Вспомогательный порт

Преобразование сигнала RF Blockset в выходные сигналы Simulink

Библиотека:
Радиочастотный блок/оболочка цепи/утилиты

Описание

Блок Outport выводит сигналы модуляции несущей в среде моделирования огибающей РЧ Blockset™ схемы в качестве сигнала Simulink ®. Вводные сведения о радиочастотном моделировании см. в примере «Моделирование высокочастотных компонентов ».

Выходной порт воспринимает комплексную огибающую тока и напряжения или реальные сигналы полосы пропускания. Комплексные сигналы основной полосы частот состоят из синфазной (_Ik) и квадратурной (_Qk) составляющих, центрированных вокруг каждой заданной центральной частоты _fk.

Параметр Sensor type определяет, какой сигнал измеряет блок, а параметр Output определяет формат сигнала Simulink.

Примечание

Блок аутпорта Real passband вывод не поддерживает обработку на основе кадров (поддерживается блоками конфигурации). Этот блок ошибается, если значение Samples per frame больше 1 в блоке конфигурации.

Параметры

развернуть все

`Sensor type` - Тип сигнала, измеренного датчиком
`Ideal voltage` (по умолчанию) | `Ideal current` | `Power`

Тип сигнала, измеренного датчиком, указанный как:

Ideal voltage - Блок выводит модуляции сигнала напряжения на заданных несущих частотах в формате, заданном параметром Output. Рекомендуется считывать сигнал без добавления импеданса нагрузки и изменения условий согласования.
Ideal current - Блок выводит модуляции текущего сигнала на заданных несущих частотах в формате, заданном параметром Output.
Power - Блок выводит модуляции сигнала напряжения на заданных несущих частотах и масштабируется по отношению к заданному импедансу нагрузки. Это рекомендуемая опция для обнаружения сигнала, генерируемого в среде RF Blockset 50 Ом или другого опорного импеданса. При использовании опции питания выходной порт автоматически вставляет импеданс нагрузки в цепь.

$\frac{\sqrt{Re (_{} Zl}}{)_{}} Zlv$ (t)
где _Zl - значение параметра импеданса нагрузки (Ом).

`Load impedance (Ohm)` - Импеданс нагрузки ВЧ-цепи
`inf` (по умолчанию) | вектор положительных целых чисел в омах

Импеданс нагрузки ВЧ-схемы, используемый для измерения мощности сигнала, определяемый как вектор положительных целых чисел в омах. При использовании опции питания выходной порт автоматически вставляет импеданс нагрузки в цепь. При использовании нескольких блоков Outport в качестве источников питания в одном и том же узле в данной цепи результирующая нагрузка представляет собой параллельную комбинацию указанных импедансов нагрузки.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Power в поле Тип датчика.

`Output` - Формат выходных сигналов
`Complex Baseband` (по умолчанию) | `In-phase and Quadrature Baseband` | `Magnitude and Angle Baseband` | `Real Passband`

Формат выходных сигналов, указанный как один из следующих:

Complex Baseband - Блок выводит вектор комплексных сигналов _Ik (t ) + j· _Qk (t) на порт, обозначенный SL. K-й элемент вектора является k-й частотой, заданной параметром несущих частот .
In-phase and Quadrature Baseband - Блок выводит два вектора действительных сигналов _Ik (t) и _Qk (t) на I-порт и Q-порт соответственно. Сигнал на I-порте содержит синфазные компоненты, а сигнал на Q-порте содержит квадратурные компоненты. K-й элемент вектора является k-й частотой, заданной параметром несущих частот. Квадратурная составляющая сигнала с несущей частотой 0 Гц равна нулю.
Magnitude and Angle Baseband - Блок выводит два действительных вектора, элементами которых являются величина и фазовый угол модуляции. Выход Mag порта | _Ik ( t) + j · _Qk (t) | и выход Ang порта _Arg [ Ik (t ) + _j· Qk (t)]. K-й элемент вектора является k-й частотой, заданной параметром несущих частот.
Real Passband - Блок выводит реальные сигналы полосы пропускания, комбинируя огибающие и несущие сигналы для всех частот, перечисленных в разделе Несущие частоты. При использовании Real Passband , решатель принимает временные шаги, достаточно малые для разрешения несущей. Таким образом, повышение скорости моделирования от моделирования огибающей может быть ограничено.
$out = {Real}_{(}^{}_{∑k=1N} (Ik (t_{)} + j \cdot^{Qk (_{t})})$ · ej2.dfkt)
где t - значение параметра Полное сопротивление нагрузки (Ом).

