Симулируйте Высокую частоту компоненты

Этот пример показов, как использовать моделирование огибающей RF Blockset™ схемы для симуляции высокой частоты компонентов с одновременным сокращением времени симуляции.

Симулируйте сигнал полосы пропускания в программном обеспечении Simulink

Модель, ex_simrf_tut_passband, показывает, как модулировать действительный сигнал полосы пропускания с синфазной и квадратурной компонентами.

Чтобы открыть эту модель, в MATLAB^® в командной строке введите:

addpath(fullfile(docroot,'toolbox','simrf','examples'))
ex_simrf_tut_passband

Система задает реальный сигнал полосы пропускания x (t) согласно формуле

$x (t) = I (t) \cos (2 π f_{c} t) - Q (t) \sin (2 π f_{c} t)$

где:

I (t) является синфазной частью модулирующего сигнала, равной 3 в этом примере, смоделированной Constant блоком, маркированным In-phase modulation.
Q (t) является квадратурной частью модуляции, равной 4 в этом примере, смоделированной Constant блоком, маркированным Quadrature modulation.
_fc - несущая частота, равная 1 ГГц в этом примере.

Выполнение модели приводит к следующему выходу на возможности.

Выходной сигнал в Real Passband Scope имеет величину 5 и сдвиг фазы atan2d(3,-4)или около 143 °.

В диалоговом окне Параметров конфигурации параметр Fixed-step size (fundamental sample time) был установлен на 1/16*1e-9. Это значение находится в порядке длины волны несущей. Симуляция занимает в общей сложности 81 выборку - 16 за цикл.

Сравнение полосы пропускания и Сгенерированных модулированных сигналов в программном обеспечении RF Blockset

Модель, ex_simrf_tut_compareПоказы, как сравнить полосу пропускания и сгенерированных модулированных сигналов. Этот раздел основан на результатах предыдущего раздела Моделирование сигнала полосы пропускания в Simulink Software.

Чтобы открыть эту модель, в командной строке MATLAB введите:

addpath(fullfile(docroot,'toolbox','simrf','examples'))
ex_simrf_tut_compare

Система моделирует действительный сигнал полосы пропускания как действительную часть комплексного сигнала полосы пропускания согласно формуле

$x (t) = Re [(I (t) + j Q (t)) \exp (j \cdot 2 π f_{c} t)] = I (t) \cos (2 π f_{c} t) - Q (t) \sin (2 π f_{c} t)$

где:

I (t ) + jQ (t) является комплексной модуляцией, равной 3 + 4 j.
_fc - угловая частота, равная 1 ГГц.

Вопреки Simulink^® реализация полосы пропускания в предыдущем разделе, комплексный сгенерированный модулированный сигнал, приводящий в действие систему RF Blockset, не включает в себя несущую. Вместо этого окружение RF Blockset обрабатывает носитель аналитически. Носитель появляется в четырех разных блоках в среде RF Blockset:

В блоке Inport параметр Carrier frequencies задает несущие частоты модуляций, поступающих извне окружения RF Blockset. В этом примере существует только один входной сигнал и только одна несущая (1 ГГц, заданная как 1e9 Hz).
В блоке Outport параметр Carrier frequencies задает сигнал на 1e9 Hz несущая (1 ГГц) в качестве сигналов Simulink. Эти сигналы появляются в портах I и Q. Параметр Output установлен в Real Passbandтаким образом, этот сигнал представляет реальный сигнал полосы пропускания на несущей 1-GHz.
В блоке, помеченном RF Blockset Outport1 блок, также блоке Outport, параметр Carrier frequencies задает сигнал, выводимый на 1e9 Hz несущая (1 ГГц) в качестве сигналов Simulink. Эти сигналы появляются в портах I и Q. Параметр Output установлен в In-phase and Quadrature Basebandтаким образом, эти сигналы представляют синфазную и квадратурную модуляции сигнала на несущей 1-GHz.
В блоке Configuration параметр Carrier frequencies задает все несущие, которые будут смоделированы в среде моделирования огибающей схемы RF Blockset. В этом примере задана только одна несущая. Для получения дополнительной информации см. Configuration блок.

Выполнение модели приводит к следующему выходу на возможности.

Real Passband Scope отображает тот же выход, что и в предыдущем разделе, Simulate a Passband Signal in Simulink Software. Сигнал имеет величину 5 и сдвиг фазы, сопоставимый с заданными синфазной и квадратурной амплитудами.

Сама 1-GHz несущая не отображается в выходе. Результаты соответствуют действительной и мнимой частям Комплексной модуляции на входе системы. Они также соответствуют синфазной модуляции и квадратурным блокам модуляции в Simulate a Passband Signal in Simulink Software.

Симулируйте огибающую сгенерированного модулированного сигнала

Модель, ex_simrf_tut_envelopeПоказы, как симулировать огибающую синусоиду с помощью блоков RF Blockset. Этот раздел основан на результатах предыдущего раздела «Сравнение полосы пропускания и Сгенерированных модулированных сигналов в программном обеспечении RF Blockset».

Чтобы открыть эту модель, в командной строке MATLAB введите:

addpath(fullfile(docroot,'toolbox','simrf','examples'))
ex_simrf_tut_envelope

Система практически идентична системе в предыдущем разделе, за исключением:

Модель содержит только один блок Outport RF Blockset и только одну возможность. Окружение RF Blockset выводит синфазную и квадратурную модуляции 1-GHz сигнала. В блоке Outport RF Blockset параметр Output установлен в In-phase and quadrature baseband. Поскольку система не сконфигурирована для вывода реального сигнала полосы пропускания, несущая не моделируется.
В диалоговом окне Параметров конфигурации параметр Fixed-step size (fundamental sample time) больше. Его значение 5e-9 вместо 1/16*1e-9.

Выполнение модели приводит к следующему выходу в возможности.

I/Q возможности отображает синфазные и квадратурные компоненты полосы частот 1-GHz сигнала. Сама 1-GHz несущая не отображается в выходе. Результаты соответствуют действительной и мнимой частям Комплексной модуляции на входе системы.

В отличие от моделей в предыдущих двух разделах, Simulink работает в этой модели по-разному. Поскольку модулирующие сигналы являются постоянными в этом примере, необходимы только две точки выборки. Чтобы симулировать изменяющийся во времени модулирующий сигнал, Simulink может использовать фиксированный временной шаг в порядке взаимности его полосы пропускания.

Модель использует значение 5e-9 для параметра Fixed-step size (fundamental sample time). Это значение равняется Stop time, потому что в этом случае модулирующие сигналы являются постоянными. По сравнению с предыдущими примерами, которые используют шаг расчета 1/16*1e-9эта модель точно симулирует с временным шагом в 80 раз больше. Этот размер шага приводит к сокращению общего шага расчета в 80 раз, исключая начальный временной шаг во время 0.

См. также

Configuration | Inport | Outport

Документация