主要内容

嵌入式射频接收机通信系统

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,为端到端通信系统建模。

该示例需要通信工具箱™。

第1部分:集成射频接收机模型的基带通信链路

下面的模型包括一个基带信号发生器,一个简单的通道,一个射频接收机最初设计使用射频预算分析仪描述射频建模入门、模数转换、解调方案和符号误码率计算块。

模型=“simrfV2_comms_rf_example”;open_system(模型);

对于该模型,使用通信工具箱和DSP系统工具箱™中的块来执行基带信号处理。非标准兼容基带信号具有矩形QAM星座和凸起余弦滤波,基带接收器不包括载波/时钟同步。基带信号产生的参数定义在模型属性->模型的回调PreLoadFcn,它会在加载模型时在MATLAB工作区中设置这些参数:

  • BW = 8 MHz;

  • Tstep = 125 ns;% 1 / BW

  • FrameLength = 128;

  • M = 4;星座大小2^M

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

样品时间对于基带信号和步长RF Blockset接收器配置块的值相同。这保证了射频模拟带宽与输入信号的采样率一致。射频块集接收器有输入和输出端口,将Simulink信号转换为射频域量,并将其功率缩放到50欧姆参考阻抗。万博1manbetx输入端口将基带信号集中在指定的中心频率2.45 GHz,射频IQ解调器将输入信号通过一个正交级向下转换到基带。

bdclose(模型);

第2部分:包括一个带外干扰阻断信号

该模型simrfV2_comms_rf_interferer展示了如何添加一个以2.5 GHz为中心的高功率带外干涉。该阻滞剂通过驱动射频接收机进入非线性区域来影响射频接收机。使用以下步骤完成此任务。

模型=“simrfV2_comms_rf_interferer”;open_system(模型);

添加一个8-PSK调制器基带块源,以包括一个比发射机信号更高功率级别的阻塞信号。使用矢量连接块,结合基带和阻断信号。射频接收器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,以确保每个信号相同的模拟带宽(相同的包络带宽)。如果两个信号的采样时间不相同,则需要在合并前重新采样。这是建议的最佳实践,用于模拟在频谱中距离所需信号“很远”且不能包含在特定载波的同一包络内的阻断信号。若要显示频谱分析仪模块中两个输入信号的频谱定位,可使用抵消选项为两个基带信号指定了两个频率。

射频接收机的输入端口已经修改为包含两个载波(载波频率)信号(2.45 GHz和2.5 GHz)。最初,我们让配置块自动选择基本音调和谐波顺序。

bdclose(模型);

第三部分:增加射频接收机的缺陷

该模型simrfV2_comms_rf_impairments展示了如何在射频预算分析器的链接预算中添加最初没有估计的射频接收器减值。

模型=“simrfV2_comms_rf_impairments”;open_system(模型);

在射频接收器的掩码下,修改射频解调器,添加将由阻塞信号驱动的缺陷。在IQ解调器的掩码中改变这些参数:

  • I/Q增益不匹配= 0.5 dB

  • I/Q相位不匹配= 1度

  • LO - RF隔离= 85 dB

  • IIP2= 45 dB

  • 相位噪声频率偏移= [1e5 5e5 2e6] Hz

  • 相位噪声电平= [-95 -120 -140] dBc/Hz

这些缺陷分别增加了比特误码率。这些缺陷导致有限的图像抑制和在基带域被删除的直流偏移。正如所观察到的,直流偏置校正需要时间来整合信号功率并去除直流分量。要进一步修改I/Q解调器系统的结构,可以点击“编辑系统”按钮。通过该操作,您将禁用到库的链接,内联参数值,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模拟时间。遵循以下步骤可以加速模型的模拟。

模型=“simrfV2_comms_rf_speed”;open_system(模型);

在Si万博1manbetxmulink中,选择加速器模式通过利用C代码自动生成来加速模拟。

在射频块集部分,加速仿真减少谐波阶的电路信封配置块。取消自动选择基本音调和谐波顺序并设置谐波阶等于3。的总模拟频率从61减少到25,相当于大约2.5倍的加速。降低谐波阶数后,验证仿真结果没有变化。

为了进一步提高模拟速度,使用频域建模而不是时间域s参数SAW滤波块的建模。您需要在更改比较s参数的时域和频域仿真选项方法模拟的传递函数仍然是正确的,且模型使用的时间足够长脉冲响应持续时间

通过上述修改,模拟速度大约提高了5倍,而不会显著影响模拟结果。

bdclose(模型);清晰的模型

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