`Automatically compute output step size` - Определение оптимального временного шага для решения проблемы максимальной несущей частоты
`on` (по умолчанию) | `off`

Определение оптимального временного шага для разрешения самой высокой из перечисленных несущих частот, указанных как on или off. Выберите этот параметр, чтобы разрешить RF Blockset определять оптимальный временной шаг для разрешения самой высокой из перечисленных несущих частот. Снимите флажок для ввода значения размера шага.

`Step size` - Шаг времени
`1e-6 s` (по умолчанию) | положительное целое число в секундах

Шаг времени, заданный как положительное целое число в секундах. Размер шага должен быть достаточно малым, чтобы разрешить самый быстрый сигнал несущей. Размер помогает избежать эффектов недостаточной выборки и наложения выходных данных полосы пропускания.

Установка значения временного шага в -1 наследование временного шага, указанного из Step size в блоке конфигурации.

`Carrier frequencies` - Несущие частоты
`0 Hz` (по умолчанию) | вектор положительных целых чисел в Гц

Несущие частоты, заданные как вектор положительных целых чисел в Гц. В несущих частотах элементы представляют собой комбинацию фундаментальных тонов и соответствующих гармоник в блоке конфигурации.

`Ground and hide negative terminals` - Клеммы наземных ВЧ-цепей
`on` (по умолчанию) | `off`

Клеммы наземных ВЧ-цепей, указанные как on или off. Выберите этот параметр для заземления и скрытия отрицательных клемм. Снимите флажок, чтобы открыть отрицательные клеммы. Открывая эти клеммы, можно соединить их с другими частями модели.

По умолчанию этот параметр выбран.

Примеры модели

Passband Signal Representation in Circuit Envelope

Представление сигнала полосы пропускания в огибающей цепи

Взаимосвязь между двумя представлениями сигналов в RF Blockset™ Circuit Envign: сложным сигналом основной полосы частот (огибающей) и сигналом полосы пропускания (временной области). Размер шага решателя RF Blockset обычно намного больше, чем период несущей, поэтому для создания приемлемого сигнала полосы пропускания необходима повышающая дискретизация.

Validating IP2/IP3 Using Complex Signals

Проверка IP2/IP3 с использованием сложных сигналов

Используйте библиотеку RF Blockset™ Circuit EnviveLibrary для выполнения двухтонального эксперимента, который измеряет точки перехвата второго и третьего порядка усилителя. Модель вычисляет точки перехвата усилителя по мощности модулированного сигнала, измеренной на каждой несущей, проверяя поведение системы RF Blockset. Эти значения подтверждаются с помощью приложения RF Budget Analyzer и средства тестирования измерений.

Подробнее

развернуть все

Моделирование конвертов с несколькими несущими

С помощью блока Inport можно указать сложные огибающие входных сигналов и импортировать их как радиочастотные сигналы для моделирования с использованием нескольких несущих.

Блок конфигурации автоматически определяет основные тональные сигналы, указанные во входных портах, и предлагает подходящий гармонический порядок для захвата нелинейности системы. В моделировании можно также вручную задать порядок гармоник для каждого фундаментального тона.

Во входном порту можно указать необходимое количество несущих частот. Рекомендуется отрегулировать полосу пропускания моделирования (обратно пропорциональную шагу времени моделирования) и общее количество частот моделирования.

Формула реальной полосы пропускания

Опция нормализованного питания несущей в блоке Конфигурация определяет формулу полосы пропускания:

Если выбрана эта опция, RF Blockset интерпретирует сложный сигнал огибающей I + jQ для ^k-ой несущей как,

$_{sk} (t) = I \sqrt{} (t)_{2cos} (2.dfkt) \sqrt{−} Q (t)_{}$ 2sin (2.dfkt)
Если эта опция не выбрана, сигнал на k

$_{sk} (t) = I (t)_{\cos} (2.dfkt) − Q (t)_{}$ sin (2.dfkt)
В обоих случаях сигнал для несущей с нулевой частотой (DC) равен x (t) = I (t). Конечный выходной сигнал вычисляется как s (t) = сумма (sk)

Формула для временного шага

Формула для выбранного временного шага:

$мин (ч, ((1/2āf) start8$ ))

f - наибольшая из перечисленных несущих частот.
h - временной шаг, указанный в блоке конфигурации.

Алгоритмы

развернуть все

Использование блока исходящего порта

Обнаружение сигналов в различных узлах радиочастотной цепи

Рассмотрим радиочастотную цепь, состоящую из нескольких этапов. Требуется определить и проверить поведение сигнала в различных промежуточных узлах.

Используйте порт ввода питания и порт датчика питания на входе и выходе цепочки в качестве шлюзов между Simulink (опорный 1Ohm) и RF-доменом.

