Удар теплового шума на эффективности системы связи

Этот пример использует:

В этом примере показано, как пользоваться библиотекой Circuit Envelope RF Blockset®, чтобы смоделировать тепловой шум супергетеродина приемник RF и измерить его эффекты на частоте ошибок по битам (BER) системы связи. Модель приемника RF не включает несоответствия импеданса или нелинейность. Образец модели Communications Toolbox® параметрами, вычисленными с помощью уравнений Friis, используется, чтобы проверить результаты.

Архитектура системы приемника RF

Подсистемы Модулятора и Канала состоят из блоков что модель:

Модулируемая QPSK форма волны случайных битов
Повышенный импульсный формирующий фильтр косинуса для спектрального ограничения
Потеря пути свободного пространства

Подсистема приемника RF, показанная в светло-фиолетовой области, состоит из:

Блок Inport, который присваивает комплексную входную форму волны заданному поставщику услуг RF. В этом случае переменная SF_RF установлена в 2,1 ГГц. Гарантировать, что модель RF Blockset имеет ту же доступную силу, назвало импеданс на 50 Ом образцом модели, Исходный параметр типа устанавливается на Степень.
Каскадный усилитель RF и демодулятор RF с заданной шумовой фигурой и усилением. Усилитель и микшер не задают нелинейности, таким образом, гармонический порядок симуляции, заданной в блоке Configuration, устанавливается к 1.
Блок Outport, с Источником вводят набор параметров, чтобы Привести в действие и сосредоточить частоту, равную промежуточной частоте, данной абсолютной разностью между частотой центра RF, заданной в Inport и Local Oscillator, заданным в демодуляторе. В этом случае промежуточная частота равна переменной SF_IF = 500 МГц.
Тепловой белый источник шума во входе цепи, чтобы смоделировать эквивалентный уровень шума, введенный идеально совпадающей антенной (50 Ом) в 290 K.
Фильтр отклонения изображений добавляется в блок Demodulator с помощью флажка маски, чтобы гарантировать, что только сигналы, сосредоточенные вокруг поставщика услуг на 2,1 ГГц, вводят демодулятор. Этот фильтр также предотвращает понижающее преобразование теплового шума, сосредоточенного вокруг частоты изображений 2,6 ГГц (частота изображений является SL_RF+SL_IF) в промежуточную частоту. Если фильтр отклонения изображений демонтирован, шумовой вклад на выходном сигнале увеличивается выше оценки, обеспеченной уравнениями Friis, и BER ухудшится.
Обратите внимание на то, что все блоки в приемнике RF 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 Receiver Thermal Noise, который добавляет шум в сигнал согласно значению, вычисленному уравнением Friis. Можно найти вычисление в функции обратного вызова предварительной нагрузки модели. Этот блок также включает эквивалентный тепловой шум, введенный антенной.
Блок Gain, который моделирует объединенное усиление приемника RF.
Основополосные фильтры и демодуляторы обрабатывают полученный сигнал.

Моделирование огибающей схемы приемника RF

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 1e-4.

Вычислительная фигура шума приемника RF

К шуму модели в среде конверта схемы RF Blockset:

В диалоговом окне Блока Configuration выберите шум Simulate.
Задайте Шумовую фигуру (дБ) параметр Усилителя RF и блоков Микшера RF в вашей системе. Следующие технические требования для приемника RF в этом примере производят объединенную шумовую фигуру 9,16 дБ (согласно уравнению Friis): усиление LNA 20 дБ, фигура шума LNA 9 дБ и фигура шума микшера RF 15 дБ.

$G_1 = 100 \mbox{ (20 dB)}$