Моделирование шума RF

Этот пример использует:

Открыть скрипт

Этот пример показывает, как использовать библиотеку RF Blockset™ Circuit Envelope для симуляции шума и вычисления степени шума. Результаты сравниваются с теоретическими вычислениями и образцом модели Communications Toolbox™.

Модель показана ниже.

Архитектура системы

Система RF, показанная белым цветом, состоит из:

  • A Configuration блок, который устанавливает глобальные параметры симуляции для системы RF Blockset. При проверенной опции Simulate Noise в симуляцию включается шум.

  • Система координат External Noise источник со спектральной плотностью степени$4kT_sR$, приложенной на входе. В этом уравнении$k$ является константой Больцмана, является$T_s$ температурой источника и является$R$ шумом ссылки импедансом. Вычисленный уровень шума -174 дБм/Гц используется в этом примере. The External Noise источник является явным сигналом.

  • Система координат Amplifier блок с заданным усилением степени и шумовым рисунком.

  • A Voltage Sensor (т.е. Outport), с типом Source набора параметров на Voltage.

  • Исходный и нагрузочный резисторы.

Справочная система Communications Toolbox, показанная зеленым цветом, состоит из:

  • Gain блоки, которые моделируют усиление усилителя и эффекты загрузки.

  • Два Receiver Thermal Noise блоки, которые моделируют внешний шум и шум усилителя, соответственно.

The Calculate Power блок вычисляет степень шума RMS. Обратите внимание, что сигнал Communications Toolbox ссылается на 1 Ом, в то время как степень RF Blockset вычисляется для фактической нагрузки.$R_load$

Пример модели определяет переменные для параметров блоков, используя функцию обратного вызова. Для доступа к коллбэкам модели выберите МОДЕЛИРОВАНИЕ > Настройки модели > Свойства модели и щелкните вкладку Коллбэки в окне Свойства модели.

Выполнение примера

  1. Тип open_system('RFNoiseExample') в Командном окне.

  2. Выберите симуляция > запуск.

The Noise Power Display блок проверяет, что модели шума RF Blockset и Communications Toolbox эквивалентны.

Вычисление шума радиочастотной системы

Для включения шума в среде огибающей схемы RF Blockset:

  • В Configuration блокируйте диалоговое окно, выберите Simulate noise.

  • Задайте температуру. RF Blockset использует это значение, чтобы вычислить эквивалентную температуру шума внутри усилителя.

  • Задайте параметр Noise figure (dB) для любых усилителей или смесителей в системе.

В примере для заданного усиления LNA 4 дБ и рисунки шума 3 дБ выходной шум вычисляется с помощью следующих уравнений:

$$G_1 = 2.5119 \mbox{ (4 dB)}$$

$$F_1 = 1.9953 \mbox{ (3 dB)}$$

Следующее уравнение преобразует коэффициент шума в эквивалентную температуру шума.$T$ - параметр «Температура» RF Blockset Configuration блок.

$$T_e = (F_1 - 1)*T = 288.63$$

Окончательное уравнение вычисляет выходную степень.$T_s$ - температура SimRF™ External Noise блок и External Noise Floor Communications Toolbox блок.

$$N_{out,sys} = 10\log_{10}{\left(k(T_s + T_e)G_1\right)} + 30 = -166.97
\mbox{ dBm/Hz}$$

Доступная степень является степенью, которая может питаться от источника сопротивления, когда он питает бесшумную резистивную нагрузку, равную сопротивлению источника. Зеленый External Noise Floor блок вырабатывает доступную степень, на которую ссылается 50 Ом.

The Front End Gain блок моделирует делитель напряжения из-за сопротивления источника и входного импеданса усилителя.

Зеленый Reference Amplifier Noise и Amplifier Gain блоки моделируют шум, добавляемый усилителем и усилением усилителя, соответственно.

Выходы Amplifier Gain Communications Toolbox блок равен напряжению на RF Blockset R_load блок.

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте