна частоте дискретизации, fs, T является системной температурой, и F является шумовой фигурой в блоках питания.
Шумовая фигура, F, является безразмерным количеством, которое указывает, сколько приемник отклоняет от идеального приемника в терминах внутреннего шума. Идеальный приемник производит энергию теплового шума, заданную шумовой пропускной способностью и температурой. В терминах блоков питания, шумовая фигура F = 10FdB/10. Шумовая фигура 0 дБ указывает, что шумовая степень приемника равняется шумовой степени идеального приемника. Поскольку фактический приемник не может показать шумовое значение степени меньше, чем идеальный приемник, шумовая фигура всегда больше или равна одной. В децибелах шумовая фигура должна быть больше или быть равной нулю.
Смоделировать эффект предусилителя приемника на сигнале, phased.ReceiverPreamp вычисляет эффективную системную температуру шума путем взятия продукта ссылочной температуры, T и шумовой фигуры F в блоках питания. Смотрите systemp для деталей.
Задайте phased.ReceiverPreamp Система object™ с усилением 20 дБ, шумовой фигурой 5 дБ и ссылочной температурой 290 кельвинов степеней.
Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным step синтаксис. Например, замените myObject(x) с step(myObject,x).
receiver = phased.ReceiverPreamp('Gain',20,... 'NoiseFigure',5,'ReferenceTemperature',290,... 'SampleRate',1e6,'SeedSource','Property','Seed',1e3);
Примите вход синусоиды на 100 Гц с амплитудой 1 микровольта. Поскольку Phased Array System Toolbox принимает, что все моделирование сделано в основной полосе, используйте комплексную экпоненту в качестве входа при выполнении Системного объекта.
t = unigrid(0,0.001,0.1,'[)');
x = 1e-6*exp(1i*2*pi*100*t).';
y = receiver(x);Выход phased.ReceiverPreamp.step метод с комплексным знаком как ожидалось.
Теперь покажите, как тот же выход может быть произведен из мультипликативного амплитудного усиления и аддитивного шума. Сначала примите, что шумовая пропускная способность равняется частоте дискретизации предусилителя приемника (1 МГц). Затем шумовая степень равна:
NoiseBandwidth = receiver.SampleRate; noisepow = physconst('Boltzmann')*... systemp(receiver.NoiseFigure,receiver.ReferenceTemperature)*NoiseBandwidth;
Шумовая степень является отклонением аддитивного белого шума. Чтобы определить правильное амплитудное масштабирование входного сигнала, обратите внимание, что усиление составляет 20 дБ. Поскольку коэффициент потерь в этом случае составляет 0 дБ, масштабный коэффициент для входного сигнала найден путем решения следующего уравнения для мультипликативного усиления G от усиления в дБ, :
G = 10^(receiver.Gain/20)
G = 10
Усиление равняется 10. Путем масштабирования входного сигнала на коэффициент десять и добавления комплексного белого Гауссова шума с соответствующим отклонением, вы производите выход, эквивалентный предыдущему вызову phased.ReceiverPreamp.step (используйте тот же seed для генерации случайных чисел).
rng(1e3); y1 = G*x + sqrt(noisepow/2)*(randn(size(x))+1j*randn(size(x)));
Сравните несколько значений y к y1.
disp(y1(1:10) - y(1:10))
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0