Memoryless Nonlinearity

Примените нелинейность без памяти, чтобы объединить сгенерированный модулированный сигнал

Библиотека:
Communications Toolbox / Ухудшения RF

Описание

Блок Memoryless Nonlinearity применяет нелинейные ухудшения без памяти к комплексному сгенерированному модулированному сигналу. Используйте этот блок, чтобы смоделировать нелинейные ухудшения без памяти, вызванные усилением сигнала в передатчике радиочастоты (RF) или приемнике. Для получения дополнительной информации смотрите Нелинейные Ухудшения Без памяти.

Примечание

Все значения степени принимают номинальный импеданс 1 Ома.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`In1` — Введите сгенерированный модулированный сигнал RF
скаляр | вектор-столбец

Введите сгенерированный модулированный сигнал RF в виде скаляра или вектор-столбца. Значения в этом входе должны быть комплексными.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Вывод

развернуть все

`Out1` — Выведите сгенерированный модулированный сигнал RF
скаляр | вектор-столбец

Выведите сгенерированный модулированный сигнал RF, возвращенный как скаляр или вектор-столбец. Выход имеет совпадающий тип данных как вход.

Параметры

развернуть все

`Method` — Метод моделирования нелинейности
`Cubic polynomial` (значение по умолчанию) | `Hyperbolic tangent` | `Saleh model` | `Ghorbani model` | `Rapp model`

Метод моделирования нелинейности в виде Cubic polynomialГиперболический тангенс, Saleh model, Ghorbani model, Rapp model, или Lookup table. Для получения дополнительной информации смотрите Нелинейные Ухудшения Без памяти.

`Linear gain (dB)` — Линейное усиление
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Линейное усиление в децибелах в виде скаляра. Этот параметр масштабирует усиление степени выходного сигнала.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Cubic polynomialГиперболический тангенс, или Rapp model.

Типы данных: double

`IIP3 (dBm)` — Третий порядок ввел точку пересечения
30 (значение по умолчанию) | скаляр

Третий порядок ввел точку пересечения в dBm в виде скаляра.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Cubic polynomial или Hyperbolic tangent.

Типы данных: double

`AM/PM conversion (degrees per dB)` — Коэффициент преобразования AM/PM
10 (значение по умолчанию) | скаляр

Коэффициент преобразования AM/PM в градусах на децибел в виде скаляра. Для получения дополнительной информации смотрите Кубический полином и Гиперболические Методы Модели Касательной.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Cubic polynomial или Hyperbolic tangent.

Типы данных: double

`Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm)` — Нижний предел входной мощности
10 (значение по умолчанию) | скаляр

Нижний предел входной мощности в dBm в виде скаляра меньше, чем значение параметров Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm). Шкалы перевода AM/PM линейно для значений входной мощности в области значений [Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm), Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm)]. Если степень входного сигнала ниже нижнего предела входной мощности, сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является нулем. Для получения дополнительной информации смотрите Кубический полином и Гиперболические Методы Модели Касательной.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Cubic polynomial или Hyperbolic tangent.

Типы данных: double

`Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm)` — Верхний предел входной мощности
`inf` (значение по умолчанию) | скаляр

Верхний предел входной мощности в dBm в виде скаляра, больше, чем значение параметров Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm). Шкалы перевода AM/PM линейно для значений входной мощности в области значений [Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm), Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm)]. Если степень входного сигнала ниже нижнего предела входной мощности, сдвиг фазы, следующий из преобразования AM/PM, является нулем. Для получения дополнительной информации смотрите Кубический полином и Гиперболические Методы Модели Касательной.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Cubic polynomial или Hyperbolic tangent.

Типы данных: double

`Input scaling (dB)` — Масштабный коэффициент входного сигнала
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Масштабный коэффициент входного сигнала в децибелах в виде скаляра. Этот параметр масштабирует усиление степени входного сигнала.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Saleh model или Ghorbani model.

