В этом примере показано, как использовать библиотеку RF Blockset ® Circuit Envergy для моделирования теплового шума сверхгетеродинного РЧ приемника и измерения его влияния на частоту битовых ошибок (BER) системы связи. Модель РЧ-приемника не включает несовпадения импедансов или нелинейности. Для проверки результатов используется ссылочная модель Communications Toolbox ® с параметрами, вычисленными с помощью уравнений Фрииса.
Подсистемы модулятора и канала состоят из блоков, моделирующих:
QPSK-модулированная форма сигнала случайных битов
Фильтр формирования импульсов с повышенной косинусностью для ограничения спектра
Потеря пути свободного пространства
Подсистема РЧ-приемника, показанная в светло-фиолетовой области, состоит из:
Блок Inport, который назначает комплексную входную форму сигнала указанной радиочастотной несущей. В этом случае SF_RF переменной устанавливается равной 2,1 ГГц. Гарантировать, что модель Blockset РФ имеет ту же доступную силу, назвало импеданс на 50 Ом эталонной моделью, Исходный параметр типа установлен на Власть.
Каскадный РЧ усилитель и РЧ демодулятор с заданными величиной шума и коэффициентом усиления. Усилитель и смеситель не задают нелинейность, поэтому гармонический порядок моделирования, заданный в блоке конфигурации, устанавливается равным 1.
Блок Outport, для параметра Source type установлено значение Power, а центральная частота равна промежуточной частоте, задаваемой абсолютной разностью между центральной частотой RF, указанной в Inport, и локальным осциллятором, указанным в демодуляторе. При этом промежуточная частота равна переменной SF_IF = 500 МГц.
Источник теплового белого шума на входе цепи для моделирования эквивалентного уровня шума, введенного идеально согласованной антенной (50 Ом) при 290 К.
Фильтр отклонения изображения добавляется в блок демодулятора с помощью флажка маски, чтобы гарантировать, что в демодулятор поступают только сигналы, центрированные вокруг несущей 2,1 ГГц. Этот фильтр также предотвращает преобразование с понижением теплового шума, центрированного вокруг частоты изображения 2,6 ГГц (частота изображения SL_RF+SL_IF), в промежуточную частоту. Если фильтр отклонения изображения удален, вклад шума в выходной сигнал увеличивается выше оценки, обеспечиваемой уравнениями Фрииса, и BER ухудшается.
Следует отметить, что все блоки в РЧ приемнике идеально соответствуют 50 Ом. Чтобы понять влияние несовпадений импедансов на моделирование шума, см. пример RF Noise Modeling (RF Blockset).
Система отсчета, показанная красным цветом, состоит из:
Блок теплового шума приемника, который добавляет шум к сигналу в соответствии со значением, вычисленным уравнением Фрииса. Расчет можно найти в функции обратного вызова перед загрузкой модели. Этот блок также включает в себя эквивалентный тепловой шум, вносимый антенной.
Блок усиления, который моделирует комбинированное усиление РЧ приемника.
Фильтры основной полосы частот и демодуляторы обрабатывают принятый сигнал.
Выберите Моделирование > Выполнить.
Блоки вычисления частоты ошибок вычисляют BER для системы и ссылки. Для наблюдения за BER по мере приближения к установившемуся состоянию увеличьте общее время моделирования. В этом примере частота битовых ошибок в установившемся состоянии составляет приблизительно 1e-4.
Для моделирования шума в среде огибающей RF Blockset circuit:
В диалоговом окне «Блок конфигурации» выберите «Моделирование шума».
Укажите параметр Noise figure (dB) блоков RF Amplifier и RF Mixer в системе. Следующие спецификации для РЧ приемника в этом примере дают комбинированный показатель шума 9,16 дБ (согласно уравнению Фрииса): коэффициент усиления МШУ 20 дБ, коэффициент шума МШУ 9 дБ и коэффициент шума РЧ смесителя 15 дБ.
