与嵌入式射频接收器通信系统

这个例子展示了如何将射频接收器与基带信号处理算法集成在一起,来模拟一个端到端通信系统。

该示例需要通信工具箱™。

第1部分:带集成射频接收机模型的基带通信链路

下面的模型包括基带信号发生器,一个简单的信道,一个RF接收器使用RF预算分析器如上述最初设计入门RF建模,一个模拟 - 数字转换,解调方案,以及用于符号错误率计算块。

模型='simrfV2_comms_rf_example';open_system(模型);

对于这个模型,从通信工具箱和DSP系统工具箱™块用于执行基带信号处理。非标准兼容的基带信号具有升余弦滤波和基带接收器不包括载体/时钟同步的矩形QAM星座。用于将基带信号生成参数在所定义模型属性- >型号回调PreLoadFcn,在加载模型时,在MATLAB工作空间中设置这些参数:

  • BW = 8mhz;

  • TSTEP = 125毫微秒;%1 / BW

  • FrameLength = 128;

  • M = 4;%星座大小为2 ^ M

  • Tsymbol = 64 us;% M * FrameLength * Tstep

样品时间用于将基带信号和步长的射频块集接收器配置块具有相同的值。这保证了射频仿真带宽与输入信号的采样率一致。射频块集接收器具有输入和输出端口,可将Simulink信号转换为射频域量,并将其功率调整到50欧姆参考阻抗。万博1manbetx输入端口将基带信号置于指定的中心频率2.45 GHz,射频IQ解调器向下将输入信号转换为具有单正交级的基带。

bdclose(模型);

第2部分:包括一个彻头彻尾的带外干扰阻断信号

该模型simrfV2_comms_rf_interferer示出了如何添加高功率输出的带外干扰源围绕着2.5千兆赫。此阻断剂通过驱动它到非线性区域影响RF接收器。使用下面的步骤来完成这个任务。

模型='simrfV2_comms_rf_interferer';open_system(模型);

添加一个8-PSK调制器基带块源,以包含一个比发射机信号功率级更高的块信号。使用向量级联块,将基带和块信号组合起来。射频接收机的输入信号现在由两个复杂的基带信号组成。重要的是,两个基带源使用相同的采样率,以确保每个信号的模拟带宽相等(相同的包络带宽)。如果两个信号的采样时间不同,则需要在合并之前重新采样。这是推荐的最佳实践,用于模拟阻滞剂信号,当它们在频谱中“远离”所需信号,并且不能包含在特定载波的同一包络中时。为了显示光谱分析仪块中两个输入信号的光谱定位抵消选项有两个基带信号指定的两个频率。

射频接收机的输入端口已修改为包含两个载波(载波频率)信号(2.45和2.5GHz)。起初,我们离开配置块自动选择基音和谐波次数。

bdclose(模型);

第三部分:增加射频接收机的缺陷

该模型simrfV2_comms_rf_impairments展示了如何损害添加到最初没有在RF分析仪预算的链路预算估计的RF接收器。

模型='simrfV2_comms_rf_impairments';open_system(模型);

下的RF接收器的掩模,修改RF解调器以添加将通过阻塞信号驱动缺陷。在IQ解调器的屏蔽更改这些参数:

  • I / Q增益不匹配=0.5分贝

  • I / Q相位不匹配= 1度

  • LO至RF隔离= 85分贝

  • IIP2= 45分贝

  • 相位噪声频率偏移= [1E5 5E5 2E6]赫兹

  • 相位噪声水平= [-95 -120 -140] dBc/Hz

这些缺陷分别增加了误码率。这些缺陷导致有限的图像抑制和在基带域中消除的直流偏移。正如所观察到的,直流偏移校正需要时间来整合信号功率和去除直流分量。要进一步修改I/Q解调器系统的结构,可以单击“编辑系统”按钮。通过此操作,您可以禁用到库的链接,内联参数的值,并能够手动修改块参数和块架构。

bdclose(模型);

第4部分:如何减少模拟时间

该模型simrfV2_comms_rf_speed演示如何减少本例中描述的前一个模型的仿真时间。按照这些步骤来加速模型的模拟。

模型='simrfV2_comms_rf_speed';open_system(模型);

在仿真万博1manbetx软件中,选择加速器模式,利用自动C代码生成来加速模拟。

在射频区块集部分,加速仿真减少了谐波阶电路的包络结构块。取消自动选择基本音调和和声的顺序并设置谐波阶等于3。的总的模拟频率从61降到25,相当于大约2.5倍的加速。降低谐波阶数后,验证仿真结果不变。

为了进一步提高仿真速度,使用频域建模而不是时间域s参数声表面波滤波块的建模。更改时需要验证这一点S参数建模接近模拟传递函数仍是正确的,并且模型使用足够长脉冲响应时间

通过上述修改,模拟大约快五倍没有显著影响的模拟结果。

bdclose(模型);清晰的模型;