收发系统仿真

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OFDM系统仿真实现

OFDM系统的仿真与实现1.OFDM系统基本介绍正交频分复用<OFDM）技术与已经普遍熟知应用的频分复用<FDM：Frequency Division Multiplexing）技术十分相似，与FDM基本原理相同，OFDM把高速的数据流通过串并变换，分配到速率相对较低的若干个频率子信道中进行传输，不同的是，OFDM技术利用了更好的控制方法，使频谱利用率有所提高。

OFDM与FDM的主要差别为以下几方面：第一：在常规的广播系统中，每一个无线站在不同的频率上发送信号，有效的运用FDM来保证每个站点的分隔，广播系统中的每一个站点没有任何的同位或同步；但使用OFDM传播技术，譬如DAB，从多个无线站来的信息信号被组合成一个单独的复用数据流，这些数据是由多个子载波密集打包组成，然后将在OFDM体系中传输，在OFDM信号内的所有子载波都是在时间和频率上同步的，使子载波之间的干扰被严格控制。

这些复用的子载波在频域中交错重叠，但因为调制的正交性且采用循环前缀作为保护间隔，所以不会发生载波间干扰ICI<Inter-Carrier Interference）。

第二：对传统的频分复用<FDM）系统而言，传播的信号需要在两个信道之间存在较大的频率间隔即保护带宽来防止干扰，这降低了全部的频谱利用率；然而应用OFDM的子载波正交复用技术大大减少了保护带宽，提高了频谱利用率。

如图 11。

在早期时候，正交频分复用<OFDM）系统中，各子载波采用正交滤波器将信道分成多个子信道，但要用很多的滤波器，尤其是当路数增多的时候。

1971年，Weinstein及Ebert等将DFT应用在多载波传输系统中，从而很方便地实现了多路信号的复合和分解。

OFDM系统的一个重要优点就是可以利用快速傅立叶变换实现调制和解调，从而大大简化系统实现的复杂度。

图 11FDM与OFDM带宽利用率的比较正交频分复用<OFDM）系统是一种特殊的多载波传输方案，它可以被看作是一种调制技术，也可以被当作一种复用技术。

收发分置式声纳系统混响仿真方法

ｔｓｅＣｏｅｔｄ．ｍｐａｅｔｈｅｒｔａｅｅｒｈｓｔｅｒｓｔｒｏｎｉｅｔｔａｈｏｈｎＩｃｎｐｏｉｅｔｅｒｔａｒｄｗｉｔｅｔｏｅｉｌｓａｃｅ，ｈｅｕｓａｅｃｉｃｄｎｈｅｃｔｅｔａｒｖｄｏｅｉｌｈｈｃｒｌｗｉｈｃｂｓｓｆｒｔｒｅｅｅｔｎａｄｉｆｒａｉｎｔａｓｓｉｎｔｃｎｏｏｙａｉｏｇｔｔｃｉｎｏｍｔｏｒｎｍｉｓｏｅｈｌｇ．ａｄｏｎＫｅｒｓｂｓａｉ；ｅｅｂｒｔｎ；ｅｅｂｒｔｏｖｌｓｇａｉｌａｉｎｙｗｏｄ：ｉｔｔｒｖｒｅａｉｃｏｒｖｒｅａｉｎｌｅ；ｉｎｌｍｕｔｅｓｏ
ｔｏｏｐｒｄｔｅａｔｎａｉｎｌｗｆａｅａｅａｏｓｉｓｎｅｓｔａｃｌｔｄｂａｅｒ．ｅｅａｔｎｔｎｌｗｆｉｎｃｍａｅｔｔｕｔｏｈｅｏａｏｖｒｇｃｕｔｔｎｉｃｌｕａｅｙｒｙｔｏｙＴｈｎｔｔｅｕａｉｃｉｙｈｈｏａｏ
摘要：给出了收发分置式声纳系统混响的一种仿真方法，首先推导出收发分置式声纳系统的体积混响、海面混响、海底混响的等效平面波混响级公式，并由等效平面波混响级公式计算出平均声强度衰减规律，与由声线法计算平均

UNET系统仿真介绍

U-Net传播模型（3）

传播模型校正

传播模型编辑器根据路测数据进行自动模型校正（需要测量模块支持）
通用的测量数据导入向导
支持Probe,Planet格式的路测数据导入选择和筛选测量数据

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打印和报告生成

灵活的报告生成

生成预测统计包括面积、话务、人口和地形信息基于用户自定义的报告区域以ASCII或者Excel格式导出报告数据预测覆盖图可直接导出为栅格和 GIS 格式 ( MapInfo, ArcView)
60% 100% 60% 40%
0%
75%
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动态仿真

