Модельный радиочастотный и IQ модулятор и радиочастотный и IQ демодулятор с нарушениями и шумом
RF Blockset/Идеализированная базовая полоса

Блок Микшера моделирует четыре сложных микшера основной полосы и с нарушениями и шумом. Четырьмя типами смесителей, моделями которых являются модулятор, демодулятор, модулятор IQ и демодулятор IQ. Нарушения включают усиление IQ и несоответствие фаз, где это уместно, в то время как шум включает в себя как системный, так и фазовый шум LO.
Примечание
Идеализированные блоки библиотеки основной полосы частот предполагают, что входные и выходные порты совпадают. Дополнительные сведения о мощности сигнала порта см. в разделе Порты питания и измерение мощности сигнала в RF Blockset.
Идеализированные блоки библиотеки основной полосы являются одиночной несущей с предполагаемым значением несущей частоты. Следовательно, блок идеального смесителя основной полосы может выдавать только один выходной сигнал боковой полосы.
Значки маски блока смесителя являются динамическими и указывают текущий набор применяемых параметров шума. Дополнительные сведения см. в разделе Значки блоков смесителя.
Port_1 - Зависящий от времени входной сигналЗависящий от времени входной сигнал, заданный как действительный скаляр, вещественный столбец, комплексный скаляр или комплексный столбец. Столбец представляет последовательные моменты времени.
Типы данных: double | single
Port_1 - Выходной сигнал, зависящий от времени Зависящий от времени выходной сигнал, возвращаемый как комплексный скалярный или комплексный столбец. Размер выходного сигнала, зависящего от времени, равен размеру входного сигнала, зависящего от времени.
Типы данных: double | single
Mixer type - Тип смесителяModulator (по умолчанию) | Demodulator | IQ Modulator | IQ DemodulatorСмесители, доступные в блоке Смеситель, указанные как одно из следующих:
Modulator
Demodulator
IQ Modulator
IQ Demodulator
Дополнительные сведения см. в разделе Архитектуры микшеров и уравнения проектирования.
Mixer sideband - Боковые полосы смесителяUpper (по умолчанию) | LowerБоковые полосы смесителя, указанные как одна из следующих:
Lower
Upper
Дополнительные сведения см. в разделе Боковые полосы смесителя.
Чтобы включить этот параметр, установите тип микшера в значение Modulator.
Input carrier frequency greater than LO frequency - Укажите входную несущую частоту, превышающую частоту LOon (по умолчанию) | offУкажите, превышает ли частота входной несущей основной полосы микшера частоту LO микшера, заданную как логическая.
Чтобы включить этот параметр, установите тип микшера в значение Modulator и боковая полоса смесителя к Lowerили тип микшера для Demodulator.
Conversion gain (dB) - Коэффициент преобразования для смесителя0 (по умолчанию) | вещественное числоКоэффициент усиления преобразования для модели смесителя, заданный как действительное число в дБ.
Simulate using - Укажите тип выполняемого моделированияInterpreted execution (по умолчанию) | Code generationТип выполняемого моделирования, указанный как одно из следующих:
Code generation - Моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink ® генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующего моделирования быстрее, чемInterpreted execution.
Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Эта опция сокращает время запуска, но скорость последующего моделирования медленнее, чемCode generation. В этом режиме можно отладить исходный код блока.
LO phase offset (deg) - смещение фазы LO0 (по умолчанию) | вещественное числоФазовое смещение LO, заданное как вещественное число в градусах.
Чтобы включить этот параметр, установите тип микшера в значение Modulator или Demodulator.
I/Q gain imbalance (dB) - Дисбаланс усиления IQ0 (по умолчанию) | неотрицательные вещественные числаДисбаланс усиления IQ, определяемый как неотрицательные вещественные числа в децибелах.
Чтобы включить этот параметр, установите тип микшера в значение IQ Modulator или IQ Demodulator.
I/Q phase imbalance (deg) - Дисбаланс фазы IQ0 (по умолчанию) | вещественные числаФазовый дисбаланс IQ, определяемый как действительное число в градусах.
Чтобы включить этот параметр, установите тип микшера в значение IQ Modulator или IQ Demodulator.
Type of Non-Linearity - Тип нелинейности третьего порядкаIIP3 (по умолчанию) | OIP3 | IP1dB | OP1dB | IPsat | OPsatТип нелинейности третьего порядка в кубической полиномиальной модели, указанный как IIP3, OIP3, IP1dB, OP1dB, IPsat, или OPsat.
Дополнительные сведения см. в разделе Нелинейности в блоке идеализированного микшера основной полосы.
