射频波束形成的无线数字视频广播

这个例子展示了如何建立一个数字视频广播系统的模型,该系统包括一个运行在28ghz下的16天线相控阵接收器。基带发射机、接收机和信道采用通信工具箱™实现。射频接收机采用射频块集(RF Blockset™)电路包络库实现,接收相控阵天线采用相控阵系统工具箱(phase array System Toolbox™)构建。该4×4平面相控阵馈送一个16通道接收模块,该模块包括移相器以支持射频波束形成。

系统架构

该系统包括:

  • 一种基带发射子系统,负责生成符合DVB-C标准的64-QAM、2 MHz带宽的信号。

  • 通道效应的形式是路径损耗。

  • A 16元件的相控阵接收机布置成4×4的矩形网格。这包括对工作频率,辐射元件的图案设计的参数,和接收方向。

  • RF接收器模块包括16条路径。每个路径包括用于RF波束成形LNA和可变移相器。的2的网络:1功率组合被构造两次以模拟典型的设计过程。最初设计采用从用作行为合成器的RF模块集结库理想威尔金森功率分配器,而第二个实施方案使用由模拟实际组合的参数来自RF块集电路封装库的块,带有通过试金石(.s3p)文件提供的测量数据。接收到的射频信号向下转换为基带。

  • 一种基带接收子系统,负责提取发射信号。该接收机包括用于校正相位偏移和增益控制的简单模型。

使用接收到的星座、误码率计算和接收到的频谱,可以在系统的各个阶段进行诊断。

model_ideal ='simrfV2_wirelessdvb_beamform_ideal';open_system(model_ideal)SIM(model_ideal)

理想元件设计

初始设计可以使用理想的组件来加速整个设计过程。例如,在接收天线阵列中使用射频块集结库中的理想威尔金森分频器作为组合器。不同的放大器引入了热噪声和非线性。正交解调器进行直接下变频,并模拟非线性、漏损、I/Q不平衡和噪声的影响。

open_system ([model_ideal“/射频接收器”]“力”)

bdclose (model_ideal)清晰model_ideal

与真正的组件设计

的参数块模型一个真正的组合。有可用来描述此块的行为几个选项;一种方法直接利用一个数据文件,而另一种方法中提供的数据的合理的模型。对于后一种方法,利用该rationalfit在RF工具箱™中执行,将结果参数保存在基本工作空间中,并在的参数块。在本例中,直接使用文件中描述的测量数据。

模型=“simrfV2_wirelessdvb_beamforming”;open_system(模型)SIM(模型)

发射侧平面阵列被选择有16个元素,在28ghz频率下沿主梁发射(方位角= 0度,仰角= 0度)。为每个元素选择一个各向同性的辐射图。注意,功率分配器在28 GHz时引入了相移。这是估计和纠正在基带接收机子系统。

修改接收方向和模拟

方法修改接收方向接收方向掩模对话框参数的16元接收天线阵列。选择的角度降低了信号强度,由于接近一个空在阵列辐射模式。

open_system(模型)set_param([模型“/接收天线阵列”]“RecDir”,“(20、25)”)SIM(模型)

提高射频接收波束成形

修改波束形成方向接收端4×4相控阵的参数。该掩模参数将自动调整射频接收分系统中各通道的相移。运行模拟来观察接收到的信号电平的增加。

open_system(模型)set_param([模型“/射频接收器”]“BeamDir”,“(20、25)”)SIM(模型)

bdclose(模型)明确模型

参考

s Emami r . f .明智的e·阿里·m·g·福布斯,m .问:戈登,x关,Lo, p . t而言,j·帕克,j . r . " j·m·吉尔伯特和c h . Doan”60 GHz CMOS相控阵Multi-Gb / s无线通信收发器对,“在IEEE Int。固态电路设计。技术,挖掘。, 2011年2月,第164-165页