Configuration
Задайте настройки системной симуляции
- Библиотека:
RF Blockset / Конверт Схемы / Утилиты
Описание
Используйте блок Configuration, чтобы установить условия модели для моделирования огибающей схемы. Параметры блоков задают атрибуты решателя и RF. Атрибуты RF включают свойства, такие как частоты симуляции, гармонический порядок, полоса пропускания конверта и тепловой шум. Атрибуты решателя включают типы анализа переходных процессов, допуски и маленькое приближение сигнала.
Маленькая переходная симуляция сигнала выполняет полное нелинейное гармоническое решение для устойчивого состояния баланса определить рабочую точку для последующего линейного анализа переходных процессов. Эта опция позволяет вам получать правильное спектральное поведение маленького сигнала, затронутого большой константой (по несущей) сигналы.
Соедините один Блок Configuration с каждой топологически отличной подсистемой RF Blockset™. Каждый блок Configuration задает параметры связанной подсистемы RF Blockset. Чтобы видеть пример Блока Configuration в модели, введите RFNoiseExample в командном окне MATLAB.
Для введения в симуляцию RF смотрите, Симулируют Высокочастотные Компоненты.
Значки маски блока Configuration являются динамическими и показывают текущее состояние прикладного шумового параметра. Эта таблица показывает вас, как значки на этом блоке варьируются на основе состояния параметра Simulate noise на блоке.
| Симулируйте шум: on | Симулируйте шум: off |
|---|---|
|
|
|
Параметры
Automatically select fundamental tones and harmonic order — Автоматически выберите основные тоны и гармонический порядок
on (значение по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы выбрать Fundamental tones и параметры Harmonic order автоматически, когда вы обновите модель. Автоматический выбор не всегда возвращает самый маленький набор частот симуляции. Этот подход использует консервативное количество частот симуляции, чтобы получить не - линейное поведение системы.
Чтобы установить Fundamental tones и Harmonic order, очистите этот параметр. Меньший набор частот симуляции уменьшает требования к памяти уменьшений и время симуляции. Однако уменьшение в частотах симуляции может уменьшать точность.
Fundamental tones — Основные тоны набора частоты симуляции
вектор из положительных целых чисел в Гц
Основные тоны набора частот симуляции в виде вектора из положительных целых чисел в Гц.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, очистите Automatically select fundamental tones and harmonic order.
Harmonic order — Гармонический порядок для каждого основного тона
вектор из положительных целых чисел
Гармонический порядок для каждого основного тона в виде вектора из положительного целого числа. Можно также задать скаляр, и это значение применяется к каждому Fundamental tones.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, очистите Automatically select fundamental tones and harmonic order.
Total simulation frequencies: Computed at simulation time — Номер отображений для частот симуляции
кнопка
Блок определяет частоты симуляции на основе основных тонов и их соответствующего гармонического порядка. Решатель вычисляет решение сети на каждой частоте симуляции и шкалах времени вычисления согласно общему количеству частот симуляции.
Комбинации основных тонов определяют набор частот симуляции: [m*f1 + n*f2 + …]. В этом случае основные тоны представлены [fs1, f2, …], и целые числа m и n являются целыми числами, ограниченными соответствующим Гармоническим порядком, |m | ≦h1, |n | ≦h2, и т.д. Только положительные частоты рассматриваются.
Нажмите View, чтобы открыть диалоговое окно, содержащее дополнительную информацию о частотах симуляции в вашей системе. Configuration блок отображает количество частот симуляции для нелинейной модели. Для линейных моделей фактическое количество частот автоматически оптимизировано в процессе моделирования.
Путем нажатия на перечисленную частоту симуляции вы видите, который линейный или несколько комбинаций основных тонов представляют ту частоту. От диалогового окна можно также построить частоты симуляции на числовой оси.
Считайте один основной тон f1 = 2 ГГц и соответствующий гармонический порядок h1 = 3. Набор частот симуляции are: [0, f1, 2f1, 3f1] = [0GHz, 2 GHz, 4 GHz, 6GHz].
Полагайте, что схема с двумя основными принципами настраивает [f1 = 2 GHz, f2 = 50 MHz] и соответствующая гармоника заказывает h1 = h2 = 1. Эта настройка приводит к пяти частотам симуляции со значениями: [0, f2, f1-f2, f1, f1+f2].