IIP3 (dBm) - Входная точка перехвата третьего порядкаInf (по умолчанию) | действительное положительное числоВходная точка перехвата третьего порядка, заданная как действительное положительное число в дБм.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Тип нелинейности значение IIP3.
OIP3 (dBm) - Выходная точка перехвата третьего порядкаInf (по умолчанию) | действительное положительное числоВыходная точка перехвата третьего порядка, заданная как действительное положительное число в дБм.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Тип нелинейности значение OIP3.
IP1dB (dBm) - Входная точка сжатия 1 дБInf (по умолчанию) | действительное положительное числоВходная точка сжатия 1 дБ, заданная как действительное положительное число в дБм.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Тип нелинейности значение IP1dB.
OP1dB (dBm) - Выходная точка сжатия 1 дБInf (по умолчанию) | действительное положительное числоВыходная точка сжатия 1 дБ, заданная как действительное положительное число в дБм.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Тип нелинейности значение OP1dB.
IPsat (dBm) - Точка насыщения вводаInf (по умолчанию) | действительное положительное числоВходная точка насыщения, заданная как действительное положительное число в дБм.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Тип нелинейности значение IPsat.
OPsat (dBm) - Точка насыщения выходных данныхInf (по умолчанию) | действительное положительное числоТочка насыщения выходного сигнала, заданная как положительное вещественное число в дБм.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Тип нелинейности значение OPsat.
Plot power characteristics - Характеристики мощности графика Эта кнопка отображает характеристики мощности на основе значения, указанного в параметре Коэффициент усиления преобразования (dB) на вкладке Главная (Main) и Тип нелинейности (Type of Non-Linearity) на вкладке Нарушения (Diskrements). При печати характеристик мощности блок игнорирует все другие значения ухудшения.
Дополнительные сведения см. в разделе Печать характеристик мощности.
Include mixer noise - Добавить шум смесителя в систему off (по умолчанию) | onВыберите этот параметр для добавления шума смесителя к входному сигналу. После выбора этого параметра отображаются параметры, связанные с параметром «Включить шум смесителя», а компоненты смесителя в значке блока затенены серым цветом.
Дополнительные сведения см. в разделе Моделирование шума смесителя (системы).
Mixer noise type - Представление шума Noise temperature (по умолчанию) | Noise figure | Noise factorТип шума, указанный как Noise temperature, Noise figure, или Noise factor.
Дополнительные сведения см. в разделе Моделирование шума смесителя (системы).
Чтобы включить этот параметр, выберите Включить шум микшера.
Noise temperature (K) - Температура шума к шуму смесителя модели290 (по умолчанию) | неотрицательное вещественное числоТемпература шума для моделирования шума смесителя, определяемая как неотрицательное действительное число в кельвине.
Чтобы включить этот параметр, выберите Включить шум смесителя и задайте для параметра Тип шума смесителя значение Noise temperature.
Noise figure (dB) - Показатель шума для модели шума смесителя10 * log10( 2 ) (по умолчанию) | неотрицательное вещественное числоПоказатель шума для моделирования шума смесителя, определяемый как неотрицательное действительное число в децибелах.
Чтобы включить этот параметр, выберите Включить шум смесителя и задайте для параметра Тип шума смесителя значение Noise figure.
Noise factor - Коэффициент шума для модели шума смесителя2 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр больше или равен 1Коэффициент шума для моделирования шума смесителя, заданный как положительный целочисленный скаляр, больший или равный 1
Чтобы включить этот параметр, выберите Включить шум смесителя и задайте для параметра Тип шума смесителя значение Noise factor.
Seed source, mixer noise - Источник начального семени Auto (по умолчанию) | User specifiedИсточник начального начального числа, используемого для подготовки генератора шума случайных чисел Гаусса, определяемого как одно из следующих значений:
Auto - При установке источника затравки шум смесителя Autoначальные числа для каждого экземпляра смесителя генерируются с использованием генератора случайных чисел. Метод сброса экземпляра не имеет эффекта.
User specified - При установке источника затравки шум смесителя User specified, значение, предоставленное в Seed для шума смесителя, используется для инициализации генератора случайных чисел, и способ сброса сбрасывает генератор случайных чисел, используя значение свойства Seed для шума смесителя.
Чтобы включить этот параметр, выберите Включить шум микшера.
Seed for mixer noise - Начальное число для генератора случайных чисел67987 (по умолчанию) | неотрицательное целое число менее 232Начальное число для генератора случайных чисел, указанное как неотрицательное целое число меньше 232. Это значение используется для инициализации генератора случайных чисел.
Чтобы включить этот параметр, выберите Include mixer noise и задайте для параметра Seed source, mixer noise значение User specified.
