8 подписчиков
Как моделировать помехи аналоговой ВЧ-аппаратуры в GNU Radio Companion.
Моделирование эффектов аппаратных помех аналоговой ВЧ-аппаратуры является стандартной задачей при тестировании и оценке помехоустойчивости алгоритмов приема сообщений при моделировании процессов обработки сигналов в условиях, когда на сигнал воздействует несколько внутренних факторов одновременно. В GNU Radio Companion для этого предназначен блок «HW Impairments» (рис.1) осуществляет комплексное моделирование помех в аналоговых устройствах, объединяя возможности нескольких блоков: «Phase Noise Generator», «Second Order Distortion», «Third Order Distortion», «IQ Imbalance Generator».
На рисунке 2 представлена структурная схема иерархического блока «HW Impairments».
Процесс моделирования помех ВЧ-аппаратуры блоком «HW Impairments» состоит из пяти этапов. На первом этапе осуществляется моделирование фазовых шумов генераторного оборудования посредством блока «Phase Noise Generator» (рис.3).
С более подробной информацией по использованию и настройке блока «Phase Noise Generator» можете ознакомиться в статье «Моделирование нестабильности кварцевых генераторов и синтезаторов частот в GNU Radio Companion»
На втором этапе осуществляется моделирование нелинейных искажений третьего и второго порядка блоками «Third Order Distortion» (рис.4) и «Second Order Distortion» (рис.5).
С более подробной информацией по использованию и настройке блока «Third Order Distortion» можете ознакомиться в статье «Как моделировать нелинейные искажения третьего порядка для эмуляции работы усилителей в GNU Radio Companion»
На третьем этапе имитируется не идеальность аналоговых ВЧ устройств, включая несогласованность характеристик усилителей, фазовые сдвиги в гетеродинах, а также температурные дрейфы параметров активных элементов и технологический разброс при производстве интегральных микросхем, рис.6. Для моделирования дисбаланса I и Q компонент сигнала используются средства блока «IQ Imbalance Generator».
С более подробной информацией по использованию и настройке блока «IQ Imbalance Generator» можете ознакомиться в статье «Моделирование дисбаланса I и Q компонент при квадратурной обработке сигнала в GNU Radio Companion»
На четвертом этапе осуществляется линейный сдвиг действительной и мнимой составляющих фазы сигнала (рис.2, блок «Add Const»).
На заключительном этапе в сигнал вносится частотное смещение, что приводит к изменению скорости вращения созвездия сигнала. За счет изменения параметра Offset в блоке «Signal Source» (рис.2), играющего роль тактового генератора в блоке «HW Impairments». Сдвиг фазы тактового генератора перед умножением его сигнала на входящий, будет обеспечивать вращение точек сигнального созвездия входящего сигнала вокруг своего идеального положения.
Результатом работы блока «HW Impairments» является моделирование эффектов аппаратных помех аналоговой ВЧ-аппаратуры в условиях, когда на сигнал воздействует несколько внутренних факторов одновременно, таких как: нелинейные искажения, фазовый шум, смещение частоты и дисбаланс IQ-каналов генераторного оборудования (рис. 7).
С более подробной информацией по использованию и настройке блока «HW Impairments» можете ознакомиться в статье «Комплексное моделирование помех в аналоговых устройствах средствами библиотеки блоков «Impairment models» GNU Radio Companion»
2 минуты
15 января