Полагайте, что схема с двумя основными принципами настраивает [f1 = 2 GHz, f2 = 3GHz] и соответствующая гармоника заказывает h1 = 1, и h2 = 3. Эта настройка приводит к 11 частотам симуляции со значениями: [0, f2, f1-f2, f1, f1+f2, -f1+2f2, 2f2, -f1+3f2, f1+2f2, 3f2, f1+3f2].
Набор частот симуляции должен включать все несущие частоты, заданные в подсистему RF Blockset, такие как несущие частоты в Inport, Outport и исходных блоках.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, выберите Automatically select fundamental tones and harmonic order. Если вы очищаете Automatically select fundamental tones and harmonic order, опция становится, Total simulation frequencies: N/A: Fundamental tones undefined.
Step size — Временной шаг для фиксированной настройки решателя шага
1e-6 (значение по умолчанию) | скаляр в секундах
Временной шаг для фиксированной настройки решателя шага в виде скаляра в секундах. Инверсия временного шага определяет полосу пропускания симуляции огибающей сигнала, сосредоточенной вокруг каждой частоты симуляции.
Временной шаг моделирования огибающей схемы должен быть соразмерным к относительной полосе пропускания сигнала а не к абсолютному значению несущей частоты.
Значение по умолчанию (1e-6s) достаточно для моделирования сигналов конверта с полосами пропускания до 1/h, или 1 МГц. Точность симуляции уменьшается при симуляции близко к максимальной полосе пропускания. Уменьшайте размер шага до сигналов модели с большей полосой пропускания или улучшите точность.
Скорость симуляции обратно пропорциональна размеру шага симуляции. Меньший размер шага симуляции соответствует более широкой полосе пропускания конверта и к более медленной симуляции.
Когда белый шум симулирован, шумовая полоса пропускания для каждой частоты симуляции равна 1/h.
Envelope bandwidth — Максимальная симулированная полоса пропускания конверта
1 MHz (значение по умолчанию) | скаляр в Гц
Максимальная симулированная полоса пропускания конверта, возвращенная как скаляр в Гц. блок Configuration автоматически вычисляет это значение с помощью параметра Step size. Используемая формула: .
Simulate noise — Глобально включите или отключите шумовое моделирование
on (значение по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы глобально включить моделирование шума в схемах RF Blockset. Когда этот флажок устанавливается:
Amplifier и блоки Mixer используют значение их соответствующих параметров Noise figure (dB).
Amplifier и блоки Mixer симулируют с тепловым шумом при температуре, заданной параметром Temperature.
Resistor блокирует тепловой шум модели с помощью параметров Temperature.
Блоки Noise моделируют заданную шумовую мощность как напряжение или текущий источник.
Чтобы отключить шумовое моделирование глобально, очистите этот параметр.
Use default random number generator — Псевдослучайный шумовой поток по умолчанию для источников RF Blockset
on (значение по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы сохранить псевдослучайный шумовой поток по умолчанию для источников RF Blockset. Очистите эту опцию, чтобы задать независимый псевдослучайный поток номера для RF Blockset топологическая подсистема и определить seed шумового потока.
Зависимости
Чтобы отсоединить этот параметр, выберите Simulate noise.
Noise seed — Seed независимого псевдослучайного потока номера
0
Seed независимого псевдослучайного потока номера в виде скалярного положительного целого числа.
Зависимости
Чтобы отсоединить этот параметр, очистите Use default random number generator.
Temperature — Глобальная шумовая температура
290.0 K | скалярное целое число в кельвине
Глобальная шумовая температура в виде скалярного целого числа в кельвине.
Samples per frame — Количество отсчетов в каждом канале входного сигнала к Inport блок
1
Количество отсчетов в каждом канале входного сигнала с блоком Inport в виде положительного скалярного целого числа, меньше чем или равного 1 024. Канал соответствует входной частоте в Inport блок.
Примечание
Рекомендуемое максимальное количество выборок на систему координат 1024.
Normalize Carrier Power — Нормируйте степень сигнала несущей
on (значение по умолчанию) | off
Выберите эту опцию, чтобы нормировать степень несущей, таким образом, что средняя степень сигнала:
В этом случае уравнение дает соответствующий сигнал полосы пропускания в ω:
где:
I (t) является синфазной частью сигнала несущей.
