В этом примере показано, как измерять и калибровать смещение частоты передатчика/приемника в приемнике с помощью Simulink ® и Communications Toolbox™. С помощью пакета поддержки Communications Toolbox Support Package for RTL-SDR Radio можно либо использовать захваченные сигналы, либо принимать их в режиме реального времени. Приемник отслеживает принятый сигнал, вычисляет и отображает сдвиг частоты передатчика/приемника.
Для выполнения этого примера с использованием захваченных сигналов необходимо следующее программное обеспечение:
Для приема сигналов в режиме реального времени также необходимо следующее оборудование:
Радиоблок RTL-SDR
и следующее программное обеспечение
Полный список платформ SDR, поддерживаемых Communications Toolbox, см. в разделе Поддерживаемые аппаратные средства на странице обнаружения Software Defined Radio (SDR).
Описание калибровки смещения частоты для приемников см. в примере «Калибровка смещения частоты для приемников».
Для выполнения примера с использованием захваченных сигналов выберите Frequency Offset Captured Signal блок в качестве источника с использованием Signal Source Selector блок. Затем нажмите кнопку run. Модель обрабатывает сигналы, которые были зафиксированы радиоприемником RTL-SDR на центральной частоте 560309440 Гц. Это значение соответствует тону пилот-сигнала канала 29 сигналов цифрового ТВ в США.
Для запуска примера с использованием радиоблока RTL-SDR в качестве источника выберите RTL-SDR Receiver блок в качестве источника с использованием Signal Source Selector блок. Дважды щелкните значок Expected Center Frequency блокируют и устанавливают на ожидаемую частоту тонального сигнала. Начните передачу с известного источника сигнала. Если вы находитесь в США, вы можете установить ожидаемую центральную частоту на пилотный тон близкого цифрового телевизионного передатчика. Список номеров каналов и частотных значений см. в разделе Североамериканские телевизионные частоты. Затем нажмите кнопку run.
При использовании радиоблока RTL-SDR в качестве источника для компенсации смещения частоты передатчика/приемника укажите отображаемое значение коррекции PPM в качестве параметра Frequency correction (ppm) блока RTL-SDR Receiver. Обязательно используйте знак смещения в спецификации. Спектр, отображаемый блоком Spectrum Analyzer, должен иметь максимальную частоту 0 Гц.
На следующем рисунке показана модель приемника:
На следующем рисунке показана подробная структура подсистемы приемника:
Блок «Найти пиковую частоту» - использует БПФ для поиска частоты с максимальной мощностью в принятом сигнале.
Блок анализатора спектра вычисляет и отображает спектральную плотность мощности принятого сигнала.
Подсистема поиска пиковой частоты находит частоту с максимальной мощностью в принятом сигнале, которая равна сдвигу частоты. На следующей схеме показана подсистема. В этой подсистеме блок периодограммы возвращает оценку PSD принятого сигнала. Блок Probe находит размер кадра и время выборки кадра. С помощью этой информации эта подсистема находит индекс максимальной амплитуды в полосе частот и преобразует индекс в значение частоты в соответствии с
Foffset = IndexofMaxAmplitude * FrameSize/( FFTLength * FrameSampleTime)
Функция MATLAB findpeakfreq.m выполняет это преобразование.
На следующем рисунке показан выходной сигнал анализатора спектра в диапазоне частот от -200 кГц до 200 кГц. В случае, показанном ниже, частота с максимальной мощностью принимаемого сигнала составляет приблизительно -35 кГц.
