主要内容

嵌入式射频接收机通信系统

该示例显示了如何将RF接收器与基带信号处理算法集成以模拟端到端通信系统。

该示例需要Communications Toolbox™。

第1部分:带集成RF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、一个简单信道和一个射频接收机最初设计使用RF预算分析仪,如所述开始RF建模,模数转换,解调方案和符号错误率的计算块。

模型=“simrfV2_comms_rf_example”;Open_System(型号);

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采用矩形QAM星座,提高了余弦滤波,基带接收机不包含载波/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.,它在加载模型时设置MATLAB工作区中的这些参数:

  • BW = 8 MHz;

  • Tstep = 125ns;% 1 / BW

  • FrameLength = 128;

  • M = 4;%星座大小2^M

  • Tsymbol = 64 US;%m * frameLength * tstep

采样时间为基带信号和一步的大小配置块的值相同。这保证了射频模拟带宽与输入信号的采样率一致。射频块集接收器具有输入和输出端口,将Simulink信号转换为射频域数量,并将其功率缩放到50欧姆参考阻抗。金宝app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解调器将输入信号向下转换为基带,并使用单个正交级。

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.演示如何添加一个以2.5 GHz为中心的高功率带外干扰。这个阻断器通过将射频接收机驱动到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(型号);

添加8-PSK调制器基带块源以包括具有比发射机信号更高功率水平的阻塞信号。使用矢量连接块,组合基带和阻塞信号。RF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来为每个信号(相同的信封带宽)确保等于模拟带宽。如果两个信号没有相同的采样时间,则需要在组合之前重新采样。这是从频谱中的所需信号“远离所需信号时模拟阻挡器信号的推荐的最佳实践,并且不能包含在特定载体的相同包络中。在频谱分析仪块中显示两个输入信号的光谱定位,抵消选项为两个基带信号指定两个频率。

RF接收器的输入端口已被修改为包括两个载波(载波频率)信号(2.45 GHz和2.5 GHz)。最初,我们离开配置块自动选择基本音调和和声顺序。

bdclose(模型);

第3部分:将缺陷添加到RF接收器

该模型simrfV2_comms_rf_impairments演示如何在射频预算分析仪的链路预算中初始未估计的射频接收机的损害。

模型=“simrfV2_comms_rf_impairments”;Open_System(型号);

在射频接收机的掩模下,修改射频解调器以增加由闭塞信号驱动的缺陷。在IQ解调器的掩模中改变这些参数:

  • I / Q增益不匹配= 0.5 dB

  • I / Q相位错配= 1度

  • LO - RF隔离= 85 dB.

  • IIP2.= 45 dB.

  • 相位噪声频率偏移= [1e5 5e5 2e6] Hz

  • 相位噪声水平= [-95 -120 -140] DBC / HZ

这些缺陷中的每一个单独增加误码率。这些缺陷导致在基带域中删除的有限图像抑制和DC偏移。如图所示,DC偏移校正需要时间来集成信号电源并移除DC分量。要进一步修改I / Q解调器系统的结构,可以单击“编辑系统”按钮。使用此操作,您可以禁用该库的链接,内联输入参数的值,并能够手动修改块参数以及块体系结构。

bdclose(模型);

第4部分:如何减少模拟时间

该模型simrfV2_comms_rf_speed展示如何减少此示例中描述的先前模型的模拟时间。按照以下步骤加快模型的模拟。

模型=“simrfV2_comms_rf_speed”;Open_System(型号);

在Si金宝appmulink中,选择加速器通过利用自动C代码生成来加速模拟的模式。

在RF块集部分中,加快仿真减少谐波电路包络配置块。取消选中自动选择基本音调和谐波秩序并设置谐波等于3.总模拟频率从61到25减少,相当于升高的近似2.5倍。在减少谐波秩序后,验证模拟结果不会改变。

为了进一步提高模拟速度,请使用频域建模而不是时域S型参数SAW滤波器块的建模。您需要在更改时验证比较S参数的时间和频域模拟选项方法模拟的传递函数仍然是正确的,并且模型使用了足够长的脉冲响应时间

通过上述修改,仿真速度提高了大约5倍,而不会显著影响仿真结果。

bdclose(模型);清除模型;

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