前幾天,師姐,給我發(fā)了一幅圖,問(wèn)我能不能建個(gè)模,驗(yàn)證一下這個(gè)理論計(jì)算。
前幾天正被課程中的仿真搞的焦頭爛額,所以就一直擱置著,這不,周六把純射頻層面的調(diào)制仿真講完了,然后昨天,感覺(jué)DF的仿真也快有結(jié)果了,頓時(shí)心情大好,腦子里開始有空間,可以開始考慮這個(gè)事情了。
雖說(shuō),我目前正在做的是RX的系統(tǒng)仿真,但是不怕,技能是可以遷移的。
需要先理解師姐給的這幅圖中每一項(xiàng)指標(biāo)的意思。因?yàn)橐獙?duì)系統(tǒng)鏈路建模,除了知道大概框架之外,還需要知道每個(gè)器件的具體性能。
(2)
首先第一項(xiàng),標(biāo)題為Phase Noise Int。
這里,又可以復(fù)習(xí)一下相噪的概念。
一個(gè)理想的信號(hào),可以用下式進(jìn)行表示:
但是,在現(xiàn)實(shí)世界中,信號(hào)是這樣的:
其中,A(t)代表幅度噪聲,通??珊雎?;θ(t)表示相位噪聲。
L ( f )的單位是rad^2/Hz,對(duì)其取10*log(),即得到我們常見的dBc/Hz。
相噪可以用指定偏移頻率處的相噪來(lái)表示,也可以用指定帶寬內(nèi)的積分RMS噪聲表示,比如下面的相噪曲線圖所示。
假設(shè)fmin,fmax分別是積分帶寬的下限和上限。
那么:
相噪曲線圖中的數(shù)值如下圖:
RMS noise:??3.23258 mrad,185.213 mdeg
Intg Noise:-52.8193 dBc/19.69 MHz
用excel列出上面的公式,來(lái)復(fù)算一下上面的數(shù)值,完全符合。
再回到師姐的圖中的第一項(xiàng),即:
對(duì)應(yīng)的rad值為:
積分帶寬是1K~10MHz,通過(guò)小軟件,來(lái)擬合出一種相噪的可能。
(3)
LO leakage:
LOL=-33dBc
即本振泄露到輸出端的大小,這個(gè)指標(biāo),在現(xiàn)在用的仿真模板中,用一個(gè)信號(hào)源來(lái)模擬。
(4)
IQ Gain and Phase Imbalance
IR = -45.5dBc
因?yàn)镮Q信號(hào)增益和相位的不平衡,會(huì)導(dǎo)致邊帶抑制變差,但是IR這個(gè)值是結(jié)果,需要擬合出IQ 增益和相位的不平衡的程度,才能在ADS里面進(jìn)行建模。
如下圖所示的直接變頻發(fā)射機(jī),理想情況下,即IQ完全匹配(增益失配和相位失配都為0)時(shí),當(dāng)輸入I和Q信號(hào)分別為V0cos(win*t)和V0sin(win*t)時(shí),可以得到輸出信號(hào)的表達(dá)式為:
但是,當(dāng)存在增益失配和相位失配時(shí),輸出會(huì)變?yōu)椋?/p>
其中,上圖中第一個(gè)紅框中,表示幅度失配;第二個(gè)紅框,表示相位失配。
所以,IR即是不想要的邊帶wc-win上的功率與有用邊帶wc+win的功率的比值,即:
用excel來(lái)模擬一下上述公式,來(lái)擬合出IR=-45.5dBc時(shí),對(duì)應(yīng)的幅度和相位失配。因?yàn)橛玫姆抡婺0澹尤敕仁浔容^容易,所以按下圖進(jìn)行設(shè)置,仿真出來(lái)的IR結(jié)果,與理論計(jì)算吻合。
(5)?
IMD3=-38 dBc,可以估算出整機(jī)的三階互調(diào)截點(diǎn)。
假設(shè)輸出功率是15dBm,那么輸出三階互調(diào)截點(diǎn)約為34dBm,這個(gè)是在輸入信號(hào)比較小的時(shí)候,出來(lái)的結(jié)果。如果信號(hào)使得放大器進(jìn)入了一點(diǎn)點(diǎn)非線性的話,會(huì)有少許的差別。
所以,對(duì)放大器的TOI調(diào)整了一下,變?yōu)?4.6dBm,使得仿真出來(lái)的結(jié)果,在輸出功率為15dBm時(shí),IMD3=-38dBc。
(6)
Band Noise:-50dBc@1KHz~20MHz。
設(shè)置鏈路的噪聲系數(shù),使得帶內(nèi)噪聲為-50dBc。通過(guò)HB仿真,來(lái)確認(rèn)設(shè)置的正確性。
(7)
現(xiàn)在開始仿真了哈。
首先,調(diào)制是16QAM,師姐實(shí)測(cè)的時(shí)候,用的是這個(gè)case。
但是,我目前對(duì)802.11n還不熟悉,所以就用了一個(gè)單個(gè)子載波,把symbolrate設(shè)置為14.44MHz。
仿真出來(lái)的結(jié)果,和理論計(jì)算的差一點(diǎn),這邊是0.022,理論計(jì)算是0.027。(也有一部分帶外噪聲計(jì)入帶內(nèi)了,因?yàn)镋NV計(jì)算的是時(shí)域,所以帶內(nèi)的EVM,可能比0.022還要小一點(diǎn))。
(8)
如果用射頻層面的調(diào)制信號(hào)仿真的話,流程是這么一個(gè)流程。
等DF仿真走通了,可以再用DF流程跑一下。
審核編輯:黃飛
?
評(píng)論