电路包络基本知识
介绍
电路包络技术速度加快了RF系统仿真。在Si金宝appmulink.®，模拟高频信号需要与RF系统中存在的最高频率成比例的时间步长。然而，RF信号的调制频率或外壳可以是小于最高频率的数量级。电路包络技术利用这种情况来准确地在降低模拟时间的同时准确地模拟RF信号。
例如，下图显示了对信号使用电路包络的好处x（t）：
信号由高频载波或中心频率的时变调制信号组成。在许多RF应用中，调制信号的频率，一个（t），小于载体的频率，fc．
RF Blockset™软件处理载体因为(2πfct）解析，所以只模拟调制信号。RF Blockset使用两种方法来处理这种模拟，等效基带和电路包络。在这两种方法中，仿真引擎在调制信号的尺度上采取时间步长，而不是载波。
与等效基带模拟相比，电路包络允许包括额外的非线性效应，超越带内频谱再生，并适合于多载波模拟。
使用电路包络仿真，您可以建模:
偶数和奇数订单非线性效应，产生带内和带外谐波和光谱再生
多端口和宽带滤波(频率选择)效应，如s参数引入的效应，包括阻抗不匹配
带内和带外干扰和喷射信号，包括混合效果
直流转换和直流偏置
任意本地振荡器信号，包括相位噪声
热噪声的一代
由Simulink信号控制的可调RF元素（VGA，开关，RLC，衰减金宝app器，移相器等）
电路包络仿真的假设
在电路包络模拟中，您假设信号的调制包络相对于载波逐渐变化。这种类型的模拟假设信号信封在载波的单个周期（准静态假设）上恒定。当它具有小于载波频率的频率至少一个级的频率时，您可以假设信号包络是窄带。
对于真实的通带和宽带调制信号，电路包络提供了正确的结果。然而，这种仿真可能比传统的时域(瞬态)仿真技术慢，比如Simulink所支持的技术。金宝app金宝app如果您的输入是一个超宽带信号，或者如果您处理许多调制信号填充仿真频谱，请使用时域通频带仿真。
当考虑准静态假设时，需要考虑增加信号包络带宽的非线性的影响。与载波频率相比，包括带内频谱再生在内的信号包络应该是窄带。因此，电路包络不太适合模拟硬非线性，比如由剪切或饱和效应引起的非线性。
在多载波信号中，不建议使用重叠的信封。当载波频率间隔在小于包络带宽的距离处时发生重叠的信封。在这种情况下，您可以减少模拟时间步长并容纳单个信封内的信号信息。有关更多信息，请参阅配置．
什么是电路包络？
电路包络是叠加在谐波平衡分析上的时域（瞬态）模拟。分析在于离散点进行。
谐波平衡是一种计算非线性电路在有限数量谐波激励下稳态响应的频域方法。该分析在频域内求解方程组，适用于模拟s参数或传输线等频率定义分量。
电路包络使用谐波平衡，以分析每次步骤的系统响应。仿真导出信号载波的分析频率。谐波音系数是使用瞬态仿真改变和处理的时间。该过程提供了谐波音调周围的时变信封。
在下图中，您可以看到电路包络模拟的示意图。围绕着调制的正弦信号
输入到非线性系统。系统的输出具有多个谐波，每个谐波都有一个时变的信封。
在电路包络中，时间步长应足够小以捕获信封的带宽而不是信号的最大频率（载波）。较小的模拟时间步骤对应于更大的仿真（包络）带宽，从而对应于较慢的模拟。
电路包络模拟时间步骤设置在配置块中。模拟时间步长必须足够小以捕获由系统非线性引起的信号调制（带宽）和带内光谱再生。同时，仿真时间步长应尽可能大以提高仿真速度。您可以在这范围内使用模拟时间步骤在精度和模拟速度之间找到权衡
使用小于1 /（2 *带宽）的模拟时间步值以满足奈奎斯特标准并正确采样信号调制。
使用大于或等于1 /（8 *带宽）的模拟时间步长度，在信封边缘处具有最大精度。在模拟S参数块，滤波器和频率定义的组件时，可以使用这些值范围。该时间步长也捕获由奇数阶非线性引起的带内光谱再远足。
时域仿真与频域分析
电路包络与频域分析结合时域模拟，有两个特别兴趣的边缘情况。
如果所有信号源的载波频率为0，则仿真简化为固定时间步长的纯瞬态(实通带)仿真。没有进行谐波平衡。这种配置不会加速射频系统模拟。
如果仿真停止时间等于0，则仿真简化为系统的纯静态非线性分析(谐波平衡)。不进行时域模拟。这种配置有利于射频系统的稳态分析，例如理解从许多信号中产生的能量分配，或用于交流系统分析。
电路包络模拟如何工作RF块集
考虑RF块集电路。您可以将此电路分为三个部分：输入信号生成，RF子系统，输出信号可视化。
输入信号生成
您可以使用两种输入信号源：
金宝appSimulink信号源
RF块集信号源
如果你正在使用Simulink信号源，金宝app你需要一个进入射频子系统的网关(inport.块)。Simu金宝applink输入信号代表你的射频信号的调制。根据所携带的信息，信号可以是复杂的，也可以是真实的。在电路包络模拟环境中，对载波上的常数调制进行建模连续波块。您还可以使用RF系统中的电流或电压噪声源模拟噪声噪音块。
如果输入信号是一个矢量，则矢量的每个元素都表示要围绕某一载波频率调制的包络信号。中指定输入信号的载波频率inport.块。
射频子系统
RF子系统(以蓝色突出显示)由三个主要块组成:导入、配置和输出。您可以在RF子系统中包含所需的任意数量的import或Outport块。
inport.：Inport块通过实现复频乘法来执行围绕载波频率的输入信号的理想频移。如果输入信号是具有表示单独包络的每个元素的向量，则可以为每个元素指定单独的载波频率。您还可以指定与真实通带信号对应的零载波频率。在这种情况下，输入信号的虚部被忽略。
有关更多信息，请参阅inport.．
配置：您使用配置块指定以下内容：模拟时间步长，它决定了信封模拟的带宽。所有信号信封都具有相同的带宽。为避免重新采样输入信号和别名，同时使用与Simulink用于多个Inport系统的信号输入。金宝app对于单个Inport系统，使用带插值滤波器复选框的较慢的输入信号。
谐波序列仿真，确定用于执行谐波平衡分析的仿真频率总数。自动选项提供了保守的谐波频率选择。模拟时间与模拟频率的总数成比例。如果您的电路在温和的非线性条件下运行，则可以通过减少谐波顺序加速模拟。
载波功率的归一化，用于将平均信号功率相对于其均方根值进行缩放。使用这个选项来缩放信号包络的平均功率相对于其实际通带表示的均方根功率。
用于产生热噪声的温度和种子。
有关更多信息，请参阅配置．
外港: Outport模块是从电路包络到Simulink环境的返回网关。金宝app如果指定了非零的载波频率，则该块返回指定载波周围的信号的复包络。输出模块用于探测指定载波上的调制信号，以便使用频谱分析仪查看或进行进一步的信号处理。有关更多信息，请参阅，外港．
输出信号的可视化
您可以使用Simulin金宝appk宿者可视化RF信号。要在Simulink中访问电路包络信号，您需要一个Outport块来充当RF金宝app子系统的网关。出口块探测以指定的载波频率为中心的信号信封。
通过使用时间范围，您可以在不绘制相应的载波频率的情况下检查调制信号的时变内容。
通过使用频谱分析仪，您可以检查调制信号的频谱内容，其隐式居中围绕不同的载波频率。
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