Include phase noise - Добавление фазового шума LO к сигналу LO off (по умолчанию) | onВыберите этот параметр для добавления зависящего от частоты фазового шума LO к сигналу LO. После выбора этого параметра отображаются параметры, связанные с фазовым шумом Include, а источник LO внутри значка блока затенен серым цветом.
Дополнительные сведения см. в разделе Фазовый шум в блоке смесителя.
Phase noise level (dBc/Hz) - Уровень фазового шума относительно несущей [-145 -150] (по умолчанию) | отрицательный вещественный скаляр | отрицательный вещественный векторУровень фазового шума относительно несущей, определяемый как отрицательный вещественный скаляр или вектор в дБк/Гц.
Примечание
Число членов, перечисленных в параметре Phase noise level (dBc/Hz), должно равняться числу членов в поле Frequency offset (Hz).
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Include phase noise.
Типы данных: double
Frequency offset (Hz) - Фазовый сдвиг частоты [1000 50000] (по умолчанию) | положительный вещественный скаляр | вектор положительных возрастающих вещественных значенийЗадайте сдвиг частоты как положительный действительный скаляр или вектор положительных возрастающих вещественных значений типа double в Гц.
Примечание
Число членов, перечисленных в поле Frequency offset (Hz), должно равняться числу членов в поле Phase noise level (dBc/Hz).
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Include phase noise.
Automatic frequency resolution - Автоматически определить количество частотных ячеекon (по умолчанию) | offВыберите этот параметр для автоматического определения количества частотных ячеек, используемых в двустороннем спектре фазового шума. Можно также задать количество частотных ячеек с помощью параметров Число выборок сигнала и Частота выборок (Гц), если для параметра Автоматическое разрешение частоты задано значение off.
Чтобы включить этот параметр, щелкните Включить фазовый шум (Include phase noise).
Number of signal samples - Количество выборок в сигнале временной области 0 (по умолчанию) | действительное неотрицательное целое число, меньшее или равное 65536Количество выборок во временном сигнале для времени выборки блоков или количество частотных линий (бинов) в двустороннем частотном спектре сигналов для достижения требуемого частотного разрешения для заданного частотного сдвига, заданного как действительное неотрицательное целое число, меньшее или равное 65536. Частотное разрешение увеличивается по мере увеличения числа выборок сигнала.
Примечание
Значение этого параметра должно быть установлено в степень два.
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Include phase noise и снимите флажок Automatic frequency resolution.
Seed source, phase noise - Источник начального семени Auto (по умолчанию) | User specifiedИсточник начального начального числа, используемого для подготовки генератора фазового шума LO гауссова случайного числа, определяемого как одно из следующих значений:
Auto - При установке источника затравки фазовый шум равен Autoначальные числа для каждого экземпляра смесителя генерируются с использованием генератора случайных чисел. Метод сброса экземпляра не имеет эффекта.
User specified - При установке источника затравки фазовый шум равен User specified, значение, предоставленное в затравке для фазового шума, используется для инициализации генератора случайных чисел, и способ сброса сбрасывает генератор случайных чисел, используя значение свойства затравки для фазового шума.
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Include phase noise.
Seed for phase noise - Начальное число для генератора случайных чисел67987 (по умолчанию) | неотрицательное целое число менее 232Начальное число для генератора случайных чисел, указанное как неотрицательное целое число меньше 232. Это значение используется для инициализации генератора случайных чисел.
Чтобы включить этот параметр, выберите Включить фазовый шум (Include phase noise) и задайте для параметра Источник начального сигнала (Seed source, phase noise) значение User specified.
Plot phase characteristics - Характеристики фазы графика Эта кнопка отображает фазовые характеристики на основе параметров, заданных на вкладке Шум (Noise), и времени выборки блока, когда было выполнено моделирование или оценено по значениям параметров сдвига частоты (Hz).
Дополнительные сведения см. в разделе Печать характеристик фазового шума.
Здесь показаны архитектурные модели для блока Микшер. Смеситель и фазовый шум для всех случаев включены здесь.
Архитектуры модулятора и демодулятора включают в себя системный шум, фазовый шум и нелинейные полиномы для преобразования несущей. Генератор случайных чисел используется в качестве входного сигнала для генерации фазового шума.

Выход схемы идеального модулятора и демодулятора с нелинейностями, Yout, задается этим уравнением.
угол (XM))
где,
Нелинейные полиномиальные коэффициенты, c1 и c3, предоставляются в нелинейности в блоке идеализированного микшера основной полосы.