Типы данных: double

`AM/AM parameters [alpha beta]` — Параметры AM для модели Салеха
[2.1587 1.1517] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

Параметры AM для модели Салеха, использованной для расчета амплитудное усиление во входном сигнале в виде двухэлементного вектора. Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Салеха.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Saleh model.

Типы данных: double

`AM/PM parameters [alpha beta]` — Параметры AM/PM для модели Салеха
[4.0033 9.1040] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

Параметры AM/PM для модели Салеха, использованной для расчета фазовый переход во входном сигнале в виде двухэлементного вектора. Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Салеха.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Saleh model.

`AM/AM parameters [x1 x2 x3 x4]` — Параметры AM для модели Ghorbani
[8.1081 1.5413 6.5202 -0.0718] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

Параметры AM для модели Ghorbani, использованной для расчета амплитудное усиление во входном сигнале в виде четырехэлементного вектора. Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Ghorbani.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Ghorbani model.

Типы данных: double

`AM/PM parameters [y1 y2 y3 y4]` — Параметры AM/PM для модели Ghorbani
[4.6645 2.0965 10.88 -0.003] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

Параметры AM/PM для модели Ghorbani, использованной для расчета фазовый переход во входном сигнале в виде четырехэлементного вектора. Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Ghorbani.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Ghorbani model.

Типы данных: double

`Output scaling (dB)` — Масштабный коэффициент выходного сигнала
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Масштабный коэффициент выходного сигнала в децибелах в виде скаляра. Этот параметр масштабирует усиление степени выходного сигнала.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Saleh model или Ghorbani model.

Типы данных: double

`Smoothness factor` — Фактор гладкости
0.5 (значение по умолчанию) | скаляр

Фактор гладкости в виде скаляра. Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Rapp.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Rapp model.

Типы данных: double

`Output saturation level` — Выведите уровень насыщенности
1 (значение по умолчанию) | скаляр

Выведите уровень насыщенности в виде скаляра. Для получения дополнительной информации см. Метод Модели Rapp.

Настраиваемый: да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Method на Rapp model.

Типы данных: double

Примеры модели

Add Saleh Model of Memoryless Nonlinearity to 16-QAM Signal

Добавьте модель Салеха нелинейности без памяти к 16-QAM сигналу

Эта модель применяет Модель Салеха нелинейности без памяти к 16-QAM модулируемому сигналу. Чтобы продемонстрировать и визуализировать уровни ухудшения без памяти, примененные в этой модели, преувеличены и не представительные для типичных уровней для современных радио.

Добавьте ухудшения RF в сигнал DQPSK

Эта модель применяет ухудшения RF к сигналу, модулируемому дифференциальным квадратурным манипулированием сдвига фазы (DQPSK). Чтобы продемонстрировать и визуализировать ухудшения RF, уровни, примененные в этой модели, преувеличены и не представительные для типичных уровней для современных радио.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`

Больше о

развернуть все

Нелинейные ухудшения без памяти

Нелинейные ухудшения без памяти искажают амплитуду входного сигнала и фазу. Амплитудное искажение является модуляцией от амплитуды к амплитуде (AM), и искажение фазы является амплитудой к фазовой модуляции (AM/PM).

Метод модели	Нелинейное ухудшение без памяти
Кубический полином	AM и AM/PM
Гиперболический тангенс
Модель Салеха
Модель Ghorbani
Модель Rapp	AM только

Смоделированные ухудшения применяют AM и искажения AM/PM по-другому, согласно методу модели, который вы задаете. Модели применяют нелинейное ухудшение без памяти к входному сигналу путем выполнения этих шагов.

Умножьте сигнал на входной фактор усиления.

Примечание
Можно нормировать сигнал к 1 путем установки входного усиления масштабирования на инверсию амплитуды входного сигнала.
Разделите комплексный сигнал в его величину и угловые компоненты.
Примените искажение AM к величине сигнала, согласно выбранному методу модели, произвести величину выходного сигнала.
Примените искажение AM/PM к фазе сигнала, согласно выбранному методу модели, произвести угол выходного сигнала.

