phased.ReceiverPreamp объект позволяет моделировать влияние усиления и компонентного шума на отношение сигнал/шум (SNR) принимаемых сигналов. phased.ReceiverPreamp работает на модулирующих сигналах. Объект не предназначен для моделирования эффектов системы на этапах ВЧ или промежуточной частоты (ПЧ).
phased.ReceiverPreamp объект имеет следующие изменяемые свойства:
EnableInputPort - логическое свойство, позволяющее указать, когда приемник включен или выключен. step. Это свойство полезно при моделировании моностатической радиолокационной системы. В моностатическом радаре важно обеспечить, чтобы передатчик и приемник не работали одновременно. Посмотрите phased.Transmitter и передатчик.
Gain - Коэффициент усиления в дБ (GdB)
LossFactor - Коэффициент потерь в дБ (LdB)
NoiseMethod - Укажите входной шум как мощность шума или температуру шума
NoiseFigure - Показатель шума приемника в дБ (FdB)
ReferenceTemperature - Эталонная температура приемника в кельвине (Т)
SampleRate - Частота выборки (fs)
NoisePower - Мощность шума, заданная в Ваттах (start2)
NoiseComplexity - Укажите шум как действительный или комплексный
EnableInputPort - Добавить входные данные, чтобы указать, когда приемник активен
PhaseNoiseInputPort - Добавление входных данных для определения фазового шума для когерентного приемника
SeedSource - позволяет указать начальное число генератора случайных чисел;
Seed - Начальное число генератора случайных чисел
Выходной сигнал y [n] phased.ReceiverPreamp Система object™ равна входному сигналу, масштабированному по отношению усиления амплитуды приемника к потере амплитуды плюс аддитивный шум
start2w [n]
где x [n] - комплексный входной сигнал, а w [n] - комплекснозначный шум с единичной дисперсией.
Когда входной сигнал является действительным, выходной сигнал, y [n], равен действительному входному сигналу, масштабированному отношением усиления амплитуды приемника к потере амплитуды плюс действительный аддитивный шум.
startw [n]
.
Амплитудный коэффициент усиления, G и потери, L, могут быть выражены в терминах входных параметров дБ на
10LdB/20
.
соответственно.
Аддитивный шум для приёмника моделируется в виде нулевого среднего комплексного вектора белого гауссова шума с дисперсией λ 2, равной мощности шума. Каждая из действительных и мнимых частей вектора шума имеет дисперсию, равную 1/2 мощности шума.
Вы можете установить мощность шума непосредственно, выбрав NoiseMethod свойство должно быть 'Noise power' а затем установка NoisePower к действительному положительному числу. Можно также установить мощность шума, используя температуру системы, выбрав NoiseMethod свойство должно быть 'Noise temperature'. Тогда
kBBTF
где kB - постоянная Больцмана, B - ширина полосы шума, которая равна частоте дискретизации, fs, T - температура системы, и F - показатель шума в энергоблоках.
Показатель шума F представляет собой безразмерную величину, которая показывает, насколько приемник отклоняется от идеального приемника с точки зрения внутреннего шума. Идеальный приемник производит мощность теплового шума, определяемую полосой пропускания и температурой шума. В единицах мощности показатель шума F = 10FdB/10. Показатель шума, равный 0 дБ, указывает, что мощность шума приемника равна мощности шума идеального приемника. Поскольку фактический приемник не может показывать значение мощности шума меньше, чем идеальный приемник, величина шума всегда больше или равна единице. В децибелах значение шума должно быть больше или равно нулю.
Чтобы смоделировать влияние предварительного сигнала приемника на сигнал, phased.ReceiverPreamp вычисляет эффективную температуру шума системы, принимая произведение эталонной температуры T и значения шума F в энергоблоках. Посмотрите systemp для получения подробной информации.
Укажите phased.ReceiverPreamp Система object™ с коэффициентом усиления 20 дБ, показателем шума 5 дБ и эталонной температурой 290 градусов кельвина.
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов функции эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
receiver = phased.ReceiverPreamp('Gain',20,... 'NoiseFigure',5,'ReferenceTemperature',290,... 'SampleRate',1e6,'SeedSource','Property','Seed',1e3);
Примите вход волны синуса на 100 Гц с амплитудой 1 микро-В. Поскольку панель инструментов системы фазированного массива предполагает, что все моделирование выполняется на основной полосе частот, при выполнении объекта System используйте в качестве входных данных сложную экспоненту.
t = unigrid(0,0.001,0.1,'[)');
x = 1e-6*exp(1i*2*pi*100*t).';
y = receiver(x);Выходные данные phased.ReceiverPreamp.step метод является комплексно-значимым, как и ожидалось.
Теперь покажите, как один и тот же выходной сигнал может быть получен из мультипликативного усиления амплитуды и аддитивного шума. Во-первых, предположим, что ширина полосы шума равна частоте дискретизации преамперы приемника (1 МГц). Тогда мощность шума равна:
NoiseBandwidth = receiver.SampleRate; noisepow = physconst('Boltzmann')*... systemp(receiver.NoiseFigure,receiver.ReferenceTemperature)*NoiseBandwidth;
Мощность шума является дисперсией аддитивного белого шума. Для определения правильного масштабирования амплитуды входного сигнала следует отметить, что коэффициент усиления равен 20 дБ. Поскольку коэффициент потерь в этом случае равен 0 дБ, коэффициент масштабирования для входного сигнала определяется путем решения следующего уравнения для мультипликативного усиления G из коэффициента усиления в дБ, :
GdB/20)
G = 10^(receiver.Gain/20)
G = 10
Коэффициент усиления равен 10. Масштабируя входной сигнал в десять раз и добавляя сложный белый гауссов шум с соответствующей дисперсией, вы производите выход, эквивалентный предыдущему вызову phased.ReceiverPreamp.step (используйте одно и то же начальное число для генерации случайных чисел).
rng(1e3); y1 = G*x + sqrt(noisepow/2)*(randn(size(x))+1j*randn(size(x)));
Сравните несколько значений y кому y1.
disp(y1(1:10) - y(1:10))
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0