拍摄一定数量的网络快照，其中：

动态仿真模拟UE在网络中移动的场景；在第一个时隙产生UE分布（类似快照）；随后的时隙将基于之前时隙产生的仿真结果进行仿真；仿真过程包括新移动台接入网络一直到结束通话的过程。

U-Net单机版不需要连接外部数据库多用户结构支持以下数据库管理系统（单用户不适用）
• • • Microsoft Access 97/2000 Microsoft SQL Server 7.0 Oracle v8.1.7或更高
•
Sybase Adaptive Server V 11.5
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优点

近站地区（高分辨率）的精确预测数据
远站地区（低分辨率）可节省计算时间和硬盘空间
Area calculated using a microcell model

ADS收发信机系统仿真

混频部分各仿真模块图
4. 模拟基带部分参数设置
接下来的模拟基带部分分两条支路，每条都由一个信道选择低通滤波器和基带放大器级联而成。信道选择滤波器采用 5 阶切比雪夫低通滤波器，通带波纹为 0.01dB ， -3dB 频率转折点为 1.92MHz ，止带截点频率为 5MHz ，期望得到 36dB的邻道衰减。基带放大器的增益在0~66dB之间可调，所以也设为变量G5，NF为15 dB。最后在基带输出端加入端口Term2和Term3。
预算增益仿真结果（1）
预算增益仿真结果（2）
我们也可以把结果用表格的形式表示出来。
8. 接收机的下变频分析
通过这次仿真我们将看到接收机是如何将射频信号的频谱搬移到零频的，也就是接收机的频域响应特性。这里使用的是谐波平衡仿真（Harmonic Balance Simulation ， HB Simulation ），我们在接收机输入端插入一个载频为2140MHz，电平为40dBm 的交流信号作为信源，同样的，本地振荡器也使用交流功率信号源。另外需要对输入、输出端进行编辑，分别命名为 Vin 、 Vout_i 和 Vout_q。
模拟基带部分仿真模块图
5. 接收机频带选ห้องสมุดไป่ตู้性仿真
我们使用 S 参数仿真进行接收机的系统选择性分析。首先是接收机的频带选择性分析， S_parameter Simulation Controller 设置为从 1GHz到3GHz以10MHz为步进进行仿真。
接收机的频带选择性仿真结果（1）
HB controller参数设定
然后插入 HB controller ，如图进行频率设定。注意 HB仿真中为了能够正确进行非线性分析，HB controller中的频率变量必须和原理图中的信源频率相一致，如果有多个频率需要设定，Freq[1]必须是输出功率电平最高的信源。所以这里必须是本振频率，Order指的是谐波个数。

基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计

基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【摘要】本文介绍的基于 ADS 的射频综合实验的设计思路，就是以设计一个特定的射频收发系统为目标，利用仿真软件的行为级功能模块完成系统的设计与建模，并对收发系统的噪声系数、增益和频率选择性等重要指标进行仿真，进而评估系统性能。

本文从实验原理分析和实验内容的设置两个方面对该仿真实验的设计进行讨论，旨在更好地培养学生射频系统综合设计能力，促进射频电路实践教学质量的全面提高。

%The comprehensive experimental of radio frequency(RF)circuit based on ADS,ask students to com-plete the design and model of RF transceiver system based on the behavior function module of simulation software and then assess the performance of the system from the important characteristics of the transmitter and receiver such asnoise,gain,frequency selectivity coefficient. This paper discusses on the design for a comprehensive experimen-tal of RF circuit based on ADS from experiment principle and experiment content. This experiment is helpful to cul-tivate the studentsˊ comprehensive ability of the RF system design and improve the teaching quality.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P84-86,93)【关键词】ADS;射频前端;仿真;实践教学【作者】张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【作者单位】武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079【正文语种】中文【中图分类】TN7100 引言目前，高校开展的“射频电路实验”课程主要包括基于射频实训系统的以频谱仪为主要测量仪器的测量性实验项目和基于仿真软件的射频模块设计性实验项目，其中射频模块的设计性实验主要是利用ADS、MWO和HFSS等专业软件，进行对典型射频模块如滤波器、天线、功分器和放大器等进行设计、仿真、制作以及测量，从而掌握射频模块的开发流程，熟悉射频电路的制作工艺和测试方法［1-4］。

实验三数字基带传输系统建模和仿真

实验三数字基带传输系统的建模与仿真一．实验目的1. 了解数字基带传输系统的建模过程2. 了解数字基带传输系统的仿真过程二．实验内容建立一个基带传输模型，发送数据为二进制双极性不归零码，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配，接收机能自行恢复系统同步信号。

要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。

三．实验原理数字基带传输系统框图如图5-1所示，它主要由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器和抽样判决器等部件组成为保证数字基带。

系统正常工作，通常还应有同步系统。

图中各部分原理及作用如下：脉冲形成器：输入的是由电传机、计算机等终端设备发送来的二进制数据序列或是经模/数转换后的二进制脉冲序列，用{}k d 表示，它们一般是脉冲宽度为T 的单极性码。

脉冲形成器的作用是将{}k d 变换成比较适合信道传输的码型，并提供同步定时信息，使信号适合信道传输，保证收发双方同步工作。

发送滤波器：发送滤波器的传输函数为()T G ω，其作用是将输入的矩形脉冲变换成适合信道传输的波形。

这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。

信道：信道传输函数为()C ω。

基带传输的信道通常为有线信道，如市话电缆和架空明线等，信道的传输特性通常是变化的，信道中还会引入噪声。

在通信系统的分析中，常常把噪声等效，集中在信道引入。

这是由于信号经过信道传输，受到很大衰减，在信道的输图5-1 数字基带传输系统出端信噪比最低，噪声的影响最为严重，以它为代表最能反映噪声干扰影响的实际情况。

但如果认为只有信道才引入噪声，其他部件不引入噪声，是不正确的。

G ，它的主要作用是滤除带外噪声，对信道接收滤波器：接收滤波器的传输函数为()R特性进行均衡，使输出信噪比尽可能大并使输出的波形最有利于抽样判决。

抽样判决器：它的作用是在信道特性不理想及有噪声干扰的情况下，正确恢复出原来的基带信号。

OFDM系统的简单仿真

一
深入地学习ＯＦＤＭ技术的基本原理。因此，以下只对一个ＯＦＤＭ符号的发射与传输进行了仿真。本仿真采用４８个子载波，ＯＦＤＭ符号的有效周期是．＝４ｕｓ，基带周期Ｔ为ＴＪ６４，载波频率为Ｌ＝１０／Ｔ，仿真采样周期设为，传输带宽为８ＭＨｚ，子载波采用４ＱＡＭ调制。首先产生４ＱＡＭ数据符号，在傅立叶变换前进行过采样，即在原始符号之间填加定数量的零。变换后，脉冲成型，接着通过数模转换，得到模拟信号后，上变频发射到信道中。同样，在接收部分，进行相反的操作，恢复原
ＯＦＤＭ系统硇简单仿寅
鹤壁职业技术学院
［摘
杨彬
赵亚飞
要］本文主要围绕ＯＦＤＭ系统的仿真进行研究。首先介绍ＯＦＤＭ系统的基本原理及其基本模型，然后分析了系统参数的选
择，在此基础上使用ＭＡＴＬＡＢ对系统的收发进行了仿真。［关键词］正交频分复用ＭＡＴＬＡＢ真低通滤波
ＦｒｅｑｕｅｎｃｙｆＭＨｚ）
誉
讣保间护隔Ｉｌ转换ＨｌＩ
信道侍输
图５２倍过采样后的功率谱与下面图６没有进行过采样的谱估计相比，可以发现过采样更能反映符号的变化特性。同时，由于采样点数较少，图形较为粗糙。
～一ｌ
４０＝ ∑ｄｒｅｃｔ（ｔ
ｉ＝０
图３仿真流程图发射机仿真
（２ｂ）

东南大学通信电子线路EDA实验2

通信电子线路仿真实验实验报告2.2简单通信收发机系统仿真实验一、实验目的（1）了解对通信电子系统进行系统级仿真工程设计方法；（2）进一步理解收发机的工作原理；（3）熟悉使用Simulink软件进行通信系统仿真的基本方法。

二、实验内容：1.系统搭建：2.波形：（1）射频频谱（2）载频频谱（3）第一次混频（4）最终输出3.思考调制频率为100Hz，第一次载频频率为140Hz，调制后频谱发生搬移；第二次载频也为140Hz，通过一个带通滤波器后又将频谱搬移回来了。

2.6 数字调制与解调实验一、实验目的（1）了解数字调制与解调的基本知识；（2）学习ASK、FSK、PSK的基本知识；（3）学习使用数字调制与解调方式进行MATLAB仿真与相关分析。

二、实验内容1.二进制数字调制与解调（1）2ASK，2PSK，BPSK输出波形（2）二进制差分移相键控2DPSK2.多进制数字调制与解调（1）用matlab编程实现对QPSK信号的调制和解调（2）用matlab编程实现对QAM信号的调制和解调3.代码：2.7低噪声放大器仿真实验一、实验目的（1）了解低噪放大器的工作原理；（2）掌握双极性晶体管放大器的工程设计方法；（3）掌握低噪声放大器基本参数的测量方法；（4）熟悉Multisum软件的高级分析功能，并分析高频电路的性能。

