创建复基带等效模型

基带等效模型

RF模块库™等价基带软件模拟使用它从物理块的通带的频域参数创建一个复数基带等效模型在时域中的物理系统。这种类型的建模也被称为低通等效（LPE），复包络，或信封建模。

为了创建基于所述物理系统的网络参数的时域复基带等效模型中，模块组执行一个由以下三个步骤的数学变换：

计算通带传递函数

该模块组通过计算物理子系统的传递函数，然后应用Tukey窗，以获得通带传递函数计算从在建模频率的物理块参数通带传递函数。

注意

要了解如何模块组使用指定的网络参数来计算在造型频率的网络参数，请参阅映射网络参数来模拟频率。

物理子系统的传递函数被定义为：

$H （ F ） = \frac{V_{大号} （ F ）}{V_{小号} （ F ）}$

哪里V_小号和V_大号在以下图中所示的源和负载的电压，并F表示建模的频率。

进一步来说，

$H （ F ） = \frac{{小号}_{21} （ 1 + Γ_{升} ）（ 1 - Γ_{小号} ）}{2 （ 1 - {小号}_{22} Γ_{升} ）（ 1 - Γ_{一世 ñ} Γ_{小号} ）}$

哪里

$\begin{array}{l} Γ_{升} = \frac{ž_{升} - ž_{Ø}}{ž_{升} + ž_{Ø}} \\ Γ_{小号} = \frac{ž_{小号} - ž_{Ø}}{ž_{小号} + ž_{Ø}} \\ Γ_{一世 ñ} = {小号}_{11} + （ {小号}_{12} {小号}_{21} \frac{Γ_{升}}{（ 1 - {小号}_{22} Γ_{升} ）} ） \end{array}$

和

ž_小号是源阻抗。
ž_大号是负载阻抗。
小号_IJ是一个双端口网络的S参数。

该模块组导出从输入端口块参数的物理子系统的传递函数示于下述图。

该模块组然后应用杜克窗口获得通带传递函数为：

$H_{p 一种小号小号 b 一种 ñ d} （ F ） = H （ F ） \cdot Ť ü ķ Ë ÿ w ^一世 ñ （ ñ ， F ）$

哪里tukeywin是信号处理工具箱™tukeywin功能。

计算基带等效传递函数

该模块组计算基带传输功能， $H_{b 一种小号 Ë b 一种 ñ d} （ F ）$ ，通过转换通带传递函数到其等同的基带传递函数为：

$H_{b 一种小号 Ë b 一种 ñ d} （ F ） = H_{p 一种小号小号 b 一种 ñ d} （ F + F_{C} ）$

哪里F_C是指定的中心频率。

将得到的基带等效光谱是在零为中心，所以模块组可以使用除Simulink的大得多的时间步长模拟系统万博1manbetx^®可以使用相同的系统。对于为什么这个翻译允许较大的时间步长的信息，请参阅一个基带等效模型的仿真效率。

基带传递函数示于下图。

计算基带等效脉冲响应

该模块组计算通过执行以下步骤的基带等效脉冲响应：

计算基带传递函数的逆FFT。对于更快的仿真，所述块计算使用比指定的有限脉冲响应滤波器长度2更大的下一个功率的IFFT。然后，它截断到等于指定的过滤器长度的长度的脉冲响应。当有限冲激响应被截断为通过用户所指定的长度，则截短的效果类似于用矩形窗加窗。
应用由指定的延迟建模延迟（采样）参数的输入端口块对话框。选择适当的值这个延时保证了基带等效模型具有由移动的时间窗口，使得所述模型的能量集中在该窗口的中心，如图中下图的因果响应：

一个基带等效模型的仿真效率

基带等效建模技术通过允许模拟器采取更大的时间步提高仿真速度。为了模拟在时域的系统，Simulink中需要的步长：万博1manbetx

$Ť_{小号 Ť Ë p} = \frac{1}{2 F_{最大}}$

使用相同的系统的基带等效模型，其由频谱已下移F_C，允许的大得多的时间步：

$Ť_{小号 Ť Ë p} = \frac{1}{2 （ F_{最大} - F_{C} ）} = \frac{1}{F_{最大} - F_{分}}$

基带等效建模示例概述

在本例中，建模RF传输线刺激由脉冲和所述模块组使用，以模拟时域传输线画出的基带等效模型。你比较使用不同的参数值的基带等效模型的影响。这个例子可以帮助您了解如何最好地使用应用的频率有限的数据带进行时域仿真的基带等效建模范例使用这些参数。

