电路包络基本知识
介绍
电路包络技术加速射频系统仿真。在仿真金宝app软件®需要一个时间步,模拟高频信号成比例最高的频率出现在射频系统。然而,射频信号的调制频率或信封可以好几个数量级小于最高的频率。这个条件的电路包络技术利用射频信号模型准确,减少模拟时间。
例如,下图显示了使用电路与信号包络的好处x(t):
信号由一个时变调制信号在高频载波中心频率。在许多射频应用,调制信号的频率,一个(t)小于载波的频率,fc。
射频Blockset™软件处理承运人因为(2πfct)分析,所以只有模拟调制信号。射频Blockset使用两种方法来处理这种模拟,电路等效基带和信封。在这两种方法,模拟引擎需要时间步骤上调制信号的规模而不是承运人。
与等效基带仿真相比,电路包络允许包括额外的非线性效应除了带内频谱再生和适用于多载波模拟。
使用电路包络仿真,可以模型:
奇数和偶数阶非线性效应,生成带内和带外谐波频谱再生
多端口和宽带过滤(频率选择性)的影响,如影响引入的参数,包括阻抗不匹配
带内和带外干扰和刺激信号,包括混合效果
直流转换和直流偏移量
任意本地振荡器信号,包括相位噪声
热噪声的一代
可调射频元素由仿真软件控制信号(VGA、开关、RLC、衰减器、移相器金宝app,等等)。
假设为包络仿真电路
在模拟电路信封,您认为调制包络信号的变化慢慢对承运人。这种类型的模拟假设信号信封常数在单个周期的承运人(准静态假设)。你可以假设一个信号包络是窄带当它有一个频率至少一个数量级小于载波频率。
对于真正的通带和宽带调制信号,电路信封提供正确的结果。然而,比传统的时域仿真可以慢(瞬态)仿真技术,如仿真软件的技术支持。金宝app金宝app如果你的输入是一个超宽带信号,或者如果你处理许多填充模拟调制信号频谱,利用时域通频带模拟。
当你考虑准静态假设,您需要考虑非线性的影响,增加信号的带宽信封。信号信封,包括带内频谱再生,应该窄带载波频率。因此,非线性电路信封不太适合模拟困难,如产生的非线性剪切或饱和的影响。
在多载波信号,重叠的信封不推荐。重叠的信封时载波频率间隔的距离小于信封带宽。在这种情况下,您可以减少仿真时间步和适应信号信息在一个信封。有关更多信息,请参见配置。
电路包络线是什么?
模拟电路信封是一个时域(瞬态)叠加在谐波平衡分析。在离散时间点上执行分析。
谐波平衡稳态响应的频域计算方法是非线性电路与有限数量的兴奋时谐波音调。这种分析解决方程组在频域和适用于模拟frequency-defined组件的参数或输电线路等。
使用谐波平衡电路包络分析系统响应在每一个时间步。仿真分析频率来自运营商的信号。谐音系数使用瞬态时变和加工仿真。这个过程提供了时变谐波音调信封。
在下面的图中,你看到一个包络仿真电路的示意图表示。围绕一个调制正弦信号
是一个非线性系统的输入。系统的输出多个谐波,每个时变信封。
在电路信封,应该足够小的时间步捕捉信封而不是最大频率的带宽(载体)的信号。一个较小的仿真时间步对应于一个较大的模拟(信封)带宽,因此较慢的模拟。
电路包络仿真时间步中设置配置块。仿真时间步必须足够小以捕获信号调制(带宽)和带内频谱再生系统的非线性造成的。同时,仿真时间步应该尽可能大的提高模拟速度。你可以找到一个权衡精度和仿真速度,通过使用模拟时间步在这个范围的值
使用模拟时间步长值小于1 /(2 *带宽)来满足奈奎斯特判据和正确样本信号调制。
使用模拟时间步长值大于或等于1 /(8 *带宽)最大的精确度在信封的边缘。您可以使用这些值的范围模拟的参数块时,过滤器,和频率定义组件。这个时间步长值也捕捉到了带内频谱再生由奇数阶非线性引起的。
时域仿真和频域分析
电路包络结合时域仿真和频域分析,有两种边界情况的特别感兴趣。
如果所有的载频信号来源是0,那么模拟简化为一个纯粹的瞬态(real-passband)模拟固定时间步。不进行谐波平衡。这个配置不加快射频系统仿真。
如果仿真停止时间等于0,然后模拟简化为一个纯粹的静态非线性分析(谐波平衡)的系统。不进行时域仿真。这个配置是有益的稳态分析射频系统,例如理解产生的能源分配许多信号,或AC系统分析。
包络仿真电路是如何工作的射频Blockset
考虑一个射频Blockset电路。你可以把这个电路分为三个部分:输入信号生成、射频子系统、可视化输出信号。
输入信号的一代
您可以使用两种类型的输入信号来源:
金宝app仿真软件信号源
射频Blockset信号源
如果您正在使用仿真软件信号来源,你需要金宝app一个网关到射频子系统(轮廓尺寸块)。模型的输金宝app入信号代表的调制射频信号。信号可以复杂或真正的基于它携带的信息。模型常数调制在载波电路包络仿真环境中使用连续波块。你还可以使用电流或电压模型噪声噪声源在射频系统中使用噪音块。
如果输入信号是一个向量,向量的每个元素代表了包络信号调制在载波频率。您指定的输入信号的载波频率轮廓尺寸块。
射频子系统
射频子系统(用蓝色突出显示)包括三个主要模块:尺寸,配置和外港。您可以包括尽可能多的尺寸或外港块你需要射频子系统。
轮廓尺寸:尺寸块执行一个理想的输入信号的频移载波频率通过实现一个复杂的倍频。如果你的输入信号是一个向量,每个元素代表一个单独的信封,您可以指定不同的载波频率为每一个人。您还可以指定一个zero-carrier频率对应于一个真正的通频带的信号。在这种情况下,输入信号的虚部是被忽视的。
有关更多信息,请参见轮廓尺寸。
配置:你使用的配置块指定如下:仿真时间步,确定的带宽包络仿真。所有信号信封有相同的带宽。为了避免重采样输入信号和混叠,使用相同的时间步的信号输入多个尺寸系统的仿真软件。金宝app对于单一尺寸系统,使用较慢的输入信号插值滤波器复选框。
谐波仿真的顺序,确定模拟的总数频率用于执行谐波平衡分析。汽车选择了保守的谐波频率的选择。仿真时间成正比的总数模拟频率。如果你的电路操作在轻度非线性的条件下,可以加快仿真通过减少谐波秩序。
载波功率的正常化,用于规模平均信号功率对其根均方值。使用这个选项尺度信号的平均功率包络对真正的通频带的均方根功率表示。
温度和种子用于产生热噪声。
有关更多信息,请参见配置。
外港:外港块返回网关电路包络仿真软件环境。金宝app如果你指定一个载波频率以外的零,周围的复杂信号的包络块返回指定的承运人。外港块用于探针调制信号在指定运营商查看使用频谱分析仪或进一步的信号处理。看到的更多信息,外港。
输出信号的可视化
您可以使用仿真软件接收射金宝app频信号形象化。访问电路包络信号仿真软件,你需要一个外港块作为网关的射频子系统。金宝app外港块探测信号信封围绕特定的载波频率。
通过使用一个时间范围,您可以检查的时变内容没有策划相应的载波频率调制信号。
通过使用频谱分析仪,您可以检查光谱调制信号的内容,这是隐式地围绕着不同的载波频率。