二、实验内容1．1MHz LNA（1）电路图（2）示波器波形（3）直流分析（4）噪声分析（5）交流分析2.100MHz LNA（1）电路图（2）示波器波形（3）直流分析（4）噪声分析（5）交流分析3.思考题（1）比较100MHz LNA 的输入信号频率为100MHz时，所获得的噪声系数与1MHz LNA的输入信号频率为1MHz相同幅度信号时的噪声系数的区别，并对差异的原因进行探讨。

1MHz的噪声为0.23694dB,100MHz 的噪声为12.083dB,显然高频信号的噪声要远大于低频。

因为高频的噪声系数要比低频的大。

使用ADS软件进行收发组件系统设计

Agilent EEsof EDA使用ADS 软件进行收发组件系统设计EEsof EDA应用工程师谢成诚cheng-cheng_xie@Agilent EEsof EDA目标•本专题的主要目标…..–了解ADS 做为射频微波系统完整的设计平台所具有的功能–从有源相控阵雷达系统TR 组件的系统级设计实例出发，演示ADS 软件集成的设计仿真环境Agilent EEsof EDA内容安排•收发组件(TR Module)概况及主要元件•TR 组件系统级仿真•TR 组件中的微波单片电路( MMIC)•TR 组件的射频脉冲仿真•贴片天线阵•TR 组件及贴片天线阵混合仿真Agilent EEsof EDAT/R 组件的尺寸及工作频率T/R 组件被安放在相控阵中的单元之中，单元尺寸是工作频率的函数从经验上来讲，组件是以半波长间距进行摆放，如10 GHz 的半波长是1.5 cm, 或600 mils. Source: /encyclopedia/transmitreceivemodules.cfmAgilent EEsof EDA典型的收发组件系统框图数字移相器数字衰减器收发开关低噪放级1、2激励+ PA 限幅器或接收机保护开关双工器耦合器Tx 入Tx 功率监控Tx Out Rx In Rx 出Agilent EEsof EDA数字移相器移相器可以为每个单元电路提供相位增减从而使扫描波束改变方向。

由于收发单元都需要移相单元，因此移相单元经常置于收发公用通道中。

这种情况下，移相器一般是无源互易网路。

也可以采用有源移相器。

移相器并不是理想的，也包含移相误差。

但是有一种未被理解的说法是和频率有关的、VSWR 性能较差的移相器的相位误差会显著提高。

通过带入真实的负载，就可以更真实的了解移相器的性能，降低产品的上市时间和降低成本。

Agilent EEsof EDA衰减器衰减器用来帮助改善相控阵主瓣宽度，降低旁瓣大小。

一般在接收模式下使用这种方式，而在发射模式下，往往希望辐射更多的能量。

《射频收发系统》实验报告完成

《射频收发系统》实验报告（一）实验设备：（1）实验箱各单元电路板插放在实验箱的底板上时，电源将自动供电；各单元电路板拔下实验时，需通过排线单独供电。

（2）频率计NFC-1000C-1计数器：测试频率（3）函数发生器EE1641C：可输出低频正弦、三角、方波信号（4）专用调试设备DR200R1 ：可输出各频道射频信号和相应本振信号（5）专用调试设备DR200T2：可测量各频道射频信号指标（载波频率及功率，调制频率，调制频偏）（6）矢量网络分析仪EE5100：可测电路的幅频特性和相频特性（7）频谱分析仪EE4052：测量信号频谱（8）数字示波器：测量信号波形、幅度及参考频率（9）综合测试仪EE5113：可作为RF合成信号发生器、音频信号发生器,射频频率计、射频功率计、音频和直流数字电压表、音频频率计、调制度表、失真度表、信噪比计、数字存储示波器等（10）其他：测试线、稳压源，万用表，改锥，说明书（11）仿真软件multisim10.0（三）系统简析3.1无线射频收发系统组成及电路原理无线射频收发系统包括调频通信收发系统和调幅通信收发系统两大部分，其中调频通信系统工作于百兆赫频段，频道数8个，支持标准正弦波、语音和数据信号输入，可做整机实验，也可分解拆卸成子系统模块独立实验；调幅通信系统包含AM、DSB、SSB调制及相应的解调，工作于百千赫中波广播频段，分成幅度调制与解调二个子系统模块，二个模块也可以连成一个调幅通信系统，支持标准正弦波、实验音频信号输入。