Примечание
Этот шаг не запрашивает модель Rapp.
Объедините новую величину и угловые компоненты в комплексный сигнал. Затем умножьте результат на выходной фактор усиления.

Первые четыре метода модели (кубический полином, гиперболическая касательная, модель Салеха и модель Ghorbani) применяют AM и ухудшения AM/PM как показано в этом рисунке.

Метод модели Rapp применяет искажение AM как показано в этом рисунке.

Кубический полином и гиперболические методы модели касательной

Этот рисунок показывает поведение преобразования AM/PM для кубического полинома и гиперболических методов модели касательной.

Шкалы перевода AM/PM линейно со значением входной мощности между нижними и верхними пределами уровня входной мощности. Вне этой области значений преобразование AM/PM является постоянным в значениях, соответствующих более низким и верхним пределам входной мощности, которые являются нулем и (AM/PM conversion) × (upper input power limit – lower input power limit), соответственно.

Метод модели Салеха

Этот рисунок показывает поведение AM (выходное напряжение по сравнению с входным напряжением для искажения AM) и поведение AM/PM (выходная фаза по сравнению с входным напряжением для искажения AM/PM) для метода модели Салеха.

Параметры AM, _αAMAM и _βAMAM, используются для расчета амплитудное искажение входного сигнала при помощи

$F_{AMAM} (u) = \frac{α_{AMAM} \times u}{1 + β_{AMAM} \times u^{2}},$

где u является величиной масштабированного сигнала.

Параметры AM/PM, _αAMPM и _βAMPM, используются для расчета искажение фазы входного сигнала при помощи

$F_{AMPM} (u) = \frac{α_{AMPM} \times u^{2}}{1 + β_{AMPM} \times u^{2}},$

где u является величиной масштабированного сигнала. α и β параметры для AM и AM/PM так же называют, но отличны.

Метод модели Ghorbani

Метод модели Ghorbani применяет AM и искажение AM/PM как описано в этом разделе.

Параметры AM (x ₁, x ₂, x ₃, и x ₄) используются для расчета амплитудное искажение входного сигнала при помощи

$F_{AMAM} (u) = \frac{x_{1} u^{x_{2}}}{1 + x_{3} u^{x_{2}}} + x_{4} u,$

где u является величиной масштабированного сигнала.

Параметры AM/PM (y ₁, y ₂, y ₃, и y ₄) используются для расчета искажение фазы входного сигнала при помощи

$F_{AMPM} (u) = \frac{y_{1} u^{y_{2}}}{1 + y_{3} u^{y_{2}}} + y_{4} u,$

где u является величиной масштабированного сигнала.

Метод модели Rapp

Метод модели Rapp применяет искажение AM как описано в этом разделе. Модель Rapp не применяет искажение AM/PM к входному сигналу.

Фактор гладкости и выходной уровень насыщенности используются для расчета амплитудное искажение входного сигнала, данного

$F_{AMAM} (u) = \frac{g_{lin} \times u}{{(1 + {(\frac{g_{lin} \times u}{O_{sat}})}^{2 S})}^{1/2 S}},$

где

u является величиной масштабированного сигнала.
S является фактором гладкости.
O _{находился}, выходной уровень насыщенности.

Ссылки

[1] Салех, A.A.M. “Независимые от частоты и Зависимые Частотой Нелинейные Модели Усилителей TWT”. Транзакции IEEE на Коммуникациях 29, № 11 (ноябрь 1981): 1715–20. https://doi.org/10.1109/TCOM.1981.1094911.

[2] Ghorbani, A. и М. Шейхэн. "Эффект твердотельных усилителей мощности (SSPAs) нелинейность на MPSK и передаче сигнала M-QAM". На 1 991 шестой международной конференции по вопросам цифровой обработки сигналов в коммуникациях, 193–97, 1991.

[3] Rapp, Ch. "Эффекты HPA-нелинейности на 4-DPSK/OFDM-Signal для Цифровой Звуковой Широковещательной Системы". В Продолжениях Вторая европейская Конференция по Находившемуся. Коммуникация (ESA SP-332), 179–84. Льеж, Бельгия, 1991. https://elib.dlr.de/33776/.

