基于simulink使用混合波束成形对射频毫米波发射器进行建模(附源码)
一、前言
本例说明了一种使用66元件混合波束成形天线对32 GHz QPSK射频发射和接收系统进行系统级建模和仿真的方法。该系统包括射频缺陷、发射阵列辐射效应、窄带接收阵列和基带接收器,可校正系统损伤和消息解码。天线波束形成方向使用方位角和仰角定义,并使用根音乐DOA算法在RF接收天线中进行估计。
二、型号说明
此示例的顶层由五个子系统块、一个用于控制发射器和接收器之间相对角度的模块和 2 个显示器组成:
QPSK基带发射器对消息“Hello World ###”进行编码。
具有 IQ 调制、混频、放大和混合波束成形功能的射频发射器,带有控制电路。射频发射器模型包括射频缺陷,如噪声、非线性效应和天线元件耦合。
具有自由空间路径损耗模型衰减传输信号的理想通道。
具有两个窄带接收阵列天线、接收器增益和 SNR、具有有限动态范围的 12 位 ADC 以及两个根 MUSIC 算法的射频接收器,用于沿方位角和仰角估计到达角。
QPSK接收器,包括载波和帧同步、解调和数据解码。
用户在其中设置发射器和接收器之间的相对角度的块。
频谱分析仪示波器比较归一化发射和接收信号以及接收消息的显示。
![](/assets/blank.gif)
![](/assets/blank.gif)
三、QPSK变送器
QPSK发射器包括一个比特生成子系统、一个QPSK调制器模块、一个用于脉冲整形的升余弦发射滤波器模块和一个增益模块。位生成子系统生成帧。每帧包含 26 个标头位,后跟 174 位的有效负载、消息“Hello world ####”的 105 位和 69 个随机位。有效载荷经过加扰,以保证接收器模型中定时恢复操作的零和一的平衡分布。
![](/assets/blank.gif)
四、射频发射器
射频发射器由三部分组成:阵列波束成形器、混合波束成形天线和窄带发射阵列模块。32元件混合波束成形天线分为4个子阵列。每个子阵列由 8 个工作频率为 66 GHz 的射频发射器组成。天线是微带补丁。
远场天线阵列增益是用相控阵系统工具箱™窄带发射阵列模块计算的。计算出的辐射图是由孤立的微带斑块产生的场的叠加。
![](/assets/blank.gif)
五、发射阵列波束成形器
发射阵列转向接收器估计的方向。出于演示目的,使用两种不同的波束成形算法来计算应用于四个子阵列和每个子阵列的元素的权重。
子阵列权重是使用 MVDR 波束成形器计算的。MVDR波束成形器中的复杂乘法结合了发射信号和子阵列权重,沿方位角方向引导发射信号。锥形用于减少光栅瓣的影响。
应用于八个子阵列单元的相移是用移相器波束形成算法计算的。四个子阵列应用相同的相移,引导发射器沿仰角方向。
![](/assets/blank.gif)
六、传输子阵列
四个发射子阵列是相同的。每个子阵列使用正交调制器和66 GHz本振执行上变频至5 GHz,然后使用由61 GHz本振、镜像滤波器和通道选择滤波器组成的超HET调制器。噪声、I/Q不平衡、LO泄漏和非线性等损伤包含在相应的子阵列组件中。非线性功率放大器增加了发射器增益,Wilkinson 型 1 至 8 功率分配器后跟可变移相器将 PA 连接到 8 根天线。八个可变移相器用于控制光束。天线子阵列的负载和天线元件之间的耦合由其 S 参数建模。
![](/assets/blank.gif)
七、接收阵列
与发射器相比,接收器在更高的抽象级别上建模。接收器使用两个正交线性阵列,每个阵列有四个各向同性天线元件。这些阵列用于为识别到达角提供空间多样性。接收器不实现任何波束成形算法。
接收器有限增益和SNR针对每个接收信号进行建模,然后是具有有限动态范围的12位ADC,包括饱和和量化效应。
两个根MUSIC算法用于使用线性阵列信号估计到达方向。每种算法都在一个维度上运行,因此可以一起根据方位角和仰角来估计发射器位置。
![](/assets/blank.gif)
八、QPSK接收器
AGC控制和稳定接收到的信号幅度,这会影响载波符号同步器的精度。
升余弦接收滤波器为发射波形提供匹配的滤波。
载波同步器模块执行精细频率补偿。
帧同步器块使用已知的帧标头(QPSK 调制的 Barker 代码)与接收到的 QPSK 符号相关联,以查找帧标头的位置。块使用此帧位置信息来对齐帧边界。块的第二个输出是一个布尔标量,指示第一个输出是否是具有所需标头的有效帧,如果是,则使数据解码子系统能够运行。
支持数据解码的子系统执行相位模糊解析、解调和文本消息解码。
![](/assets/blank.gif)
![](/assets/blank.gif)
九、程序
使用Matlab R2022b版本,点击打开。(版本过低,运行该程序可能会报错)
打开下面的“Example.m”文件,点击运行,就可以看到上述效果。
程序下载:https://download.csdn.net/download/weixin_45770896/87666483
基于simulink使用混合波束成形对射频毫米波发射器进行建模(附源码)相关推荐
- 【QT/C++】基于QT开发的一款A-SOUL元素的视频播放器(附源码)
[QT/C++]基于QT开发的一款关于A-SOUL的视频播放器(附源码) 前言 一.软件使用说明 1.运行软件的界面如下 2.操作软件的步骤 二.软件设计说明 1.UI界面的设计 2.主代码中的部分函 ...