无线射频收发系统整机电路包含发射单元电路和接收单元电路，各单元电路按功能分成子系统电路模块。

发射单元电路包括：（1）调频发射系统中的模拟语音输入电路、锁相振荡电路（可做VCO调频、锁相环、振荡器实验）、发射功放电路（可做功放实验，测试增益，分析谐波）、FSK调制解调电路（FSK调制与解调实验）、微机控制电路等5个子系统电路；（2）调幅发送系统中的幅度调制电路（可做AM、DSB、SSB调制实验）。

开题报告基于matlab的OFDM系统仿真

毕业设计(论文开题报告毕业设计论文)开题报告论文
题目：系统仿真题目：基于 Matlab 的 OFDM 系统仿真
院（系）电子信息工程学院专班姓学导业级名号师
2012 年 2 月 26 日
1.
毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1 题目背景 OFDM 是一种特殊的多载波频分复用(FDM)技术。在传统的多载波频分复用
2.
本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 OFDM 的基本原理发送端把被传输的数字信号转换成子载波幅度和相位的映射，并将进行快
速傅利叶反变换（IFFT）或者离散傅里叶反变换（IDFT） IFFT 的计算效率比 IDFT （高）将数据的数据的频谱表达式变到时域上。如图 1-1 所示，上半部分是发送的链路的框图，下半部分是接受的链路的框图。分配到传输速率相对较 OFDM 的原理主要是把高速的数据流通过串并变换，低的若干个子信道中进行传输。由于每个子信道中的符号周期会相对增加，因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。并且还可以在 OFDM 符号之间插入保护间隔，令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展，这样就可以最大限度地消除由于多径而带来的符号间干扰(ISI)。而且，一般都采用循环前缀作为保护间隔，从而可以避免由多径带来的子载波间干扰 ((ICI) 。
参考文献 [1]王文博，郑侃. 宽带无线通信 OFDM 技术，北京：人民邮电出版社，2003 [2]Juha Heiskala,John Terry.OFDM 无线局域网，北京：电子工业出版社，2003 [3] R van Nee. OFDM WirelessMultimedia Communications.Rrasad R. Artech House, 1998. [4] Erich Cosby. Orthogonal Frequency Division Multip lexing(OFDM) Tutorial and Analysis[M ]. Northern Virginia Center,2001. [5]佟学俭，罗涛.OFDM 移动通信技术原理及应用.北京：人民邮电出版社，2003 [6] Mingqi Li ,Qicong Peng, Yubai Li. Performance Evaluation of MC - DS - CDMA Systems in Multipath Fading Channels. IEEE , 2002 [7]罗建军，杨琦.精讲多练 MATLAB.陕西：西安交通大学出版社,2009 [8] 尹泽明，等. 精通 MATLAB6. 北京：清华大学出版社，2002. [9] 蔡涛，等译. 无线通信原理与应用. 电子工业出版社,1999. [10] 王玲，逯贵祯，肖怀宝.基于 Matlab 的 OFDM 仿真实现及性能分析. 北京：中国传媒大学信息工程学院,100024 [11] 马一森，李智，赵建华，徐炜，张东.OFDM 通信系统的分析及其 Simulink 仿真研究. 成都：四川大学电子信息学院 610065 [12] 刘吉超，王静，杜力坤 · 苏来曼， LIU Jichao ， WANG Jing ， Dulikun·SULAIMAN. 通信中的交织编码及其 MATLAB 仿真. 新疆师范大学学报（自然科学版）. 2010，29(3):1～3 [13] 俞兴明.OFDM 系统的抗多径性能的仿真研究. 苏州：苏州职业大学电子信息工程系 2007 (3):1～2 [14]樊昌信，曹丽娜.通信原理（第 6 版）.北京：国防工业出版社 2008.6 [15]张学智.数字信号处理.北京：兵器工业出版社，2006

