Эта модель показывает согнутую линию спутниковой связи трубопровода, которая передает Второе поколение Спутника Цифрового телевидения (DVB-S2) [5] сигнал с первой наземной станции на спутник. Спутник получает аналоговый сигнал, усиливает и фильтрует его без демодуляции, затем ретранслирует его к второй наземной станции. Та наземная станция демодулирует и декодирует сигнал, и испытательный стенд вычисляет сквозной пакетный коэффициент ошибок (PER) и частоту ошибок по битам (BER) кодирования низкой проверки четности плотности (LDPC).
Модель создает сигнал DVB-S2, который включает:
Кодирование Боуза — Чоудхури — Хоквингема (БЧХ)
LDPC, кодирующий (нормальная и короткая система координат) [6], [7]
Перемежение
Модуляция (QPSK, 8PSK)
Модель также опционально применяет несколько ухудшений RF к сигналу на восходящем канале и нисходящем канале, и может также опционально откорректировать их. Эти ухудшения включают:
Основанная на уравнении и основанная на таблице нелинейность без памяти [1]
Доплеровская ошибка
Тепловой шум приемника [4]
Аналоговые эффекты фильтра
Шум фазы [2], [3]
Амплитуда и разбалансы фазы
DC возмещен
Этот пример комбинирует моделирование, сделанное в следующих примерах:
Обратитесь к этим примерам, чтобы получить фон, необходимый, чтобы изучить этот согнутый пример трубопровода.
Этот пример загружает MAT-файл с матрицами четности DVB-S2 LDPC. Если MAT-файл не доступен на пути MATLAB®, то пример загружает их с mathworks.com. Интернет-соединение требуется, чтобы выполнять эту операцию загрузки.
Модель показывают в следующем рисунке:
Передатчик наземной станции и восходящий путь показывают в верхней части модели и спутниковом повторителе на правой стороне модели. Нисходящий канал и приемник наземной станции показывают в нижней половине модели. Можно изменить параметры путем взаимодействия с Model Parameters блок.
Model Parameters блок позволяет вам обновить восходящий канал, спутник и нисходящие параметры отдельно. В частности, блок позволяет вам задать диаметры наземной станции и спутниковых передающих и приемных антенн. С блоком можно также установить шумовые фигуры спутника и аналоговых фронтэндов наземной станции получения.
Model Parameters блок также позволяет вам задать in-phase/quadrature (I/Q) амплитудная неустойчивость в дБ, разбаланс фазы I/Q в градусах и синфазное смещение DC, когда процент среднего значения получил синфазную амплитуду сигнала.
Модель также включает несколько визуализации:
Спектры мощности
Схемы созвездия
Глазковые диаграммы
AM и AM/PM изгибаются, чтобы показать эффекты нелинейности
Спутниковый повторитель включает несколько операций, не найденных в этих двух примерах, на которые ссылаются выше. Во-первых, повторитель моделирует аналоговый Чебышевский фильтр, чтобы уменьшать шум в сигнале, полученном спутником. Можно исследовать характеристики фильтра с помощью fvtool функция, с помощью синтаксиса fvtool(paramRFSatLink.ChebyNumerator,paramRFSatLink.ChebyDenominator).
Кроме того, спутниковый повторитель использует усилитель, который использует основанную на таблице нелинейность без памяти. Можно использовать кнопку "Plot Power Characteristics" Onboard Processing/HPA Nonlinearity блокируйтесь, чтобы сгенерировать AM и графики AM/PM для усилителя. Следующий рисунок показывает усилитель характеристики AM/PM и AM.
Мягкий QPSK решения или 8PSK демодулятор требует оценки шумового отклонения в его входе для того, чтобы правильно вычислить аппроксимированные отношения логарифмической правдоподобности. Модель выполняет реалистическое вычисление отклонения путем сравнения полученного сигнала с идеальным созвездием и вычисления векторов ошибок между ними. Когда шум и другие искажения достаточно малы, вычисление отклонения точно. Когда ухудшения увеличиваются таким образом, который полученные очки созвездия пересекают в смежные, неправильные области решения, вычисление отклонения будет чрезмерно оптимистично.
Запустите пример, чтобы видеть следующую визуализацию во время выполнения:
Спектры мощности передачи и получают сигналы наземной станции, и в нескольких точках во время спутника на борту обработка
AM и характеристики AM/PM восходящего усилителя мощности
Созвездия до и после восходящего усилителя, и во время встроенной обработки
Полученное созвездие в наземной станции вводится
Глазковые диаграммы до и после встроенного Чебышевского фильтра, и в приемнике наземной станции вводятся
Кроме того, в течение времени выполнения можно смотреть степень сигнала в антенне наземной станции передачи, антенна спутникового ресивера выход, спутниковый низкий шумовой усилитель (LNA) выход и спутниковая передающая антенна выход.
Можно экспериментировать с примером следующими способами:
Измените модуляцию и форматы кода, чтобы определить, когда BER неприемлемо ухудшится для данного сценария отношения сигнал-шум (SNR).
Включите одно искажения к качественно и количественно определите их удар на PER и BER.
Позвольте коррекциям RF гарантировать, что они восстанавливают качество сигнала и PER.
Уменьшайте ОСШ до уровня, где коррекции RF являются более не эффективными.
Перейдите к RF Corrections подсистема и мелодия значения параметров индивидуума блокируются в подсистеме, такой как Carrier Synchronizer или DC Blocker.
Увеличьте Чебышевского порядка фильтра, чтобы определить, влияет ли увеличенное искажение групповой задержки на PER.
Уменьшайте спутниковый фактор возврата усилителя, чтобы исследовать его эффект на ОСШ и PER.
Вместо геостационарной высоты 35 600 км измените спутниковую высоту в высоту MEO 20 000 км или высоту LEO 2 000 км. Исследуйте, как размеры антенны могут затем уменьшаться, или фигура шума приемника может быть увеличена.
Экспериментируйте с различными восходящими и нисходящими частотами.
Исследуйте эффект цифрового предварительного искажения (DPD) на PER, когда восходящий усилитель будет управляться в его область насыщения.
[1] Салех, A. Утра "Независимые от частоты и зависимые частотой нелинейные модели усилителей TWT". Транзакции IEEE на коммуникациях, издании 29, № 11, ноябрь 1981.
[2] Кэсдин, Нью-Джерси. "Дискретная Симуляция Цветных Шумовых и Стохастических процессов и 1 / (f^alpha); Генерация Шума Закона о Степени". Продолжения IEEE, Издания 83, № 5, май 1995.
[3] Kasdin, N. J. и Т. Уолтер "дискретный.Simulation шума закона о степени". Продолжения 1 992 симпозиумов управления частотой IEEE, IEEE 1992.
[4] Sklar, Бернард и Фредерик Дж. Харрис. Цифровая связь: основные принципы и приложения. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1988.
[5] EN 302 307 V1.1.1 Стандарта ETSI (2005-03). Цифровое телевидение (DVB); Структура Структурирования Второго поколения, Кодирование Канала и Системы Модуляции для Широковещательной передачи, Interactive Services, Сбора Новостей и других Широкополосных Спутниковых Приложений.
[6] Gallager, Роберт. "Имеющие малую плотность коды с проверкой четности". Транзакции IRE на теории информации, издании 8, № 1, январь 1962: 21-28.
[7] В. Э. Райан, "Введение в Коды LDPC". в Кодировании и Обработке сигналов для Магнитных Систем Перекодирования (Отравляют Vasic, редактора). Нажатие CRC, 2004.