- 基于matlab的混合波束成形仿真
一.前言 本示例介绍了混合波束成形的基本概念,并展示了如何仿真此类系统. 二.介绍 现代无线通信系统使用空间复用来提高散射体丰富的环境中系统内的数据吞吐量.为了通过通道发送多个数据流,从通道矩阵中导出 ...
- 基于Matlab使用线性FM波形对带状合成孔径雷达系统建模(附源码)
目录 一.合成孔径雷达成像 二.雷达配置 三.场景配置 四.SAR 信号模拟 五.总结 六.程序 此示例说明如何使用线性 FM (LFM) 波形对基于带状图的合成孔径雷达 (SAR) 系统进行建模.S ...
- 手把手!基于领域预训练和对比学习SimCSE的语义检索(附源码)
之前看到有同学问,希望看一些偏实践,特别是带源码的那种,安排!今天就手把手带大家完成一个基于领域预训练和对比学习SimCSE的语义检索小系统. 所谓语义检索(也称基于向量的检索),是指检索系统不再拘泥 ...
- 基于文档注释接口文档生成工具(代码0侵入附源码)
本文主要分享一个基于个人兴趣,旨在提高工作效率,开发了一个基于文档注释,接口文档生成工具,欢迎大佬指点. 源码以及使用demo地址 :传送门 1.前置介绍 1.1前世 现在大多数项目都走向了前后端分离 ...
- 基于Vue+Express+Mysql开发的手机端电影购票系统(附源码)
基于Vue+Express+Mysql开发的手机端电影购票系统 基于手机的电影购票系统-Vue+Node 一个Vue+Express+Mysql的电影售票项目 项目完整源码下载 https://dow ...
- 基于MySQL的嵌入式Linux自动抄表系统设计与实现(附源码)
1. 系统设计 1.1. 服务端程序设计 服务器端程序具有如下功能: ① 同时具备通信和数据库管理功能,协议自定(即收到的哪个字段表示什么意思,为了 简化,可直接用普通字符串,不考虑通信开销问题): ...
- 基于JAVA的博网即时通讯软件的设计与实现(附:源码 论文 Sql文件)
摘要 即时通讯软件即所谓的聊天工具,其主要用途是用于文字信息的传递与文件传输.使用eclipse作为即时通讯软件的开发工具,使用Socket建立通讯渠道,多线程实现多台计算机同时进行信息的传递,swi ...
- 基于Python的Flask框架开发的在线电影网站系统(附源码)
来源丨网络 今天给大家分享的是基于Python的Flask框架开发的在线电影网站系统. 项目介绍 项目介绍:网站前端采用HTML5编写,使用Bootstrap前端开发框架,后端使用Python3语言编 ...
最新文章
- MySQL使用 IN 查询取出数据排序问题(与in排序相同、不排序)
- Java集合:HashMap
- 十张图了解2021年中国数据中心产业链投资现状和投资并购发展趋势
- 【书单】matlab 科学计算、数值分析以及数学物理问题
- java list 转数组_数组转List,一定要小心这个坑!
- adb模拟按键home_ADB——模拟手机按键输入
- 一个纸水杯的测试用例设计。
- opencv算法精解 c++/python
- mysql查询在两个时间段之间的数据库_MySql查询时间段的方法
- 【华人学者风采】孙怡舟,加州大学洛杉矶分校
- postman——基础操作——API请求与响应——构造器
- 为知笔记——使用第三方Markdown的Typora编辑器编辑为知笔记
- Oracle 监听器无法启动(TNS-12555,TNS-12560,TNS-00525)
- Microsoft同步工具SyncToy
- 901.freeswitch常用命令
- Numpy常用快捷指令
- android手机主板,主板芯片全解
- linux bash d,bashd的基本特性及文本操作命令
- Unity动画☀️7. 通过MatchTarget匹配跳墙动画、Vector3、获取动画层GetCurrentAnimatorStateInfo(a).IsName(b)
- 计算机工程专业考研成绩公布,四川大学计算机学院2018年硕士研究生招生拟录取名单及成绩公示...