基于模型的设计

基于模型的设计在开发过程中使用系统级模型。在分区各种设计团队中的系统级模型之前，系统工程师开发的初始系统模型是针对要求和标准的验证。使用验证无差错的可执行可执行规范，设计和实现顺利进行。随着设计进展，验证可以包括使用硬件循环的共模和测试。

图2：基于模型的设计 - 系统级模型位于开发过程的中心

此示例而不是谈论开发流程中的所有元素，侧重于模型的设计方式如何辅助工程团队。该想法是使系统工程师能够以可以分发给设计团队的Simulink模型的形式创建可执行规范。金宝app一个团队（如RF团队）将设计一个子系统，提取验证模型并将其导入RF工具箱。然后，RF团队将解决方案返回到系统工程师的解决方案，他将系统的整体性能与RF子系统的损伤重新评估。设计团队可以来回来回，迭代以找到最佳解决方案，因为设计收益。如果改变了信号处理算法，则RF部分可以使用更有效或更少的昂贵设备。或者，可能是固定点WordLength的少量增加可以释放一些预算的一些实现损失，并使要使用的较低的成本RF组件。基于模型的设计方法，增强了跨域优化的机会。

基线模型：通信工具箱™，没有RF建模

打开（'rfb_receiver_0.slx'）

型号RFB_RECEIVER_0.SLX显示了激发RF块集等效基带库的创建的通信系统工具箱模型的类型。请注意，这是一个简单的模型，用于说明目的。通信工具箱包括WCDMA，802.11，DVB-S2等的更复杂模型。但是，所呈现的概念也可以应用于更复杂的模型。

简单的无线通信系统由消息源，QAM调制器，根凸起余弦滤波器和AWGN通道组成。该模型是可执行规范，用于验证针对要求和验收标准的规范，“在1E-3的BER，EB / No必须不超过16QAM的理论界限的1dB。”

要验证规范，您可以使用先前保存的Bertool会话文件rfb_receiver_0.ber.。要查找此文件，请在MATLAB提示符下键入以下命令

哪个rfb_receiver_0.ber.

使用matlab命令打开bertool贝。从File ==>打开会话...对话框，导航到已保存的会话rfb_receiver_0.ber.。现在单击“蒙特卡罗”选项卡，然后单击“运行”按钮。生成如下图所示的数字：

图3：没有RF损伤的BER与EB /没有情节

由于实施损失，给定的BER值的EB / NO比理论界限略高。（在当前情况下，主要损耗是由于根凸起余弦过滤器的有限长度。）但劣化是在验收标准中。

将RF规范添加到基线模型

打开（'rfb_receiver_1.slx'）

让我们详细说明基线模型，并查看它如何使用RF BlockSet组件进行额外的细化。第一步是用路径损耗块替换AWGN块（在青色的前图中显示）;这将降低靠近范围值结束的信号电平。将单位电源（1W）降至接收器输入的给定EB / NO（也在DB）所需的路径损耗（在DB）是：

path_loss = 10 * log10（k * t_ref * b * m）+ eBno + NF

在哪里K.Boltzmann的常数（〜1.38e-23 j / k），t_ref.是IEEE®标准噪声参考温度（290k），B.噪声带宽（在这种情况下〜50 MHz），和NF.是DB中的接收器噪声系数。

接下来，包括青色RF接收器子系统和AGC块。AGC块是使用解调器所需的现实信号电平的结果。

RF接收器子系统检查

打开（'rfb_receiver_1.slx'）Open_System（'rfb_receiver_1 / rf接收器'）

现在检查RF接收器子系统，这是超级外差接收器的级联模型。接收器使用来自RF块集等效基带库的块。Simu金宝applink信号通过网关“输入端口”块进入RF域。请注意，网关后的连接器不同。标准的Simulink箭头金宝app已用RF连接线替换。这是提醒我们RF信号是双向的。接收器是每个组件的级联，每个组件表示为2端口网络：过滤器，LNA，混合器和IF条带。在这种情况下，输出端口不仅是返回Simulink的网关，而且代表了一个理想的正交转换混音器。金宝app这是一个尚未设计的接收器的框架或架构。已创建RF工程师的可执行规范。 Each stage of the RF subsystem includes a budget for the overall gain, noise and nonlinearities, as shown in the following figure.

图4：放大器块参数规范

作为预算的示例，考虑上述图中的前端过滤器。使用使用的GAINVEC数组的第一个元素在单个频率点处指定S参数，该元素使用该阵列的第一元素使用postloadfcn.*在“模型属性”面板中的“回调”选项卡下。阵列的每个元素指的是阶段，因此索引1是指第一阶段。同样指定了OIP3，在“非线性数据”选项卡上的“非线性数据”选项卡上的“噪声数据”选项卡上的值。

图5：复杂基带 - 等效仿真参数规范

现在打开输入端口块。此端口包含适用于整个RF子系统的参数。使用窄带建模方法来捕获影响下游信号处理块的带内效果。频率范围是通过的中心频率参数，采样时间参数（是1 /带宽），以及有限脉冲响应滤波器长度参数（这是在建模RF组件中使用的脉冲响应过滤器的长度）。更长长度的时间域过滤器将在指定带宽中提供更精细的频域分辨率。为了在第一个组件的输入时模型不匹配，此处还指定了源阻抗。请注意“添加噪声”复选框。要在模拟中包含噪声，必须选择此“添加噪声”复选框。

图6：RF块集等效基带库的噪声建模

AWGN阻止将整体噪声模拟为信噪比。相比之下，通过单独添加每个块的噪声贡献，从RF块集合等效基带库模型噪声块。对于每个块，使用由为该块提供的一组噪声参数确定的适当的制定来建模噪声。一旦计算了每个块的噪声，就开发了整个系统噪声模型。该整体模型包括级联中每个块的位置（即，包括后续阶段的增益）。

图7：BER与eb /没有rf损伤的情节

图7中给出了BER VERSUS VERUS VERUS VERUS和EB / NO比较的理论，基线和基线。这是基于模型的设计方法提供的便利性的简单说明。此时在此过程中，已经开发了可执行规范。该规范将由团队使用来设计其子系统。在RF子系统的情况下，抽象的RF块将被离散组件替换。随着每个RF块实现，可以评估其对系统设计标准的影响。

bdclose（'rfb_receiver_0'）;bdclose（'rfb_receiver_1'）;

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