Введение

Этот пример характеризует удар ухудшений RF такой как синфазный и квадратура (IQ) неустойчивость, шум фазы и нелинейность усилителя мощности (PA) на передаче 802.11ax форма волны. Чтобы оценить удар этих ухудшений, пример выполняет эти измерения:

Пример работает на базисе пакета пакетом и использует модель Simulink, чтобы выполнить эти шаги:

Модель Simulink использует WLAN Toolbox и функции DSP System Toolbox™, чтобы обработать сгенерированный модулированный сигнал (шаги 1, 2, и 5-8) и использует блоки RF Blockset, чтобы смоделировать передатчик RF (шаги 3 и 4). Эта модель поддерживает Нормальный и режимы симуляции Акселератора.

Структура модели Simulink

Модель содержит три основных части:

modelName = 'HERFTransmitterModel';
open_system(modelName);

Основополосная генерация сигналов

Блок WLAN 802.11ax генерирует стандартно-совместимую однопользовательскую высокую эффективность (SU HE) формы волны, согласно IEEE P802.11ax/D7.0. Можно сгенерировать этот блок с помощью приложения WLAN Waveform Generator. Можно получить доступ к параметрам конфигурации формы волны в пользовательских данных блока. Этот пример использует InitFcn в коллбэках Модели, чтобы сохранить структуру, доступную в пользовательских данных в переменной Base Workspace, HEInfo. Для получения дополнительной информации об этом блоке, смотрите Форму волны Из Приложения Wireless Waveform Generator.

Чтобы отобразить эффект мощного усилителя (HPA) на внеполосной спектральной эмиссии, блок FIR Interpolation сверхдискретизировал и фильтрует форму волны. При выходе блока Subsystem Передатчика RF блок FIR Decimation прореживает форму волны назад к ее исходной частоте дискретизации. Блок Multirate Parameters обеспечивает интерфейс, чтобы сконфигурировать параметры КИХ-блоков Интерполяции и Децимации.

Определение времени симуляции

Установите значение Времени остановки в модели Simulink ко времени, требуемому передать и получить результаты EVM и схему созвездия, по крайней мере, один пакет. Считая настройку формы волны выбранной в блоке WLAN 802.11ax, пакетное время передачи в этом примере составляет 304,4 микросекунды. Когда фильтры в КИХ-блоках Интерполяции и Децимации вводят задержку, можно использовать параметр IdleTime в Редакторе Маски блока WLAN 802.11ax, чтобы компенсировать задержку.

Передача RF

Блок Subsystem Передатчика RF основан на архитектуре передатчика супергетеродина. Эта архитектура моделирует эффекты upconverting форма волны к несущей частоте путем охарактеризования этих компонентов RF:

В дополнение к этим компонентам этот блок Subsystem Передатчика RF также включает переменный усилитель усиления (VGA), чтобы управлять уровнем входного возврата (IBO) HPA.

set_param(modelName,'Open','off');
RFTransmitterBlock = [modelName '/RF Transmitter'];
set_param(RFTransmitterBlock,'Open','on');

Используйте блок Input Buffer, чтобы отправить одну выборку за один раз в блок Subsystem Передатчика RF.

Inport блок в блоке Subsystem Передатчика RF преобразует комплекс Simulink основополосная форма волны в среду Моделирования огибающей схемы RF Blockset. Параметр Несущих частот Inport блока задает центральную частоту несущей в области RF Blockset. Блок Outport преобразует сигнал RF Blockset назад в основную полосу комплекса Simulink.

Можно сконфигурировать компоненты Передатчика RF при помощи маски блока Subsystem Передатчика RF.

Модели блока Subsystem Передатчика RF типичные ухудшения, включая:

Адаптируйте уровень мощности основополосной формы волны к настройке RF путем добавления Блока управления Усиления после блока Input Buffer.

Когда текущая настройка блока Subsystem Передатчика RF отправляет одну выборку за один раз, блок Output Buffer (после блока Subsystem Передатчика RF) собирает все выборки в пакете SU HE прежде, чем отправить выборки на Демодуляцию и блок вычисления EVM.

Основополосный прием формы волны

Демодуляция и блок вычисления EVM восстанавливают и строят символы Данных о HE в блоке Constellation Diagram путем выполнения частоты и пакетных коррекций смещения, оценки канала, отслеживания экспериментального этапа, демодуляции OFDM и эквализации. Этот блок также выполняет эти измерения EVM:

Блок Spectrum Analyzer изображает спектральную маску согласно Разделу IEEE P802.11ax/D7.0 27.3.19.1. Второй блок Spectrum Analyzer, названный CCDF и PAPR, соединенным во входе блока HPA, изображает CCDF и измерения PAPR. Блок Power Meter измеряет степень канала формы волны RF, которая отображена в Выходной мощности (dBm) блок.

