Документация

Вычислите передаточную функцию полосы пропускания

Библиотека вычисляет передаточную функцию полосы пропускания из физических параметров блоков на частотах моделирования путем вычисления передаточной функции физической подсистемы и затем применения окна Тьюки, чтобы получить передаточную функцию полосы пропускания.

Передаточная функция физической подсистемы определяется как:

где _VS и _VL являются напряжениями источника и нагрузки, показанными на следующем рисунке, и f представляет частоты моделирования.

Более конкретно,

где

и

Функция библиотеки выводит передаточную функцию физической подсистемы из Input port параметров блоков как показано на следующем рисунке.

Затем библиотека применяет окно Tukey, чтобы получить передаточную функцию полосы пропускания:

где tukeywin является ли блок Signal Processing Toolbox™ tukeywin (Signal Processing Toolbox) функция.

Вычислите передаточную функцию Baseband-Equivalent

Библиотека вычисляет передаточную функцию основной полосы частот, $$H_{baseband}(f)$$, путем перевода передаточной функции полосы пропускания в эквивалентную ей передаточную функцию основной полосы частот:

где _fc - заданная центральная частота.

Получившийся спектр baseband-equivalent центрирован в нуле, поэтому библиотека может симулировать систему с помощью намного большего временного шага, чем Simulink^® может использовать для той же системы. Для получения информации о том, почему этот перевод позволяет получить больший временной шаг, смотрите Simulation Efficiency of a Baseband-Equivalent Model.

Передаточная функция основной полосы показана на следующем рисунке.

Вычисление эквивалентной основной полосы импульсной характеристики

Библиотека вычисляет эквивалентную основной полосе импульсную характеристику путем выполнения следующих шагов:

Обзор примера моделирования эквивалентной основной полосы частот

В этом примере вы моделируете радиочастотную линию электропередачи, стимулируемую импульсом, и строите график модели эквивалентной основной полосе частот, которую использует библиотека, чтобы симулировать линию электропередачи во временном интервале. Вы сравниваете эффекты использования различных значений параметров для модели baseband-equivalent. Этот пример помогает вам понять, как использовать эти параметры, чтобы наилучшим образом применить парадигму моделирования, эквивалентную основной полосе частот, для выполнения симуляции во временной области с использованием ограниченного диапазона частотных данных.

Создайте модель

В этой части примера вы выполняете следующие задачи:

• Выберите блоки для представления системных компонентов

• Создайте модель

• Задайте переменные модели

Выберите блоки для представления системных компонентов.  В этой части примера вы выбираете блоки для представления:

В следующей таблице перечислены блоки, которые представляют системные компоненты, и описание роли каждого блока.

Создайте модель.  В этой части примера вы создаете модель Simulink, добавляете блоки к модели и соединяете блоки.

Теперь вы готовы задать переменные модели.

Задайте переменные модели.  Введите следующее в MATLAB^® запрос на настройку переменных рабочей области для модели:

t_s = 5e-10;   % Sample time
f_c = 3e9;	     % Center frequency
taps = 64;     % Filter length

Теперь вы готовы задать параметры блоков.

Задайте параметры модели

В этой части примера вы задаете следующие параметры, чтобы представлять поведение системных компонентов:

• Параметры входного сигнала

• Линия электропередачи параметров подсистемы

• Параметры отображения сигналов

Параметры входного сигнала.  Вы генерируете основанный на кадре комплексный импульсный сигнал источника с помощью двух блоков:

Параметры подсистемы линии электропередачи.  В этой части примера вы конфигурируете блоки, которые моделируют подсистему RF-фильтра - блоки Input Port, Transmission Line и Output Port.

Параметры отображения сигналов.  В этой части примера вы задаете параметры, которые настраивают отображение эквивалентной основной полосе частот модели. Вы используете блок Complex to Magnitude-Angle, чтобы преобразовать выход подсистемы RF в формат величины.

Запуск симуляции и анализ результатов

Прежде чем запускать симуляцию, установите время остановки. Нажмите Simulation В PREPARE нажмите Model Settings в Configuration and Simulation. Введите 2*t_s*(taps-1) для параметра Stop time.

Чтобы запустить симуляцию, нажмите Run в окне модели.

Это окно появляется автоматически, когда вы запускаете симуляцию. Следующий график показывает модель baseband-equivalent, которая содержит значительное количество акаузальной энергии из-за ограниченной полосы пропускания модели.

Следующая часть примера показывает, как уменьшить этот акаузальный ответ.

Уменьшение акаузального отклика в модели эквивалентной основной полосы частот

В этой части примера вы корректируете параметр Fractional bandwidth of guard bands. Этот параметр управляет формированием фильтра, который применяется библиотека для создания модели эквивалентной основной полосе частот.

Вы можете увидеть, что акаузальная реакция ниже, чем она была для предыдущей симуляции, но все еще есть некоторый перенос вокруг конца модели, потому что это периодически.

В следующем разделе показано, как переместить ответ, чтобы избежать этого переноса.

Введите задержку в модель эквивалентной основной полосы частот

В этой части примера вы корректируете параметр Modeling delay (samples). Этот параметр управляет задержкой, которую библиотека применяет для создания модели эквивалентной основной полосе частот.

Реакция модели baseband-equivalent сконцентрирована в небольшом временном окне. Эта модель обеспечивает наиболее точнейшая симуляция временной области заданной полосы частотных данных.