Представление сигнала полосы пропускания в конверте схемы

Открыть скрипт

Эта модель показывает отношение между двумя представлениями сигнала в Конверте Схемы RF Blockset™: объедините основную полосу (конверт) сигнал и полоса пропускания (временной интервал) сигнал. Размер шага решателя RF Blockset обычно намного больше, чем период несущей, таким образом сверхдискретизировав необходим, чтобы создать разумный сигнал полосы пропускания.

Архитектура системы

Система состоит из:

  • Блоки Simulink, которые генерируют комплексный сгенерированный модулированный сигнал входа I+jQ.

  • Inport блок RF Blockset, который задает несущую частоту сигнала как f = 3 ГГц.

  • Простая система RF Blockset, которая состоит из Усилителя с усилением 0dB и соответствием с загрузкой на 50 Ом (то есть, ее сигналы ввода и вывода идентичны). Это имеет два выходных порта: основная полоса (то, где комплексный конверт сигнализируют о I+jQ, представлено как величина и угол), и полоса пропускания, где фактический сигнал области времени восстановлен.

  • Блок Scope, который отображает основополосную величину (то есть, конверт сигнала) по сравнению с полосой пропускания (фактический) сигнал.

model = 'simrfV2_passband';
open_system(model)

Определение полосового сигнала

RF Blockset интерпретирует комплексный сигнал $I(t) + jQ(t)$как модуляция (конверт) синусоидального сигнала несущей с частотой$f$. По умолчанию RF Blockset принимает, что сигнал несущей нормирован (то есть, его средняя степень равна$1$), таким образом, сигнал полосы пропускания

$$s(t) = I(t) \sqrt{2}\cos{2\pi f t} - Q(t) \sqrt{2}\sin{2\pi f t}$$

С этим определением средняя степень сигнала

$$ \overline{s^2(t)} = I^2 + Q^2. $$

В этом примере,$I$ пандус, который переходит от$0$ в$1$ и$Q = 0$.

scope = [model '/Scope'];
set_param(scope, 'YMax','1.5');
set_param(scope, 'YMin','-1.5');
open_system(scope)
sim(model);

Когда Нормировать Электропитание Несущей на Блоке Configuration не выбрано, RF Blockset принимает, что$I(t) + j Q(t)$ представляют пиковые значения несущей, которая является

$$s(t) = I(t) \cos{2\pi f t} - Q(t) \sin{2\pi f t}$$

и средняя степень сигнала поэтому

$$ \overline{s^2(t)} = (I^2 + Q^2)/2 $$

params = [model '/Configuration'];
set_param(params, 'NormalizeCarrierPower', 'off')
set_param(scope, 'YMax','1.1');
set_param(scope, 'YMin','-1.1');
sim(model);

Эффекты нормировать электропитания несущей

Очень важно изучить, что, когда вы изменяете Нормировать Электропитание Несущей, RF Blockset изменяет интерпретацию комплексного$I(t) + jQ(t)$ сгенерированного модулированного сигнала ввода/вывода. Рассмотрите простой случай, когда входное основополосное напряжение будет постоянным,$I = 1$ и$Q = 0$. Усилитель имеет усиление 0dB, что означает, что выходной сигнал совпадает с входом.

Когда Нормировать опция проверяется, выходное основополосное напряжение равно$I_{out} = 1$, выходное напряжение полосы пропускания$\sqrt{2}\cos{2\pi f t}$, и средняя степень в R = загрузка, на 50 Ом$1^2/50 = 0.02$.

Когда Нормировать опция неконтролируема, выходной сгенерированный модулированный сигнал не изменяется$I_{out} = 1$, в то время как выходной сигнал полосы пропускания теперь$\cos{2\pi f t}$, что означает, что средняя степень$1^2/50/2 = 0.01$.

Другими словами, для линейных моделей Нормировать опция не влияет на основополосный выход, но влияет на фактический сигнал полосы пропускания и среднюю формулу степени.

Обратите внимание на то, что нулевая несущая частота является особенной: полоса пропускания и основополосные представления для$f = 0$ всегда являются тем же самым: $s(t) = I(t)$

Размер шага симуляции по сравнению с полосой пропускания Выходной размер шага

В общем случае шаг симуляции RF Blockset намного больше, чем период несущей, которая позволяет более быструю симуляцию по сравнению с обычными методами. Для таких временных шагов полоса пропускания вывела, сильно субдискретизируется и выставки, искажающие эффекты. Установите значение Размера Шага Блока Configuration к большому значению 1e-8/7

set_param(params, 'StepSize', '1e-8/7')
sim(model);

Чтобы получить реалистический сигнал полосы пропускания, передискретизируйте сигнал в выходном порту. Измените параметр Размера Шага Passband блок выхода от-1 (что означает, что размер шага наследован от симуляции RF Blockset) к 1e-11.

outport = [model '/Passband output'];
set_param(outport, 'StepSize', '1e-11');
sim(model);

Примечания:

  • При генерации полосы пропускания выход на более высоком уровне (по сравнению с симуляцией RF Blockset) требует передискретизации конверта сигнала. Текущая реализация использует метод передискретизации хранения нуль, который вводит "шаговые" артефакты. Лучшие методы интерполяции требуют задержки выхода несколькими временными шагами.

  • Опция временного шага 'auto' доступна на блоке RF Blockset Outport (временной шаг выбран, чтобы разрешить самую высокую выходную несущую частоту).

  • Passband выход может замедлить симуляцию RF Blockset из-за выше выходной частоты дискретизации.

bdclose(model)

Смотрите также

Настройка | Усилитель

Похожие темы

Начало работы с моделированием RF

Документация RF Blockset

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте