RF Blockset

 

RF Blockset

设计和仿真射频系统

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射频链路预算和系统仿真

从噪声、功率、增益和非线性角度计算射频组件级联的射频链路预算。自动生成用于多载波电路包络射频仿真的系统级模型。

射频链路预算分析和自上而下的设计

使用射频链路预算分析器设计射频组件级联。以图形方式构建系统,或以 MATLAB® 脚本构建。从噪声、功率、增益和非线性角度分析级联链路预算。

设计无线通信和雷达系统的射频收发机。计算链路预算,考虑阻抗失配,而不用依赖于自定义电子表格和复杂的计算。使用谐波平衡分析来计算作用于增益以及二阶和三阶截断点(IP2 和 IP3)的非线性效应。以数值方式检查结果,或者绘制各种指标,以图形方式检查结果。

快速射频仿真

突破解析计算的局限性,对泄漏、干扰、直接转换、互易混频和天线耦合的效应进行仿真。

使用射频链路预算分析器,可以为多载波电路包络射频仿真生成模型和测试平台。设计射频收发机架构时,您可以从自动生成的模型出发,也可以从库中的模块开始。

使用等效基带库,快速估计射频现象对系统整体性能的影响。设计一系列级联组件,并执行超外差收发机的单载波射频仿真,包括噪声、阻抗失配和奇数阶非线性等射频损伤。

使用理想基带库,对系统进行更高抽象级别的建模,从而进一步加速射频仿真,或生成 C 代码以部署您的模型。

使用 RF Blockset 中的各种射频仿真方法,在建模保真度和仿真速度之间进行权衡。

数字无线系统和射频仿真

对射频收发机连同数字信号处理算法一起建模。对自适应射频收发机进行系统级快速仿真。

包含数字信号处理算法的射频仿真

构建无线系统模型,在其中包含射频收发机、模拟变换器、数字信号处理算法和控制逻辑。

设计基于嵌套反馈回路的数字辅助射频系统,例如基于自动增益控制 (AGC) 的射频接收机、基于数字预失真 (DPD) 的射频发射机、基于波束成形算法的天线阵列,以及自适应匹配网络。

射频组件建模

对组件进行系统级(而非晶体管级)建模,从而加速射频仿真。使用放大器、混频器、滤波器和天线等元件的模型设计您的射频系统。您可以使用线性和非线性规格书或测量数据(如 S 参数值)对射频组件进行表征。

使用可变增益放大器衰减器移相器开关等可调谐组件,设计直接由时变 Simulink 信号控制特征的自适应射频系统。在射频仿真中嵌入控制逻辑和信号处理算法,以开发准确的收发机模型,例如经实验室验证的 Analog Devices® 收发机

使用 Simscape™ 语言创建自己的射频模块并构建自定义射频组件(需要 Simscape)。

射频放大器和混频器

使用规格书和表征数据为非线性射频组件建模。

射频放大器

指定放大器的增益、噪声系数或点噪声数据、二阶和三阶截断点(IP2 和 IP3)、1dB 压缩点和饱和功率。导入 Touchstone® 文件,使用 S 参数为输入和输出阻抗、增益和反向隔离建模。使用可变增益放大器对时变非线性特征建模。

对于功率放大器,可使用 AM/AM-AM/PM 等非线性特征,或对时域输入-输出窄带或宽带特征进行广义记忆多项式模型拟合。

混频器和调制器

使用混频器模块为上下转换阶段建模。指定增益、噪声系数或点噪声数据、IP2、IP3、1dB 压缩点和饱和功率。

使用混频器交调表来描述超外差收发机中的的杂散信号和混频产物效应。

对直接转换或超外差调制器和解调器进行系统级建模,包含镜像抑制和信道选择滤波器。指定增益和相位不平衡、本地振荡器 (LO) 泄漏和相位噪声。

使用 RF Blockset 进行 Hartley 接收机设计与建模。

S 参数、射频滤波器和线性系统

使用 S 参数或规格书,对频变线性系统级组件进行仿真。

S 参数仿真

导入和仿真多端口 S 参数数据。直接在 MATLAB 工作区中导入 Touchstone 文件或读取 S 参数数据。仿真 S 参数,可以采用基于有理拟合的时域方法,也可以采用基于卷积的频域方法。为频变幅值和相位的无源和有源数据建模。

您可以在射频仿真中自动包含无源 S 参数生成的噪声。或者,您可以为有源组件的 S 参数指定频变噪声参数。

射频滤波器、天线和线性组件

使用 Butterworth、Chebyshev 和反 Chebyshev 方法设计射频滤波器,评估集总电路拓扑并执行电路包络仿真。

使用来自规格书的不同特征对环行器、耦合器、功率分配器和组合器等结点建模。使用移相器进行波束成形架构射频设计。

借助 Antenna Toolbox,使用矩量法为天线阻抗和频变远场辐射方向图建模,以用于电路包络射频仿真。

带有 8 个天线和 ADC 的超外差射频接收机模型。

噪声

仿真热噪声和相位噪声效应。

噪声建模

生成与无源组件(如电阻器、衰减器或 S 参数元件)引入的衰减成比例的热噪声。

对于有源组件,指定噪声系数和点噪声数据,或者从 Touchstone 文件读取频变噪声数据。为本地振荡器指定任意频变噪声分布,并对相位噪声建模。

使用准确的 SNR 估计对低噪声系统进行仿真和优化。考虑阻抗失配,它对实际信号和噪声的功率传输产生影响。

对热噪声和相位噪声建模,包括互易混频。

测量测试平台

在实验室测试之前,使用测量测试平台对射频发射机和接收机的性能进行验证。

射频模型验证

测量不同工况下系统的增益、噪声系数和 S 参数。验证非线性特征,如 IP2、IP3、镜像抑制和直流偏移。使用测试平台生成所需的激励,评估系统响应以计算所需的测量值。

射频链路预算分析器可自动生成测量测试平台,支持外差架构和零差架构。

使用 RF Blockset 测试平台测量三阶截断点。