Этот пример показывает влияние спектрального и фазового шума на синусоидальную волну 100 кГц.
Блок синусоидальной волны генерирует тональный сигнал 100 кГц. Блок фазового шума добавляет фазовый шум, равный:
-85 dBc/Hz при сдвиге частоты 1e3 Hz
-118 dBc/Hz при сдвиге частоты 9.5e3 Hz
-125 dBc/Hz при сдвиге частоты 19.5e3 Hz
-145 dBc/Hz при сдвиге частоты 195e3 Hz
Для анализа спектра и фазового шума модель включает три блока Spectrum Analyzer. Блоки анализатора спектра используют значения по умолчанию Hann установка окна, единицы измерения установлены в dBW/Hzи число спектральных средних устанавливается равным 10.
Кроме того, модель включает в себя блоки, которые вычисляют и отображают среднеквадратичный фазовый шум. Подсистема, которая вычисляет среднеквадратичный фазовый шум, находит фазовую ошибку между чистой и шумной синусоидальными волнами, затем вычисляет среднеквадратичный фазовый шум в градусах. В общем, для точного определения фазовой ошибки чистый сигнал должен быть выровнен по времени с шумным сигналом. Однако периодичность синусоидальной волны в этой модели делает этот шаг ненужным.
В редакторе Simulink выберите команду Выполнить (Run), чтобы смоделировать модель.
Если разрешающая способность равна 1 Гц, dBW/Hz вид анализатора спектра показывает тональный сигнал при 0 дБт/Гц. Блок анализатора спектра корректирует эффект расширения мощности окна Ганна.
Визуальное среднее фазового шума достигает спектра, определенного блоком фазового шума.
Если разрешающая способность равна 10 Гц, dBW/Hz вид анализатора спектра показывает тональный сигнал на частоте -10 дБт/Гц. Эта же энергия тона теперь распределяется по 10 Гц вместо 1 Гц, так что уровень синусоидальной PSD снижается на 10 дБ. При пропускной способности разрешения 10 Гц визуальное среднее фазового шума все еще достигает фазового шума, определенного блоком фазового шума.
Блок анализатора спектра все еще корректирует эффект расширения мощности окна Ганна и обеспечивает лучшее спектральное усреднение с более широкой полосой пропускания разрешения. Дополнительные сведения см. в разделе Зачем использовать Windows?.
В блоке «Фазовый шум» измените параметр «Уровень фазового шума» (dBc/Hz), повторно запустите модель и обратите внимание на изменение формы спектра. При большем шуме боковые лепестки увеличиваются в амплитуде. Когда добавляется больше фазового шума, сигнал 100 Гц становится менее отчетливым, и измеренный среднеквадратичный фазовый шум увеличивается.