Эффект нелинейности усилителя мощности

Чтобы охарактеризовать удар нелинейности HPA в оценке EVM, можно измерить модуляцию от амплитуды к амплитуде (AM) HPA. AM относится к уровням выходной мощности в терминах уровней входной мощности. Функция помощника hePlotHPACurve отображает характеристику AM HPA, выбранного для этой модели.

hePlotHPACurve();
figHPA = gcf;

P1dB является степенью в точке сжатия на 1 дБ и обычно используется в качестве ссылки при выборе уровня IBO HPA. Вы видите удар HPA на блок Subsystem Передатчика RF путем анализа результатов EVM для различных рабочих точек HPA. Например, сравните случай когда IBO = 11 дБ, соответствуя HPA, действующему в линейной области, со случаем когда IBO = 3 дБ, соответствуя HPA, действующему в насыщении. Усиление VGA управляет уровнем IBO. Чтобы сохранить VGA линейным поведением с помощью параметров по умолчанию, выберите значения усиления ниже, чем 15 дБ.

set_param(RFTransmitterBlock,'vgaGain','5');
sim(modelName);

Согласно Таблице 27-49 IEEE P802.11ax/D7.0, позволенная относительная ошибка созвездия (EVM) в HE СУ ППДУ, когда двойная модуляция несущей или параметр DCM в Редакторе Маски блока WLAN 802.11ax, равна false и Модуляция/кодирование или параметр MCS в Редакторе Маски блока WLAN 802.11ax, равна 3 (16-QAM, 1/2)-16 дБ. Когда полный EVM, приблизительно-41 дБ, ниже, чем-16 дБ, эта архитектура находится в пределах требований IEEE P802.11ax/D7.0.

set_param(RFTransmitterBlock,'vgaGain','13');
sim(modelName);

% Restore to default parameters
set_param(RFTransmitterBlock,'vgaGain','5');

По сравнению с предыдущим случаем более искажена схема созвездия. В терминах измерений полный EVM, приблизительно-28 дБ, еще ниже, чем-16 дБ, таким образом, он также находится в пределах требований IEEE P802.11ax/D7.0.

Итоговое и дальнейшее исследование

Этот пример демонстрирует, как смоделировать и протестировать передачу 802.11ax форма волны. Блок Subsystem Передатчика RF состоит из полосового фильтра, усилителей и модулятора IQ. Пример подсвечивает эффект нелинейности HPA на эффективности блока Subsystem Передатчика RF. Можно исследовать удар изменения других ухудшений также. Например:

Блок Subsystem Передатчика RF сконфигурирован, чтобы работать с текущими параметрами формы волны HE, выбранными в блоке WLAN 802.11ax и с несущей RF, сосредоточенной на уровне 5 950 МГц. Эта несущая в диапазонах частот STA HE IEEE 802.11 (между 1 ГГц и 7,125 ГГц, согласно IEEE P802.11ax/D7.0). Если вы изменяете Центральную частоту (МГц) параметр блока Subsystem Передатчика RF или настройка формы волны блока WLAN 802.11ax, проверяйте, необходимо ли обновить параметры компонентов Передатчика RF и КИХ-фильтров, когда эти параметры приняты за работу с текущей настройкой в качестве примера. Например, изменение в несущей частоте требует пересмотра частот Полосы пропускания и параметров частот Полосы задерживания блока Bandpass Filter в Передатчике RF. Если вы увеличиваете полосу пропускания формы волны, проверяйте, необходимо ли обновить длительность Импульсной характеристики и смещение частоты шума Фазы (Гц) параметры блока IQ Modulator (RF Blockset). Смещение шума фазы определяет нижний предел длительности импульсной характеристики. Если разрешение смещения частоты шума фазы высоко на данное время импульсной характеристики, предупреждающее сообщение появляется, задавая минимальную длительность, подходящую для необходимого разрешения.

Можно использовать этот пример в качестве базиса для тестирования форм волны HE для различных настроек RF. Можно заменить блок Subsystem Передатчика RF другой подсистемой RF и затем сконфигурировать модель соответственно.

Чтобы использовать различную форму волны SU HE, откройте приложение WLAN Waveform Generator, выберите настройку SU HE и экспортируйте новый блок. Для получения дополнительной информации о том, как сгенерировать и использовать этот блок, видит, Генерируют Беспроводную Форму волны в Simulink Используя Сгенерированный Приложением Блок.

Ссылки