无线数字视频广播与射频波束形成
这个例子展示了如何建模的数字视频广播系统包括16个天线相控阵接收操作28 GHz。基带发射机,接收机和信道实现通信工具箱™。实现射频接收机的射频Blockset™电路包络库,构造和接收相控阵天线使用相控阵系统工具箱™。4 x 4平面相控阵提要16通道接收模块,包括相移,使射频波束形成。
系统架构
该系统包括:
基带传输器子系统负责生成一个64 - qam信号占据2 MHz带宽坚持DVB-C标准。
信道的路径损耗的影响。
16个元素相控阵接收安排在4 X 4矩形网格。这包括工作频率的设计参数、元素辐射模式,和接收方向。
一个射频接收机模块组成的16个路径结合网络2:1的力量组合器然后基带降频转换器。每个路径包括恢复和变量相移对射频波束形成。2:1力量的网络构造组合器两次来模拟一个典型的设计过程。最初的设计采用理想威尔金森权力分规行为组合器,而第二个实现使用实际硬件建模
的参数块和提供测量数据通过一个试金石™文件(wireless.s3p)。
基带接收机子系统负责提取传输信号。接收机包括简单模型校正相位补偿和控制效果。
诊断系统中可用在不同阶段使用接收到的星座,比特误码率计算,得到频谱。
model_ideal =“simrfV2_wirelessdvb_beamform_ideal”;open_system (model_ideal) sim (model_ideal)
与理想的组件设计
最初的设计可以使用加速整体设计过程的理想组件。例如,理想威尔金森分隔器的射频Blockset连接库可以用来建立一个组合器系统接收天线阵。这个组合器系统可以合并成一个17-port的参数块来提高模拟性能。整合的一个简化的例子是显示在左边的4:1组合器系统与5-port替换的参数块在右边。的的参数中计算块条目WilkinsonTypeCombiner块面具初始化命令。
model_combiner =“simrfV2_wirelessdvb_beamform_prototype_combiner”;open_system (model_combiner)
每个输入通道分支的射频接收机采用独立的放大器引入热噪声和非线性。后的正交解调器组合器执行直接downconversion,包括其非线性、瞧泄漏,I / Q不匹配,噪声损伤。
open_system ([model_ideal/射频接收机的),“力”)
bdclose (model_combiner) bdclose (model_ideal)清晰model_ideal
与真正的组件设计
使用的参数块模型真正的组合器系统。有几个选项描述的行为组合器系统中的每个块;一种方法直接利用一个数据文件,而另一个方法提供了一个合理的模型数据。对于后一种方法,利用理性的函数在射频工具箱™,保存生成的参数基本工作空间和使用它们的参数块。对于本例,测量数据是无线标准中所描述的文件。s3p和直接使用。提高模拟性能组合器系统js 17-port取代的参数块。的的参数块条目使用函数计算simrfV2_wirelessdvb_beamforming_findcombinerspars Initization命令的射频接收机子系统的面具。
模型=“simrfV2_wirelessdvb_beamforming”;open_system(模型)sim(模型)
传送端平面阵列选择16个元素和沿主光束传输(方位= 0 deg.和海拔= 0度)28 GHz的频率。一个各向同性的辐射模式选择为每个元素。注意,权力分隔器引入相移28 GHz。这是估计和修正基带接收机子系统。
修改接收方向和模拟
修改接收通过改变方向接收方向面具的对话框参数16-element接收天线阵。角度选择降低了信号强度的接近一个空数组中的辐射模式。
open_system(模型)set_param([模型/接收天线阵的),“RecDir”,“(20、25)”)sim(模型)
改善射频接收波束形成
修改波束形成方向参数4 X 4相控阵的接收方。这个面具参数会自动调整每个通道的相移的射频接收机子系统。运行仿真观察接收到的信号电平的增加。
open_system(模型)set_param([模型/射频接收机的),“BeamDir”,“(20、25)”)sim(模型)
bdclose(模型)清晰模型
引用
s Emami r . f .明智的e·阿里·m·g·福布斯,m .问:戈登,x关,Lo, p . t而言,j·帕克,j . r . " j·m·吉尔伯特和c h . Doan”60 GHz CMOS相控阵Multi-Gb / s无线通信收发器对,“在IEEE Int。固态电路设计。技术,挖掘。,2011年2月,页164 - 165