压电陶瓷换能器收发系统幅频特性建模与分析验证

压电陶瓷换能器收发系统幅频特性建模与分析验证∗胡志钢;尹钦;许姝菡【摘要】压电陶瓷超声波系统是实现物体探测的重要方法。

本文基于压电陶瓷换能器收发系统的等效电路模型，通过引入声波衰减系数建立了发射换能器激励电压与接收换能器输出电压间的关系，并求解出了该等效电路模型的传递函数。

实测数据与传递函数仿真数据对比表明，收发系统幅频特性的仿真曲线与实测曲线基本一致，验证了所给等效电路模型与传递函数的正确性。

%Piezoelectric ceramic ultrasonic system( PCUS) is an important method for object detection. According to the equivalent circuit model of PCUS,the attenuation coefficient from transmitting excitation voltage to receiving sig-nal voltage is analyzed in detail. And,transfer function of the given equivalent circuit model for PCUS is presented in this paper. The experiment shows that amplitude-frequency curve of the simulated data and measured data for transceiver system are almost the same. That proved the correction of the given equivalent circuit model and transfer function of PCUS.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】7页(P641-647)【关键词】压电陶瓷换能器;幅频特性;收发系统模型;等效电路【作者】胡志钢;尹钦;许姝菡【作者单位】宁波大学海运学院，浙江宁波315211;宁波大学海运学院，浙江宁波315211;中国计量学院材料科学与工程学院，杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP212.1根据压电陶瓷材料的晶体结构、介电性质、弹性性质等物理特性,利用机-电类比、等效网络法等手段[1]构建的等效电路模型在现代压电陶瓷应用研究中得到广泛应用,是研究压电陶瓷特性常用分析方法,通过建立等效电路模型,可以揭示换能器工作原理并指导提高换能器的工作效率[2],早期典型代表有:Sherrit模型[3],Van Dyke 模型、Guan模型[4]与复参数模型[5]等,主要研究等效电路对压电陶瓷换能器器件的各项物理性能的描述,使之更符合实际情况。

ADS系统的级仿真

实验5 ADS系统级仿真实验目的：1.了解收发信机的基础知识；2.掌握利用ADS中行为级模块进行系统级仿真的方法。

①使用如滤波器、放大器、混频器等行为级的功能模块搭建收发信机系统。

②运用S参数仿真、交流仿真、谐波平衡仿真、瞬态响应仿真等仿真器对收发信机系统的各种性能参数进行模拟检测。

实验内容：5.1 收发信机的基础知识5.2 外差式接收机的系统级仿真5.1 收发信机的基础知识1.接收机接收机将通过信道传播的信号进行接收，提取出有用信号。

接收机一般具有接收灵敏度、选择性、交调抑制、噪声系数等性能参数。

接收机的实现架构可分为：超外差、零中频和数字中频等。

接收机各部分的作用和要求如下：①射频滤波器1（FP Filter1）➢选择信号频段、限制输入信号带宽、减小互调失真。

➢抑制杂散信号，避免杂散响应。

➢减少本振泄漏，在频分系统中作为频域相关器。

②低噪声放大器（LNA）➢在不使接收机线性度恶化的前提下提供一定的增益。

➢抑制后续电路的噪声，降低系统的噪声系数。

③射频滤波器2（FP Filter2）➢抑制由低噪声放大器放大或产生的镜频干扰。

➢进一步抑制其他杂散信号。

➢减少本振泄漏。

④混频器（Mixer）➢将射频信号下变频为中频信号。

➢是接收机中输入射频信号最强的模块，其线性度极为重要，同时要求较低的噪声系数。

⑤本振滤波器（Injection Filter）➢滤除来自本振的杂散信号。

⑥本振信号源（LO）➢为接收机提供本地振荡信号。

⑦中频滤波器（IF Filter）➢抑制相邻信道的干扰，提供选择性。

➢滤除混频器产生的互调干扰。

➢如果存在第二次变频，需要抑制第二镜频。

⑧中频放大器（IF AMP）➢将信号放大到一定的幅度，供后续电路（如数模转换器或解调器）处理。

➢通常需要较大的增益并实现增益控制。

2.发射机发射机是一个非常重要的子系统，无论是语音、图像，还是数字信号，要利用电磁波传送到远端，都必须使用发射机产生信号，然后经调制放大送到天线。

ADS系统级仿真

一、实验名称：ADS系统级仿真二、实验技术指标：1、微波带通滤波器切比雪夫带通滤波器阶数：4中心频率：2140MHz3dB带宽：80MHz阻带带宽：400MHz带外衰减：25dB通带波纹：0.1dB插入损耗：1dB2、低噪声放大器增益：21dB噪声系数：2dB3、信号源（交流功率源）端口：1 输出阻抗：50功率方程：P=polar(dbmtow(RF_pwr),0) 变量RF_pwr 频率：变量RF_freq MHz4、混频器边带：LOWER转换增益：10dBNF：13dB5、本振本振频率与应和输入信号频率一致。

6、移相器和功分器三、报告日期：2013年12月10日四、报告页数：共8页五、报告内容：1、接收机频带选择性仿真在ADS 中新建WorkSpace ，然后新建电路原理图，如下图2-1所示。