Первичный модулятор IQ состоит из двух смесителей, fI () и fQ (). Смесители преобразуют сигналы основной полосы в РЧ сигналы и обычно используются в архитектурах прямого преобразования. fI () и fQ () отвечают за введение коэффициента усиления, дисбаланса усиления, фазового дисбаланса и нелинейности в IQ демодулятор.

Выход модулятора IQ, Yout, задается как
Qoffset))
где,
deg) 2
Нелинейный полиномиальный коэффициент c3 предоставляется в нелинейности в блоке идеализированного микшера основной полосы. Линейные коэффициенты усиления модуляторов равны c1, и c1Q представлены в этом уравнении.
ConversionGainDB/20)
где,
Архитектура IQ демодулятора приведена ниже. Синфазная, Iout и квадратурная составляющие Qout модулированного сигнала являются выходами fI () и fQ () соответственно. Смесители, fI () и fQ () отвечают за введение коэффициента усиления, дисбаланса усиления, фазового дисбаланса и нелинейных элементов в IQ демодулятор.

Выходной сигнал демодулятора IQ, Yout, задается как
Qoffset)
где,
GainImbalance))
Нелинейный полиномиальный коэффициент c3 предоставляется в нелинейности в блоке идеализированного микшера основной полосы. В этом уравнении представлены линейные коэффициенты усиления модуляторов c1 и c1Q.
ConversionGainDB/20)
где,
Выражение для Sout показывает производство верхних и более низких боковых полос, (ωlo +ωin) и (ωlo−ωin) и эффект ценностей различия входного перевозчика и сигнала LO на функции синуса. Применение тригонометрической идентичности
× sin (β)
к выражению продукта смесителя Sout = Sinx Slo дает
(
где, термин, связанный с более высокой выходной частотой, ωin +ωlo, является верхней боковой полосой, и | ωlo-ωin | более низкая боковая полоса. Поскольку блоки библиотеки идеальной основной полосы поддерживают только один сигнал несущей, необходимо выбрать требуемую выходную боковую полосу. Задайте для параметра боковой полосы Миксера значение Modulator.
Для демодуляторов в качестве выходного сигнала может использоваться только нижняя боковая полоса. Наконец, выберите входную несущую частоту, большую, чем параметр частоты LO, когда член sin (startlo-startin) вносит свой вклад в выходной сигнал.
При выборе типа Микшер (Mixer) эта таблица предоставляет доступные опции боковой полосы со смещением фазы LO (град.), дисбалансом усиления I/Q (дБ) и дисбалансом фазы I/Q (град.). Кроме того, укажите относительный размер RF-LO, когда выходная частота зависит от знака (RF-LO).
| Тип смесителя | Боковая полоса | Если RF > LO | Нарушения |
|---|---|---|---|
| Модулятор | Выше | N.A | Смещение фазы LO |
| Модулятор | Ниже | Выберите входную несущую частоту, превышающую значение параметра LO. | Смещение фазы LO |
| Демодулятор | N.A | N.A | Смещение фазы LO |
В этой таблице показано, как будут изменяться значки в этом блоке в зависимости от того, как задаются параметры блока.
| Тип смесителя | Включить шум смесителя | Включить фазовый шум: off | Включить фазовый шум: on |
|---|---|---|---|
Modulator | off |
|
|
on |
|
| |
| Демодулятор | off |
|
|
on |
|
| |
| IQ-модулятор | off |
|
|
on |
|
| |
| IQ демодулятор | off |
|
|
on |
|
|
Примечание
После установки параметров блока необходимо нажать кнопку «Применить», чтобы увидеть изменение значка.
В R2021a изменилось поведение
Начиная с R2021a, блок Микшера поддерживает модулятор, демодулятор, модулятор IQ и микшеры демодулятора IQ с нарушениями и шумом. Новый блок микшера включает pre-R2021a себя функциональные возможности, если для параметра типа микшера установлено значение Modulator.
При открытии модели из предыдущей версии, содержащей блок «Микшер» (Mixer) из библиотеки «Идеализированная основная полоса» (Idealized Baseband), pre-R2021a версия этого блока автоматически заменяется R2021a версией этого блока с ухудшениями и шумом.
[1] Разави, Бехзад. «Основные концепции» в Микроэлектронике РФ, 2-е издание, Прентис Холл, 2012.
[2] Кундерт, Кен. " Точное и быстрое измерение IP2 и IP3, "The Designer Guide Community, 22 мая 2002 года.
[3] Касдин, Н.Дж. «Дискретное моделирование цветного шума и стохастических процессов и генерации шума по закону 1/f α мощности». Материалы IEEE 83, № 5 (май 1995 года): 802-27. https://doi.org/10.1109/5.381848.
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.
