MIMO RF接收器的建模与仿真，包括波束形成
此示例演示如何使用基带波束形成算法对MIMO RF接收机建模。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、射频缺陷和天线阵列辐射方向图。
在以下部分中，您将看到有关发射机、接收机和波束形成算法的更多详细信息。
发射机和信道
发射机和信道模型是理想的。
发射机构造使用单个天线发送的简单调制信号。
信道模型引入了路径损耗衰减，并添加了功率水平与期望信号类似的干扰窄带信号。
该模型假设发射器和接收器位于同一平面上。通过在Simulink图上转动拨号，您可以更改所需发送信号和干扰信号的到达角度。万博1manbetx
90度角表示发射机位于接收机前面，天线阵列辐射方向图的主瓣位于该位置。
120度的角度表示，发射器远离正常轴线到阵列，其中辐射图案的零点位于阵列。
改变所需的到达的相对角度和干扰信号将改变频谱分析器范围“光谱的频谱中的相对信号功率”。在这种情况下，所有8个接收的信号都仅总结在一起，而无需应用任何波束成形算法。
设计接收器天线阵列
接收器天线阵列使用天线工具箱™设计。天线工具箱可帮助您以所需的工作频率设计天线，并验证隔离元素的图案叠加是阵列仿真的可接受的近似。
如您所见，天线阵列由8个振子天线组成，振子频率为5 GHz。通过全波分析计算的阵列远场辐射方向图与隔离元件的方向图叠加进行比较，显示出适度的差异：
然而，S参数在相邻天线之间示出了不可忽略的泄漏。
射频接收机
接收器模型包括：
接收器天线阵列模型。接收器天线阵列使用以5 GHz操作的8个偶极天线组成。阵列辐射模式采用相控阵系统工具箱™“窄带RX阵列”进行建模。使用存储在变量中的隔离元素的图案叠加模拟阵列
P_天线，计算使用天线工具箱和脚本。您可以通过单击来可视化辐射模式分析按钮在传感器阵列选项卡中。
RF接收器的模型。RF接收器由具有S参数描述的八个非线性超外差接收器和滤波器组成。每个链都设计有RF Toolbox™射频预算分析仪应用程序如下所述：RF接收器设计示例。
使用天线工具箱计算的八端口S参数描述了天线阵列阻抗。S参数捕获RF接收器上的天线阵列的加载以及天线元件之间的耦合。每个接收器的集体电感用于延长各个天线。
八个12位ADC通过建模饱和和量化来捕获数据转换器的有限动态范围。
DOA与波束形成
基带接收器算法由闭合反馈回路中的四个主要元素组成。
根MUSIC算法，用于在假设存在两个信号的情况下确定到达方向。两个估计的DOA角度被传递给状态机，状态机确定哪个角度产生更高的调制误差比（MER）。该状态机在状态转换之间包含一些时间延迟，以避免决策抖动。
用于接收器的MVDR波束成形算法专注于所需信号并抑制来自其他方向的干扰和噪声。它使用控制逻辑选择的角度来最大化MER。
调制误差比的信号调节和估计。MEL用于确定要为波束成形算法选择哪个角度。
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