创建模型

在这个例子中的这一部分，您将执行以下任务：

选择块表示系统组件
建立模型
指定模型变量

选择块表示系统组件。在这个例子中的这一部分，您选择的块来表示：

输入信号
RF传输线
基带等效模型显示

下表列出表示系统组件和每个块的作用的说明中的块。

块	描述
离散脉冲	生成基于帧的脉冲输入信号。
实时的Imag到复杂	真正的脉冲信号转换成复杂的脉冲信号转换。
输入端口	确立所共有的在RF传输线子系统的所有块，包括用于Simulink的信号转换成在物理建模环境子系统的源阻抗参数。万博1manbetx
RLCG输电线路	模型引起的RF传输线的信号衰减。
输出端口	确立所共有的在RF传输线子系统的所有块的参数。这些参数包括子系统，其用于将RF信号转换成的Simulink信号的负载阻抗。万博1manbetx
复杂幅度角	从输出端口块划分成大小角度格式的复杂的信号转换。

建立模型。在这个例子中的这一部分，您创建一个Simulink模型，添加块到模型中，并连接块。万博1manbetx

创建一个模型。

添加到模型中的如下表所示的块。该表的库路径列指定给每个块的分层路径。

块	库路径	数量
离散脉冲	DSP系统工具箱>来源	1
实时的Imag到复杂	万博1manbetx>数学运算	1
输入端口	RF模块库>等同的基带>输入/输出端口	1
RLCG输电线路	RF模块库>等同的基带>输电线路	1
输出端口	RF模块库>等同的基带>输入/输出端口	1
复杂幅度角	万博1manbetx>数学运算	1

连接块作为示于下图中。

现在，您可以指定模型变量。

指定模型变量。键入以下在MATLAB^®迅速建立工作区变量模型：

T_S = 5E-10;％的样品时间F_C = 3E9;％中心频率抽头= 64;％滤波器长度

现在，您可以指定块参数。

指定模型参数

在这个例子中的这一部分，你指定下列参数表示系统组件的行为：

输入信号参数
输电线路子系统参数
信号显示参数

输入信号参数。你生成用两个块的基于帧的复杂的脉冲源信号：

该离散脉冲块产生一个真正的脉冲信号。
该实时的Imag到复杂块转换实信号为复数信号。

注意

在RF模型中的所有信号必须是复杂的物理子系统匹配的信号，让你创建一个复杂的输入信号。

在离散脉冲块参数对话框：
- 组采样时间至T_S。
- 组每帧样本至2 *水龙头。
设置实时的Imag到复杂断块输入参数真实。改变这个参数改变的块输入从二对一的数量，使得完全连接的块。

输电线路子系统参数。在这个例子中的这一部分，您可以配置块是模型的RF滤波器子系统的输入端口，输电线路和输出端口块。

在输入端口块参数对话框：
- 组对待输入的Simulin万博1manbetxk信号作为至入射功率波。
  该选项告知模块组以解释输入信号作为入射功率波的RF子系统，而不是RF子系统的源极电压。
  
  注意
  
  如果使用默认值此参数，软件解释输入Simulink的信号源电压。万博1manbetx其结果是，源和负载该模型的输入端口和输出端口的块，分别引入损耗为6 dB成在所有频率的物理系统。对于为什么这发生损失的更多信息，请参阅音符转换为从Simulink的信号万博1manbetx。
- 组有限脉冲响应滤波器长度至水龙头。
- 组中心频率至F_C。
- 组采样时间（s）至T_S。
  这个采样时间是相当于1建模带宽/T_S秒。
- 组输入处理至列作为信道（基于帧的）。
在RLCG输电线路块参数对话框：
- 组单位长度的电感（H / M）至50。
- 组单位长度的电容（F / m）的至0.02。
- 组频率（Hz）至F_C。
- 组传输线长度（m）至0.5 * T_S。
接受输出端口块使用的50欧姆负载阻抗的默认参数。