其仿真结果如图2-2所示。

图1-1 接收机频带选择性仿真电路图1.21.41.61.82.02.22.42.62.81.03.0-120-100-80-60-40-200-14020freq, GHz d B (S (2,1))2.032.062.092.122.152.182.212.242.272.002.308.12511.25014.37517.50020.62523.75026.8755.00030.000freq, GHzd B (S (2,1))图1-2 接收机频带选择性仿真结果2、接收机信道选择性仿真图2-1接收机信道选择性仿真电路图2-2接收机信道选择性仿真结果3、接收机系统算增益仿真2.112.122.132.142.152.162.172.102.18-20020406080-40100freq, GHz d B (S (2,1))2.1352.1362.1372.1392.1402.1422.1442.1332.14595.28695.57195.85796.14396.42996.71495.00097.000freq, GHzd B (S (2,1))图3-1 预算增益仿真电路图BPF1.t2AMP1.t2PWR1.t2MIX1.t2LPF1.t2AMP2.t2PORT1.t1Term1.t1020406080-20100Component, GB u d G a i n 1[0]图3-2 预算增益仿真结果图修改变量V AR 控件中变量后：将两次仿真的结果在一个图中表示出来，可以清楚地看到接收机在VGA 增益最大和最小的情况下整机增益的分配情况。

ADS系统级仿真解析

实验5 ADS系统级仿真实验目的：1. 了解收发信机的基础知识；2. 掌握利用ADS 中行为级模块进行系统级仿真的方法。

①使用如滤波器、放大器、混频器等行为级的功能模块搭建收发信机系统。

②运用S 参数仿真、交流仿真、谐波平衡仿真、瞬态响应仿真等仿真器对收发信机系统的各种性能参数进行模拟检测。

实验内容：5.1 收发信机的基础知识5.2 外差式接收机的系统级仿真5.1 收发信机的基础知识1. 接收机接收机将通过信道传播的信号进行接收，提取出有用信号。

接收机一般具有接收灵敏度、选择性、交调抑制、噪声系数等性能参数。

接收机的实现架构可分为：超外差、零中频和数字中频等。

典型无线接收机框图（超外差式）接收机各部分的作用和要求如下： ① 射频滤波器1 （FP Filterl ）选择信号频段、限制输入信号带宽、减小互调失真。

抑制杂散信号，避免杂散响应。

减少本振泄漏，在频分系统中作为频域相关器。

② 低噪声放大器（LNA ）在不使接收机线性度恶化的前提下提供一定的增益。

抑制后续电路的噪声，降低系统的噪声系数。

③ 射频滤波器2（ FP Filter2）抑制由低噪声放大器放大或产生的镜频干扰。

进一步抑制其他杂散信号。

减少本振泄漏。

④ 混频器（Mixer ）将射频信号下变频为中频信号。

是接收机中输入射频信号最强的模块，其线性度极为重要，同时要求较低的噪声系数。

V LNAPF Filter 1 II AMPMixerPF FilterBBInjectionFilter⑤ 本振滤波器（Injection Filter ）滤除来自本振的杂散信号。

⑥ 本振信号源（LO ）为接收机提供本地振荡信号。

⑦ 中频滤波器（IF Filter ）抑制相邻信道的干扰，提供选择性。

滤除混频器产生的互调干扰。

如果存在第二次变频，需要抑制第二镜频。

⑧ 中频放大器（IF AMP ）将信号放大到一定的幅度，供后续电路（如数模转换器或解调器）处理。

图像通信系统设计与仿真课程设计

图像通信系统设计与仿真课程设计通信系统综合实践是通信工程专业建设过程中非常重要的一部分；因为实际工作中，我们在设计通信系统前，就必须通过仿真建模设计对通信系统进行有效的模拟和验证，以实现相关光电器件和测试设备的配置、优化和改进。

1.验证理论：通过仿真建模，可以将通信系统的理论模型转化为可操作的仿真实验模型，从而对理论测算值进行分析、验证和校准；这将助于将我们头脑中估算通信系统的理论测试值进行核对，从而指导实际通信系统的建设。

如下图所示，实际系统、数学模型和（计算机）工具之间的关系是密不可分的，其中系统是研究对象、模型是系统抽象、仿真则是模型实验，它们在实际通信系统的建设过程前后是闭环的关系。

2.优化系统：仿真建模可以对系统中的光电器件和线缆配置进行优化设计；通过调整下述环节（例如信道预编码、编码、解码、调制、解调、加密、解密、数字信号处理（DSP）、人工智能（AI）算法等）中的各种关键参数，可以找到最优配置，从而整体提高待设计的通信系统的性能。

3.评估性能：仿真建模可以模拟不同外部环境（例如不同的信道条件、不同的噪声水平等）下的通信系统收发及传输信号性能；这有助于为实际系统的设计和部署提供性能参考依据。

4.排查故障：仿真建模可以帮助排查待设计或搭建的实际通信系统中的故障和问题；通过模拟故障可能发生情况，可以定位并设法修复系统中的问题，从而在实际通信系统建设时减轻或消除故障发生的可能性。

