Exponenta Banner

Моделирование шума RF

Этот пример использует:

Открыть скрипт

В этом примере показано, как пользоваться библиотекой RF Blockset™ Circuit Envelope, чтобы симулировать шум и вычислить шумовую мощность. Результаты сравнены с теоретическими вычислениями и образцом модели Communications Toolbox™.

Модель показывают ниже.

Архитектура системы

Система RF, отображенная белым, состоит из:

  • Configuration блокируйтесь, который устанавливает глобальные параметры симуляции для системы RF Blockset. С Симулировать Шумовой проверяемой опцией шум включен в симуляцию.

  • External Noise источник со спектральной плотностью мощности$4kT_sR$ прикладных во входе. В этом уравнении,$k$ Постоянная Больцмана,$T_s$ температура источника и$R$ шумовой ссылочный импеданс. Расчетный уровень шума-174 dBm/Hz используется в этом примере. External Noise источник является явным сигналом.

  • Amplifier блокируйтесь с заданным усилением степени и шумовой фигурой.

  • Voltage Sensor (т.е. Outport) блокируйтесь с Исходным набором параметров типа к Напряжению.

  • Источник и нагрузочные резисторы.

Система ссылки Communications Toolbox, отображенная зеленым, состоит из:

  • Gain блоки, что усиление усилителя модели и эффекты загрузки.

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

Calculate Power блок вычисляет шумовую мощность RMS. Обратите внимание на то, что на сигнал Communications Toolbox ссылаются к 1 Ому, в то время как степень RF Blockset вычисляется для фактической загрузки$R_load$.

Модель в качестве примера задает переменные для параметров блоков с помощью функции обратного вызова. К коллбэкам модели доступа выберите MODELING> Model Settings> Model Properties и кликните по вкладке Callbacks в Окне свойств Модели.

Выполнение примера

  1. Введите open_system('RFNoiseExample') в подсказке Командного окна.

  2. Выберите Simulation> Run.

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

Вычислительный системный шум RF

Включить шум в среде конверта схемы RF Blockset:

  • В Configuration блокируйте диалоговое окно, выберите шум Simulate.

  • Задайте Температуру. RF Blockset использует это значение, чтобы вычислить эквивалентную шумовую температуру в усилителе.

  • Задайте Шумовую фигуру (дБ) параметр любых усилителей или микшеров в системе.

В примере, для заданного усиления LNA 4 дБ и шумовой фигуры 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 шумовой фактор в эквивалентную шумовую температуру.$T$ Температурный параметр RF Blockset Configuration блок.

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

Итоговое уравнение вычисляет приведенную мощность шума.$T_s$ температура SimRF™ External Noise блокируйтесь 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 шумовая мощность является питанием, которое может быть подано резистивным источником, когда это питает бесшумную активную нагрузку равной исходному сопротивлению. Зеленый External Noise Floor блок производит доступную энергию, на которую ссылаются к 50 Омам.

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

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

Выход Amplifier Gain Communications Toolbox блок равен напряжению через RF Blockset R_load блок.

Документация Communications Toolbox

Поддержка