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建模与仿真的分布式天线射频接收机包括波束形成

这个例子展示了如何用一个基带射频接收机模型一种波束形成算法。它认为天线耦合效应和射频缺陷。系统级的仿真模型包括射频接收机基带波束形成算法,射频瑕疵,天线阵辐射模式。

在下面几节中,您将看到更详细的发射机,接收机,波束形成算法。

发射机和通道

发射机和信道模型是理想的。

  • 发射机构造一个简单的调制信号传输使用单一天线。

  • 通道模型引入了路径损耗衰减并添加一个窄带干扰信号与期望信号功率相似。

模型假定发射机和接收机定位在同一平面上。你可以改变的角度的期望信号和干扰信号的传输模型图上的刻度盘。万博1manbetx

  • 一个角度90度表明,发射机接收机前,在主瓣天线阵辐射模式的所在地。

  • 一个角度120度表明,发射机是30度远离正常轴阵列,零辐射模式的定位。

改变的相对角度到达所需的相对信号和干扰信号将改变权力的频谱分析仪“没有波束形成的光谱”范围。在这种情况下,所有8只收到信号加在一起,而不应用任何波束形成算法。

设计接收机天线阵

使用天线接收天线阵设计工具箱™。天线工具箱可以帮助您设计天线所需的工作频率,并验证模式叠加的孤立的元素为数组是一个可接受的近似模拟。

脚本设计和验证天线阵

正如你所看到的,天线阵由8 5 GHz的偶极子天线产生共鸣。阵列的远场辐射模式的比较与全波分析和模式计算孤立元素的叠加显示适度的差异:

然而,相邻天线之间的参数显示出可观的泄漏。

射频接收机

接收器模型包括:

  • 接收机天线阵的典范。接收机天线阵列是由使用8偶极子天线操作5 GHz。阵列辐射模式与相控阵系统建模工具箱™“窄带Rx数组”。数组模拟使用孤立的元素的叠加模式存储在变量中P_antenna,使用天线工具箱和计算脚本。你可以想象通过单击辐射模式分析按钮在传感器阵列选项卡。

  • 天线阵阻抗与eight-port描述的参数计算使用天线工具箱。的参数捕获加载天线阵的射频接收机和天线之间的耦合元素。每个接收机的集总电感是用来调节各自的天线。

  • 八12位adc捕获数据转换器的动态范围有限建模饱和度和量化。

DOA和波束形成

基带接收机算法包括四个主要元素在一个封闭的反馈循环。

  • 根音乐算法来确定方向的假设存在两个信号。这两个估计DOA角度被传递给一个状态机来决定哪个角度产生更高的调制误差率(MER)。这个状态机包括一些时间延迟状态转换到避免抖动的决定。

  • MVDR波束形成算法接收者关注期望信号和抑制干扰和噪声从其他方向。它使用的角度选择的控制逻辑来最大化。

  • 调制的信号调节和估计误差比率。MER用于确定所要选择的角度对波束形成算法。

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