5.降低成本：仿真建模国产并不需要真实的硬件设备和实验环境，可以大大降低物理实验和系统验证的成本；同时，通过仿真实验，可以减少实际实验的次数和时间，提高实验效率。

还有一个作用是：我们可以以非常低的成本站在系统整体分析的视角，充分掌握系统的实际成本耗费并进行预算。

6.创新新技术验证：仿真建模可以用来评估创新通信技术和信息数字信号处理（DSP）算法的应用可行性和先进性；而且通过模拟创新技术在通信系统中的应用，可以改进创新技术的实施方法，优化关键器件和线缆的配置，评估其通信性能和可靠性效果，为实际应用提供参考。

MIMO系统各态历经信道容量的分析与仿真

收稿日期：2006-03-06；修订日期：2006-04-29作者简介：贺中堂（1971-），男，江苏丰县人，讲师，博士研究生，主要研究方向：通信信号处理、空时信号处理；张力军（1942-），男，浙江文章编号：1001-9081（2006）08-1799-03MIMO 系统各态历经信道容量的分析与仿真贺中堂1，张力军1，陈自力2（1.南京邮电大学通信与信息工程学院，江苏南京210003；2.徐州空军学院电工电子教研室，江苏徐州221000）(hezta@)摘要：以信息论的观点为基础，在假设信道状态信息仅收端已知的情况下，采用等功率发射方案，研究了瑞利衰落信道下MIMO（多输入多输出）系统各态历经信道容量，推导了三种特殊MIMO 信道的各态历经信道容量表达式，以及在小信噪比下等收发天线MIMO 系统的容量近似公式，并通过仿真进行了验证，仿真结果表明该近似公式比较精确。

关键词：多输入多输出；各态历经信道容量；Wishart 分布函数；Gamma 函数中图分类号：TP393.03 文献标识码：AAnalysis and simulations for ergodic capacity channel of MIMO systemsHE Zhong-tang 1,ZHANG Li-jun 1,CHEN Zi-ii 2（1.School of Communication and Information Engineering,Nanjing Uniuersity of Posts and Telecommunications,Nanjing Jiangsu 210003,China ；2.Electrical and Electronic Teaching and Researching Offices,Xuzhou Airforce College,Xuzhou Jiangsu 221000,China ）Abstract:Under the assumption that the channei state information was avaiiabie oniy at the receiver,the capacity of MIMO systems in Rayieigh fading channei was investigated on the basis of information theory.Three speciai expressions for the MIMO capacity over ergodic fiat fading channei were derived.An asymptotic formuia for MIMO systems with eguai number of transmit and receive antennas in smaii SNR was aiso given.Simuiation resuits show that this approximation is reiativeiy accurate.Key words:MIMO;ergodic channei capacity;Wishart distribution function;Gamma function0 引言采用MIMO （多输入多输出）的无线通信系统可以带来比SISO （单发单收）系统更多的优点，比如增加通信系统容量、提高频谱利用效率，下一代（4G ）无线移动通信已考虑在移动台和基站设置多个收发天线。

LTEMIMO基本原理介绍

1
8.5631
1.5774
0.2751
0.0507
Case 2
33dBm/Antenna Macro ISD = 500m,4TxBF,Single Stream,20dB, 3km/h
1
13.9773
2.5747
0.9195
0.1694
Case 3
33dBm/Antenna Macro ISD 500m,4TxBFprecoding, Dual Stream,20dB, 3km/h
空时发射分集
空频发射分集与空时发射分集类似，不同的是SFTD是对发送的符号进行频域和空域编码将同一组数据承载在不同的子载波上面获得频率分集增益
空频发射分集
在不同的发射天线上发送具有不同相对延时的同一个信号, 人为地制造时间弥散，能够获得分集增益。且循环延时分集采用的是循环延时而不是线性延时，延迟是通过固定步长的移相（Cyclic Shift，循环移相）来等效实现延迟。
SU-MIMO（单用户MIMO）：指在同一时频单元上一个用户独占所有空间资源，这时的预编码考虑的是单个收发链路的性能； MU-MIMO（多用户MIMO）：指在同一时频单元上多个用户共享所有的空间资源，相当于一种空分多址技术，这时的预编码还要和多用户调度结合起来，评估系统的性能。
LTE中的MIMO模型
层映射根据协议36.211，层数V≤P，P表示物理信道用于发射的天线端口数，且码字流的个数最多为2 。协议规定：码字到层的映射可有1：1，1：2，2：2，2：3，2：4。且1：2的情况只发生在P=4的条件下。
空间复用方式下预编码
预编码：克服无线信道的相关性。当多路径信道在一个或多个MIMO接收机上无法提供足够的SINR（信噪比）时，预编码技术可以极大地提高系统性能。