Q (t) является квадратурной частью сигнала несущей.
fk является несущими частотами.
Очистите эту опцию, таким образом, средняя степень сигнала несущей:
В этом случае, соответствующая полоса пропускания сигнализируют в ω, представленном уравнением
0 несущих частот являются особым случаем. Его представлением полосы пропускания всегда является I и средняя степень I2
Enable input interpolation filter — Автоматическая интерполяция более низкого сгенерированного модулированного сигнала уровня к более высокому уровню сигнал RF
на (значении по умолчанию) | прочь
Выберите эту опцию, чтобы включить входной фильтр интерполяции к, производят уровни входного сигнала, чтобы соответствовать частоте дискретизации решателя RF. Можно теперь непосредственно использовать основополосные коммуникационные сигналы с помощью более низкой частоты дискретизации в более широкой схеме полосы. Этот фильтр вводит задержку сигнала RF. Filter delay (in samples) показывает задержку, введенную после того, как вы симулируете модель.
Примечание
Когда вы включаете этот фильтр,
Отношение частоты дискретизации RF к основной полосе должно быть 2, 4, 6, или 8.
Модель RF Blockset может иметь только один блок Inport.
Transient analysis — Решатель фиксированного шага среды RF Blockset
Auto (значение по умолчанию) | NDF2 | Trapezoidal Rule | Backward Euler
Решатель фиксированного шага среды RF Blockset в виде одного из следующего:
Auto: Установите этот параметр наAuto, когда вы не уверены который решатель использовать.NDF2: Установите этот параметр наNDF2сбалансировать узкополосную и широкополосную точность. Этот решатель подходит для ситуаций, где содержимое частоты сигналов в системе неизвестно относительно уровня Найквиста.Trapezoidal Rule: Установите этот параметр наTrapezoidal Ruleдля узкополосных симуляций. Деформирование частоты и отсутствие затухания эффектов делают этот метод несоответствующим для большинства широкополосных симуляций.Backward Euler: Установите этот параметр наBackward Eulerсимулировать самый большой класс систем и сигналов. Ослабляющие эффекты делают этот решатель подходящим для широкополосной симуляции, но общая точность является низкой.
Решатель RF Blockset является расширением Simscape™ локальный решатель. Для получения дополнительной информации о Simscape локальный решатель смотрите страницу с описанием блока Solver Configuration.
Approximate transient as small signal — Выберите небольшое подмножество частот для переходного маленького анализа сигнала
от (значения по умолчанию) | на
Выберите эту опцию, чтобы выбрать небольшое подмножество частот для переходного маленького анализа сигнала.
Use all steady-state simulation frequencies for small signal analysis — Выберите все установившиеся частоты симуляции
на (значении по умолчанию) | прочь
Выберите эту опцию, чтобы выбрать все установившиеся частоты симуляции. Очистите эту опцию, чтобы задать частоты для маленькой переходной симуляции сигнала.
Зависимости
Чтобы отсоединить этот параметр, проверяйте Approximate transient as small signal.
Small signal frequencies — Частоты для маленькой переходной симуляции сигнала
скаляр | вектор
Частоты для маленькой переходной симуляции сигнала в виде скаляра или вектора. Заданные частоты содержатся в целом наборе частот симуляции, определенных из Fundamental tones и Harmonic order во вкладке Main.
Значениями по умолчанию в этом поле и соответствующих модулях не являются константы. Значения зависят от состояния диалогового окна настройки, когда Use all steady-state simulation frequencies for small signal analysis сначала очищен.
Зависимости
Чтобы отсоединить этот параметр, очистите Use all steady-state simulation frequencies for small signal analysis.
Populate Frequencies — Инструмент, чтобы выбрать маленькие переходные частоты сигнала
кнопка
Инструмент, чтобы выбрать маленькие переходные частоты сигнала, чтобы заполнить Small signal frequencies. Выбранные частоты являются подмножеством частот симуляции, определенных из Fundamental tones и входных параметров Harmonic order во вкладке Main. Целый набор частот симуляции дан в поле комбинированного списка на правой стороне диалогового окна, и выбранные частоты подсвечены. Можно выбрать путем прямого выбора частот в рамке выделения, или путем выбора желаемых тонов и гармонического порядка в Small signal selection panel и нажатия Select. Tones(Hz) и значения Harmonic order в полях комбинированного списка также заполняются с помощью Fundamental tones и входных параметров Harmonic order во вкладке Main.
