理想基带混频器块中的非线性和噪声- MATLAB & Simulink - MathWorks瑞士金宝app

理想基带混频器块中的非线性和噪声

使用理想基带混合机块在您的射频系统设计中模拟非线性和噪声。该模块使用三次多项式模型来模拟非线性。你可以绘制功率特性，Pout (dBm)和Pin (dBm)使用阴谋权力特征按钮。有关更多信息，请参见阴谋权力特征．

的混合机块支持相位和金宝app系统噪声。频率相关的LO相位噪声与频率偏移在这个块中被建模。使用此块可以绘制相位噪声幅度响应(dBc/Hz vs. Frequency)策划阶段特征按钮。有关更多信息，请参见混频器块的相位噪声和图相位噪声特性．

噪声温度(K)，噪声图(dB),噪声系数参数允许您设置系统噪声添加到输入信号的数量。有关更多信息，请参见混频器(系统)噪声模拟．

理想基带混频器块中的非线性

的混合机Block使用三阶三次多项式来模拟非线性。该模型使用线性功率增益来确定三阶多项式的线性系数，并使用IP3、P1dB或Psat来确定该多项式的三阶系数。三次非线性模型的一般形式是将AM/AM特性建模为

$F_{AM / AM} {(你| |)= c}_{1} u×| | + \frac{3.}{4} c_{3.} {u×| |}^{3.}$

F_{AM / AM}u (| |)为输出信号的大小，你| |为输入信号的大小，c₁是线性增益项的系数，和c_3.为立方增益项的系数。IIP3, OIP3, IP1dB, OP1dB, IPsat, OPsat的公式由［1］．的c_3.系数的确定方法如下。

类型的非线性	方程
输入三阶截点，IIP3 (dBm)	$c_{3.} ＝ - \frac{4 c_{1}}{3. \times 10^{［（我我 P 3. - 30. ） / 10]}}$ IIP3用dBm表示。
输出三阶截点，OIP3 (dBm)	$c_{3.} ＝ - \frac{4 c_{1}^{3.}}{3. \times 10^{［（ O 我 P 3. - 30. ） / 10]}}$ OIP3用dBm表示。
输入1db增益压缩功率，IP1dB (dBm)	$c_{3.} ＝ - \frac{2 c_{1} （ 10^{\frac{19}{20.}} - 10 ）}{15 \times 10^{［（我 P 1 d B - 30. ） / 10]}}$ IP1dB用dBm表示。
输出1db增益压缩功率，OP1dB (dBm)	$c_{3.} ＝ - \frac{2 c_{1}^{3.} （ 10^{\frac{19}{20.}} - 10 ）}{15 \times 10^{［（ O P 1 d B - 30. - l G d B + 1 ） / 10]}}$ OP1dB用dBm表示，LGdB是用dB表示的线性增益。
输入饱和的权力,IPsat (dBm)	$c_{3.} ＝ - \frac{4 c_{1}}{9 \times 10^{［（我 P 年代一个 t - 30. ） / 10]}}$ IPsat用dBm表示。
饱和输出功率,OPsat (dBm)	$c_{3.} ＝ - \frac{16 c_{1}^{3.}}{81 \times 10^{［（ O P 年代一个 t - 30. ） / 10]}}$ OPsat用dBm给出。

阴谋权力特征

通过使用Mixer模块来绘制Pout与Pin曲线，可视化系统设计的功率特性。例如，绘制转换增益为10 dB且IIP3非线性的系统的功率特性图。在主要选项卡,设置转换增益(dB)来10．在障碍选项卡,设置类型的非线性设置为IIP3IIP3 (dBm)来33．点击阴谋权力特征在障碍选项卡。

三次多项式幂特性图

在绘制本例中的功率特性时，将“损耗”选项卡上的所有其他参数设置为默认值。

混频器块的相位噪声

频率相关的LO相位噪声与频率偏移在此块中使用MATLAB建模^®数字过滤器函数，其中白噪声输入由MATLAB随机数生成器生成randn使用指定的生成器捻线机．分子和分母过滤器系数的推导使用两种方法来模拟相位噪声。您可以设置LO相位噪声和频率偏移使用相位噪声电平(dBc/Hz)和频率偏移(赫兹)参数,分别。

方法一适用于标量相位噪声电平(dBc/Hz)参数，并具有初始值－10对于大于规定的频率，每频率10年的dBm相位噪声级的变化频率偏移(赫兹)[2]．利用该方法构造了IIR数字滤波器。这是因为有理传递函数定义为常数分子系数和N分母系数。分母系数的个数，N，与…成正比块采样率/频率偏移．

对向量采用方法二相位噪声电平(dBc/Hz)参数值。为建模目的，当频率小于指定的最小值时频率偏移(赫兹)参数值，外推相位噪声值有1 / f^3.依赖。如果频率大于最大值频率偏移(赫兹)参数值时，外推相位噪声值设为最终值相位噪声电平(dBc/Hz)矢量值。利用该方法构造了FIR数字滤波器。构造FIR数字滤波器是因为有理传递函数定义为一个常分母系数N分子系数。分子系数的个数，N，与…成正比块采样率/频率偏移．为了减少模拟时的频谱泄漏，在推导滤波器系数时使用汉宁滤波器进行了额外的步骤。

当LO相位噪声参数，自动频率分辨率，则块采样率和频率分辨率由频率偏移(赫兹)参数，它们用于确定所需的滤波器系数数目。滤波器系数的个数可以用这个方程来确定

$\begin{array}{l} N = \frac{1}{δ_{f} {×δ}_{t}} ＝ \frac{带宽}{δ_{f}} \\ 在那里, \\ δ_{f} 为频率分辨率 \\ δ_{t} 区块是采样时间吗 \end{array}$

频率分辨率的选择是为了确保在设计中任意两个指定的相位噪声电平点之间至少存在两个建模点。这种建模点的选择通常会导致许多滤波系数，对仿真速度产生不利影响。模型自动限制范围内的滤波系数数目[2 ^ 5、2 ^ 16]．

为了提高仿真速度，要么增大最小距离频率偏移(赫兹)参数值或禁用自动频率分辨率并指定信号采样数．

图相位噪声特性

图的相位噪声幅值响应通过点击策划阶段特征按钮。该图显示了相位噪声规范、设计规范和最后仿真的滤波器响应。

如果没有进行模拟，则从频率偏移(赫兹)参数。对于表中所示的图，频率箱的数量为4096．箱子的数量可以用这个方程来计算

$频率箱数= \frac{采样率(赫兹)}{决议(赫兹)}$

例如，绘制一个混频器块的相位噪声特性。在噪音选项卡单击，设置如下参数策划阶段特征按钮。

包括相位噪声：在
相位噪声电平(dBc/Hz)：-150年
频率偏移(赫兹)：1024
自动频率分辨率：在
种子源：汽车

相位噪声幅值响应

在绘制本例中的功率特性时，将“损耗”选项卡上的所有其他参数设置为默认值。

混频器(系统)噪声模拟

通过设置输入信号的系统噪声量混频器噪声类型．设置以下其中之一:

噪声温度—指定噪声，单位为开尔文。加到系统中的噪声与的平方根成正比噪声温度．的噪声温度是用这个方程计算出来的吗
${噪声温度= 290×(10}^{^{(Noisefigure / 10)}} 1)$
噪声系数-使用公式指定噪声:
$噪声因子= 1 + \frac{噪声温度}{290}$
噪声图-指定噪音分贝相对噪音温度290开尔文。在噪声系数方面，
$噪声系数= 10×log(噪声系数)$