该电路包络技术加速了RF系统仿真。在Si万博1manbetxmulink®,模拟高频信号需要成比例的存在于RF系统中的最高频率的时间步长。然而,RF信号的调制频率或包络可以比最高频率小几个数量级。该电路包络技术利用这种条件的优点准确,同时减少模拟时间进行建模RF信号。
例如,下面的图显示了使用信号包络电路的好处x(t):
该信号由一个高频载波或中心频率上的随时间变化的调制信号的。在许多RF应用中,调制信号的频率,一个(t),小于载波的频率,fc。
RF Blockset™软件处理载体因为(2πfct)分析地,所以只模拟调制信号。RF Blockset使用两种方法来处理这个模拟,等效基带和电路包络。在这两种方法中,仿真引擎在调制信号的尺度上采用时间步长,而不是在载波上。
与等效基带仿真相比,电路包络允许包含带内光谱再生之外的非线性效应,适用于多载波仿真。
使用电路包络模拟,您可以建模:
偶数和奇数阶非线性效应,在带内和外的带产生谐波和频谱再生
多端口和宽带滤波(频率选择)效应,如由s参数引入的效应,包括阻抗不匹配
带内和带外干扰和激励信号,包括混合效应
直流转换和直流偏移
任意的本地振荡器信号,包括相位噪声
热噪声的一代
通过Simulink的信号控制可调谐RF元件(VGA,开关,RLC,万博1manbetx衰减器,移相器等)
在电路仿真包络,则假定信号的调制包络相对于所述载体缓慢地变化。这种类型的模拟的假设信号包络是在载体(准静态的假设)的单个周期恒定。可以假定一个信号包络是窄带当其具有的频率幅度比载波频率小至少一个数量级。
对于实际的通带和宽带调制信号,电路包络提供了正确的结果。然而,这种仿真可能比传统的时域(瞬态)仿真技术(如由Simulink支持的技术)要慢。万博1manbetx万博1manbetx如果您的输入是一个超宽带信号,或者如果您处理许多填充仿真频谱的调制信号,请使用时域通带仿真。
在考虑准静态假设时,需要考虑增加信号包络带宽的非线性效应。信号包络线,包括带内光谱再生,应该是窄带比较载波频率。因此,电路包络线不太适合模拟硬非线性,如由削波或饱和效应引起的非线性。
在多载波信号中,不推荐重叠信封。当载波频率间隔小于包络带宽时,就会出现重叠包络。在这种情况下,您可以减少模拟时间步长,并在单个包络内容纳信号信息。欲了解更多信息,请参阅配置。
电路包络是时域(瞬态)叠加在谐波平衡分析模拟。在离散点在时间上进行分析。
谐波平衡是一种频域方法,用于计算有限个谐波音调激励下非线性电路的稳态响应。这种分析在频域求解方程组,适用于模拟频率定义的元件,如s参数或传输线。
谐波平衡用于通过包络线电路来分析在每个时间步骤中的系统响应。仿真导出从信号载体的分析频率。该谐音系数随时间变化,并使用瞬态仿真处理。此过程提供围绕泛音随时间变化的信封。
在下面的图中,你可以看到电路包络线模拟的示意图。以周围为中心调制的正弦信号被输入到非线性系统。该系统的输出具有多个谐波,每个具有时变包络。
在电路包络线中,时间步长应该小到足以捕获包络线的带宽,而不是信号的最大频率(载波)。较小的模拟时间步长对应较大的模拟(包络)带宽,因此模拟速度较慢。
在组态块中设置电路包络模拟时间步长。仿真时间步长必须足够小,以捕获由系统非线性引起的信号调制(带宽)和带内光谱再生。同时,仿真时间步长应尽可能大,以提高仿真速度。通过使用这个范围内的模拟时间步长,您可以找到准确度和模拟速度之间的折衷
使用一个小于1/(2*带宽)的模拟时间步长值来实现奈奎斯特准则并正确地采样你的信号调制。
使用一个大于或等于1/(8*带宽)的模拟时间步长值在包络线的边缘有最大的精度。在模拟s参数块、过滤器和频率定义组件时,可以使用这些值范围。该时间步长值还捕获了奇阶非线性引起的带内光谱再生。
电路包络联合机的时域仿真与频域分析,也有特别关注两个边缘情况。
如果所有信号源的载频均为0,则仿真简化为具有固定时间步长的纯瞬态(实通)仿真。没有执行谐波平衡。这种配置不会加速RF系统的模拟。
如果仿真停止时间等于0,则仿真简化为系统的纯静态非线性分析(谐波平衡)。没有进行时域模拟。这种结构有利于RF系统的稳态分析,例如,了解从许多信号产生的能量分配,或交流系统分析。
考虑一个RF模块集电路。您可以将这个电路分为三个部分:输入信号生成,RF子系统,输出信号可视化。
您可以使用两种输入信号源:
万博1manbetx仿真软件信号源
RF模块集信号源
如果使用Simulink信号源,则需要万博1manbetx一个进入RF子系统的网关(轮廓尺寸块)。Simu万博1manbetxlink输入信号表示对射频信号的调制。根据它所携带的信息,信号可以是复数的,也可以是实数的。
如果输入信号是一个矢量,矢量中的每个元素代表被调制到某个载频周围的包络信号。参数中指定输入信号的载波频率轮廓尺寸。
RF子系统(蓝色突出显示)由三个主要模块组成:输入、配置和输出。您可以包括许多输入或输出块,因为您需要在您的RF子系统。
轮廓尺寸
:输入块通过执行复倍频来实现输入信号绕载频的理想频移。如果你的输入信号是一个矢量,每个元素代表一个单独的包络线,你可以为它们指定单独的载波频率。
您也可以指定对应于实际通带信号的零载波频率。在这种情况下,忽略输入信号的虚部。
欲了解更多信息,请参阅轮廓尺寸。
配置
:您使用配置块指定以下内容:
仿真时间步骤,其确定包络仿真的带宽。所有的信号包络具有相同的带宽。为了避免输入信号的重采样和混叠,使用相同的时间步长从Simulink的信号输入对多个运行轨迹的系统。万博1manbetx对于单的inport系统,使用与内插滤波器复选框较慢的输入信号。
仿真的谐波次数,其确定用于执行谐波平衡分析模拟频率的总数。自动选项提供谐波频率的保守选择。仿真时间正比于模拟频率的总数。如果您的电路轻微非线性的条件下操作,您可以通过降低高次谐波阶加速仿真。
载波功率的归一化,用于将平均信号功率按其均方根值进行缩放。使用这个选项来缩放信号包络的平均功率相对于它的实际通带表示的均方根功率。
的温度和用于产生热噪声种子。
欲了解更多信息,请参阅配置。
外港
:外埠块是电路包络到Simulink环境的返回网关。万博1manbetx如果指定的载波频率不是零,则块返回该信号在指定载波周围的复包络线。输出块用于探测指定载波上的调制信号,以便使用频谱分析仪查看或作进一步的信号处理。
有关更多信息,请参见:外港。
您可以使用Simulin万博1manbetxk中汇以可视化的RF信号。为了在Simulink存取电路的包络信号时,需要一个外港块充当网关出RF子系万博1manbetx统。的外港块探查信号包络围绕着指定的载波频率。
通过使用时间范围,则可以检查的调制信号的随时间变化的内容,而不绘出各自的载波频率。
通过使用频谱分析仪,可以检查的调制信号,其被围绕不同的载波频率为中心的隐式的频谱内容。