这个例子展示了如何用基带波束形成算法来模拟MIMO射频接收器。它考虑了天线耦合效应和射频缺陷。系统级模型的仿真包括射频接收机基带波束形成算法、射频缺陷和天线阵辐射模式。
在下面的章节中,您将看到有关发射器,接收器和波束赋形算法的更多细节。
发射机和信道模型是理想的。
发射机构建使用单个天线发送的简单调制信号。
该信道模型引入了路径损耗衰减,并增加了一个与期望信号功率级相近的干扰窄带信号。
该模型假定发射器和接收器被定位在同一平面上。可以通过在Simulink的图上转动转盘更改所需的发送信号和干扰信号的到达角。万博1manbetx
90度角表示发射机在接收机前方,是天线阵辐射图的主瓣所在位置。
的120度的角度表示该发射机为30度远离垂直轴到阵列,其中,所述辐射图案的空被定位。
改变到达用于期望的相对角和干扰信号将改变在频谱分析仪范围“频谱而不波束形成”的相对信号功率。在这种情况下,所有8个接收到的信号只是相加在一起,而不应用任何波束形成算法。
接收器天线阵列使用天线工具箱设计。天线工具箱有助于在期望的工作频率设计的天线,并验证该隔离元件的图案叠加是用于阵列模拟可接受的近似。
如你所见,天线阵列由8个偶极天线组成,频率为5 GHz。全波分析计算出的阵列远场辐射模式与孤立单元的模式叠加的比较显示出适度的差异:
然而,S-参数表明相邻天线之间的不可忽略的泄漏。
接收器模型包括:
接收机天线阵列的模型。接收器天线阵列使用8个在5GHz工作的偶极天线组成。阵列的辐射模式被建模与相控阵系统工具箱“窄带的Rx阵列”。该阵列使用存储在变量P_antenna所述分离元件的图案叠加模拟使用天线工具箱和计算出的脚本。您可以通过点击可视化的辐射模式分析按钮,在传感器阵列标签。
RF接收器的模型。RF接收器是由与S-参数描述八个非线性的超外差接收机和过滤器。每条链设计为与RF工具箱“RF预算分析仪应用程序”中的说明:RF接收机的设计例子。
天线阵列阻抗与使用天线工具箱计算的八端口S参数描述。S参数捕获在RF接收器中的天线阵列以及天线元件之间的耦合的负载。对于每个接收器的集总电感用于重新调谐相应的天线。
8个12位adc通过建模饱和和量化来捕获有限的数据转换器动态范围。
基带接收器算法包括在一个封闭的反馈环四个主要元件。
根音乐算法确定到达的方向,假设有2个信号。这两个估计的DOA角被传递给一个状态机,以确定哪个角产生更高的调制错误率(MER)。此状态机包括状态转换之间的一些时间延迟,以避免决策抖动。
MVDR波束形成算法的接收机能够从其他方向集中在期望信号和抑制干扰和噪声。它使用由所述控制逻辑选择以最大化的MER的角度。
信号调理和调制误差比的估计。的MER用于确定选择用于波束赋形算法哪个角度。