Калибровка смещения частоты для приемников
Этот пример показывает, как измерить и калибровать смещение частоты передатчика/получателя в получателе с помощью Simulink ® и Communications Toolbox™. Можно использовать записанные сигналы или принимать сигналы в режиме реального времени, используя Пакет поддержки Communications Toolbox для Радио RTL-SDR. Приемник контролирует принятый сигнал, вычисляет и отображает смещение частоты передатчика/получателя.
Необходимое аппаратное и программное обеспечение
Чтобы запустить этот пример с помощью записанных сигналов, вам нужно следующее программное обеспечение:
Чтобы принимать сигналы в режиме реального времени, вам также нужно следующее оборудование:
Радио RTL-SDR
и следующее программное обеспечение
Полный список платформ SDR, поддерживаемых Communications Toolbox, см. в разделе «Поддерживаемые аппаратные средства» страницы Программно определяемого радио (SDR).
Введение
Для получения информации о калибровке смещения частоты для приемников см. пример «Калибровка смещения частоты для приемников».
Выполнение примера
Чтобы запустить пример с помощью записанных сигналов, выберите Frequency Offset Captured Signal блокируйте как источник используя Signal Source Selector блок. Затем нажмите кнопку run. Модель обрабатывает сигналы, которые были захвачены радио RTL-SDR на центральной частоте 560309440 Гц. Это значение соответствует контрольному тональному сигналу канала 29 цифровых телевизионных сигналов в США.
Чтобы запустить пример с использованием радио RTL-SDR в качестве источника, выберите RTL-SDR Receiver блокируйте как источник используя Signal Source Selector блок. Дважды кликните Expected Center Frequency блокируйте и устанавливайте на ожидаемую частоту тонального сигнала. Начните передачу с вашего известного источника сигнала. Если вы находитесь в США, можно задать ожидаемую центральную частоту в пилотный тон ближнего цифрового ТВ-передатчика. Список количества каналов и значений частоты см. в североамериканских телевизионных частотах. Затем нажмите кнопку run.
Если вы используете радио RTL-SDR в качестве источника, чтобы компенсировать смещение частоты передатчика/получателя, задайте отображаемое значение коррекции PPM в качестве параметра Frequency correction (ppm) блока RTL-SDR Receiver. Обязательно используйте знак смещения в вашей спецификации. Спектр, отображаемый блоком Spectrum Analyzer, должен иметь максимум на 0 Гц.
Структура примера
Следующий рисунок показывает модель приемника:
Следующий рисунок показывает подробную структуру Подсистемы Приемника:
Блок Find Peak Frequency - использует БПФ, чтобы найти частоту с максимальной степенью в принимаемом сигнале.
Блок Spectrum Analyzer - вычисляет и отображает спектральную плотность степени принимаемого сигнала.
Поиск пиковой частоты
Подсистема Find Peak Frequency находит частоту с максимальной степенью в принимаемом сигнале, которая равна смещению частоты. Следующая схема показывает подсистему. В этой подсистеме блок Periodogram возвращает оценку PSD принятого сигнала. Блок Probe находит формат кадра и шаг расчета системы координат. С помощью этой информации эта подсистема находит индекс максимальной амплитуды в полосе частот и преобразует индекс в значение частоты согласно
Foffset = Indexof Max Amplitude * Frame Size/( FFTL ength * Frame Sample Time)
Функция MATLAB findpeakfreq.m выполняет это преобразование.
Спектральный анализатор
Следующий рисунок показывает выход анализатора спектра на частотной области значений от -200 кГц до 200 кГц. В случае, показанном ниже, частота с максимальной степенью принимаемого сигнала составляет около -35 кГц.