Используйте выходные порты напряжения или тока, подключенные к промежуточным узлам и ветвям, которые требуется проверить. Чтобы измерить мощность сигнала напряжения, измените опорный импеданс анализатора спектра по умолчанию на 50Ohm.

Считывание сложного эквивалентного сигнала основной полосы для цифровой обработки сигнала

Выходной сигнал представляет собой комбинацию (цифровой связи) комплексных эквивалентных сигналов основной полосы (I, Q). Для каждой огибающей предположим неявную центральную частоту для сигнала, которая равна несущей частоте,F_c.

Введите массив F_c в параметре Несущие частоты, соответствующем центральной частоте огибающих, которые требуется измерить. Выходные сигналы представляют собой матрицу комплексных (I, Q) огибающих.
Выходной порт питания сенсорного типа обеспечивает окончание (по умолчанию 50Ohm) на конце цепочки.
Размер шага моделирования в блоке конфигурации совпадает с временем выборки сигнала Simulink и не связан с несущей частотой.

Считывание реального сигнала полосы пропускания

Выходной сигнал представляет собой (цифровой сигнал связи) комплексный сигнал основной полосы частот (I, Q), получаемый от приемника прямого преобразования. Предположим, что несущая не связана с выходным сигналом .

Используйте два блока Outport для I и Q компонентов сигнала. Установите для параметра Carrier Frequences каждого блока Outport значение 0. Используйте опцию real passband для считывания реального сигнала, а не комплексного сигнала с квадратурной составляющей, равной 0.
Выходные порты питания сенсорного типа обеспечивают окончание (по умолчанию 50Ohm) на конце цепи.
Для преобразования сигнала с понижением частоты используйте блок демодулятора IQ. Установите частоту гетеродина в значение F_c равна центральной частоте входного сигнала (прямое преобразование).
Размер шага моделирования в блоке конфигурации совпадает с временем выборки сигнала Simulink и не связан с частотой гетеродина.

Преобразование сигнала вниз в IF и считывание комплексного эквивалентного сигнала основной полосы

Выходной сигнал представляет собой комплексный эквивалентный сигнал основной полосы частот (I, Q), преобразованный с понижением частоты в промежуточную частоту (IF). Применение методов цифровой обработки сигналов для обработки комплексной эквивалентной информации основной полосы сигнала.

Установите параметр Carrier frequences блока Outport в значение IF. Используйте сложный параметр основной полосы.
Используйте блок «Микшер» для понижающего преобразования. Установите несущую частоту LO в значение LO = RF-IF. Выходной порт будет вести себя как идеальный фильтр и выбирать только преобразованный с понижением частоты сигнал. Конверт в RF+LO = 2RF-IF частота моделируется, но не воспринимается выходным портом.
Размер шага моделирования в блоке конфигурации совпадает с временем выборки входного сигнала Simulink и не связан с частотами IF, RF или LO.

Преобразование сигнала вниз в IF и считывание реального сигнала полосы пропускания

Выходной сигнал представляет собой (цифровой сигнал связи) сигнал (I, Q), преобразованный с понижением частоты в промежуточную частоту (IF). Применение методов обработки аналоговых сигналов к выходному сигналу.

Установите параметр Carrier frequences блока Output в значение IF. Используйте параметр реальной полосы пропускания.
Если промежуточная частота находится в пределах моделируемой полосы пропускания, определенной в блоке конфигурации, используйте тот же самый размер шага на выходе без необходимости повторной выборки сигнала.
Если промежуточная частота не находится в пределах моделируемой полосы пропускания, определенной в блоке конфигурации, необходимо выполнить повторную выборку сигнала (как описано в формуле реального диапазона пропускания), чтобы правильно выполнить повторную выборку несущей.
Используйте блок «Микшер». Установите несущую частоту LO в значение LO = RF-IF. Выходной порт будет вести себя как идеальный фильтр и выбирать только преобразованный с понижением частоты сигнал. Конверт в RF+LO = 2RF-IF частота моделируется, но не воспринимается выходным портом.
Размер шага моделирования в блоке конфигурации совпадает с временем выборки входного сигнала Simulink. Все блоки в сети RF Blockset, подключенные к блоку конфигурации, выполняются с одинаковым размером шага. Временной шаг выходного порта, когда выбрана опция реальной полосы пропускания, может отличаться от временного шага входного сигнала Simulink и временного шага, установленного в блоке конфигурации.

Документация

Вспомогательный порт

Описание

Параметры

`Sensor type` - Тип сигнала, измеренного датчиком
`Ideal voltage` (по умолчанию) | `Ideal current` | `Power`