Зависимости
Чтобы отсоединить этот параметр, очистите Use all steady-state simulation frequencies for small signal analysis.
Relative tolerance — Относительный допуск ньютона к системным переменным
1e-3 (значение по умолчанию) | действительный положительный конечный скаляр
Относительный допуск ньютона к системным переменным в виде действительного положительного конечного скаляра.
Absolute tolerance — Абсолютный допуск ньютона к системным переменным
1e-6 (значение по умолчанию) | действительный положительный конечный скаляр
Абсолютный допуск ньютона к системным переменным в виде действительного положительного конечного скаляра.
Maximum iterations — Итерации номера требуются для сходимости
10
Итерации номера требуются для сходимости в виде действительного положительного целочисленного скаляра.
Error estimation — Проверяйте на ошибку сходимости в системных переменных
2-norm over all variables (значение по умолчанию) | Each variable separately
Проверяйте на ошибку сходимости в системных переменных в виде:
2-norm over all variables: Используйте эту опцию, чтобы вычислить 2-норму всех переменных состояния и затем проверять ошибку в сходимость переменных состояния.Each variable separately: Используйте эту опцию, чтобы проверять ошибку в сходимость каждой переменной отдельно.
Restore Default Settings — Восстановите решатель ньютона к значениям по умолчанию
кнопка
Восстановите решатель ньютона к значениям по умолчанию в виде кнопки.
Примеры модели
Больше о
Setup симуляции и сложность
Основные параметры в подготовке Моделирования огибающей схемы являются основными тонами, гармоническим порядком и размером шага. Чтобы ускорить симуляцию, можно обменять размер шага симуляции и общее количество частот симуляции.
Например, предположите, что у вас есть два больших входных сигнала каждый с полосой пропускания на 100 МГц, приблизительно 10 ГГц в центре и 10,1 ГГц соответственно. Можно симулировать два сигнала с помощью двух отдельных основных тонов [10 10.1] GHz. Каждый тон имеет гармонический порядок 3 (для в общей сложности 25 частот симуляции), и размер шага симуляции, равный 1/200MHz = 5 нс.
Вы могли также настроить подсистему RF так, чтобы оба из сигналов были в сосредоточенных приблизительно 10,05 ГГц полосы пропускания той же симуляции. В этом случае вы устанавливаете гармонический порядок, равный 3 (для в общей сложности 4 частот симуляции), и размер шага симуляции, равный 1/400MHz = 2,5 нс. Последняя настройка быстрее, когда количество частот симуляции меньше фактором 3, и размер шага симуляции только меньше фактором 2.
При подготовке моделирования огибающей схемы избегайте огибающей с перекрытием. Тепловой шум, сгенерированный пассивными компонентами, составляется отдельно в каждом поддиапазоне, таким образом допуская перекрытие отдельных конвертов.
Критерии определения размера шага симуляции
Размер шага симуляции должен быть малым достаточно, чтобы получить полосу пропускания сигнала и внутриполосный спектральный перерост.
Например, ваш комплексный входной Сигнал Simulink имеет демонстрационную частоту, равную 10 МГц. Минимальный временной шаг, требуемый симулировать этот сигнал, составляет 1/20 МГц = 50 нс. Можно использовать фактор сверхдискретизации от 4 до 8, соответствуя шагу времени симуляции между 25 нс и 12,5 нс. Это получает спектральный перерост, вызванный нелинейными эффектами.
По умолчанию блок Configuration позволяет автоматическую интерполяцию более низкого сгенерированного модулированного сигнала уровня к более высокому уровню сигнал RF. Если вы отключаете это свойство, рекомендуется, чтобы вы использовали тот же размер шага в качестве входных Сигналов Simulink. Входной порт передискретизирует входной сигнал с размером шага, заданным в Блоке Configuration. Используя тот же шаг размер избегает нежелательных эффектов искажения. Лучше передискретизировать Сигналы Simulink прежде, чем импортировать их в RF Blockset с помощью любого аналога (непрерывное время) или цифровой (дискретное время) фильтры интерполяции.