Документация

Memoryless Nonlinearity

Описание

Порты

Входной параметр

In1 — Введите сгенерированный модулированный сигнал RF скаляр | вектор-столбец

Вывод

Out1 — Выведите сгенерированный модулированный сигнал RF скаляр | вектор-столбец

Параметры

Method — Метод моделирования нелинейности Cubic polynomial (значение по умолчанию) | Hyperbolic tangent | Saleh model | Ghorbani model | Rapp model

Linear gain (dB) — Линейное усиление0 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

IIP3 (dBm) — Третий порядок ввел точку пересечения30 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

AM/PM conversion (degrees per dB) — Коэффициент преобразования AM/PM10 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm) — Нижний предел входной мощности10 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm) — Верхний предел входной мощности inf (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Input scaling (dB) — Масштабный коэффициент входного сигнала0 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

AM/AM parameters [alpha beta] — Параметры AM для модели Салеха[2.1587 1.1517] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

Зависимости

AM/PM parameters [alpha beta] — Параметры AM/PM для модели Салеха[4.0033 9.1040] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

Зависимости

AM/AM parameters [x1 x2 x3 x4] — Параметры AM для модели Ghorbani[8.1081 1.5413 6.5202 -0.0718] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

Зависимости

AM/PM parameters [y1 y2 y3 y4] — Параметры AM/PM для модели Ghorbani[4.6645 2.0965 10.88 -0.003] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

Зависимости

Output scaling (dB) — Масштабный коэффициент выходного сигнала0 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Smoothness factor — Фактор гладкости0.5 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Output saturation level — Выведите уровень насыщенности1 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Примеры модели

Добавьте модель Салеха нелинейности без памяти к 16-QAM сигналу

Добавьте ухудшения RF в сигнал DQPSK

Характеристики блока

Больше о

Нелинейные ухудшения без памяти

Кубический полином и гиперболические методы модели касательной

Метод модели Салеха

Метод модели Ghorbani

Метод модели Rapp

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Объекты

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`In1` — Введите сгенерированный модулированный сигнал RF
скаляр | вектор-столбец

`Out1` — Выведите сгенерированный модулированный сигнал RF
скаляр | вектор-столбец

`Method` — Метод моделирования нелинейности
`Cubic polynomial` (значение по умолчанию) | `Hyperbolic tangent` | `Saleh model` | `Ghorbani model` | `Rapp model`

`Linear gain (dB)` — Линейное усиление
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`IIP3 (dBm)` — Третий порядок ввел точку пересечения
30 (значение по умолчанию) | скаляр

`AM/PM conversion (degrees per dB)` — Коэффициент преобразования AM/PM
10 (значение по умолчанию) | скаляр

`Lower input power limit for AM/PM conversion (dBm)` — Нижний предел входной мощности
10 (значение по умолчанию) | скаляр

`Upper input power limit for AM/PM conversion (dBm)` — Верхний предел входной мощности
`inf` (значение по умолчанию) | скаляр

`Input scaling (dB)` — Масштабный коэффициент входного сигнала
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`AM/AM parameters [alpha beta]` — Параметры AM для модели Салеха
[2.1587 1.1517] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

`AM/PM parameters [alpha beta]` — Параметры AM/PM для модели Салеха
[4.0033 9.1040] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор

`AM/AM parameters [x1 x2 x3 x4]` — Параметры AM для модели Ghorbani
[8.1081 1.5413 6.5202 -0.0718] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

`AM/PM parameters [y1 y2 y3 y4]` — Параметры AM/PM для модели Ghorbani
[4.6645 2.0965 10.88 -0.003] (значение по умолчанию) | четырехэлементный вектор

`Output scaling (dB)` — Масштабный коэффициент выходного сигнала
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`Smoothness factor` — Фактор гладкости
0.5 (значение по умолчанию) | скаляр

`Output saturation level` — Выведите уровень насыщенности
1 (значение по умолчанию) | скаляр

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.