Free Space Path Loss
複素信号への自由空間パス損失の適用
ライブラリ:
Communications Toolbox /
RF Impairments and Components
説明
Free Space Path Loss ブロックは、自由空間パス損失を複素信号に適用します。ブロックは送信機と受信機間の距離による信号強度の損失をシミュレートします。[Mode] パラメーターは、損失をデシベルで指定するのか、距離と RF 信号周波数に基づいた計算として指定するのかを示します。
例
このモデルは、自由空間パス損失をQPSK 変調信号に適用します。
Free Space Path Loss ブロックは、距離と周波数モードの設定に基づいて計算される自由空間パス損失を適用します。
モデルを実行し、自由空間パス損失が適用された後の信号レベルを表示します。
自由空間パス損失の構成設定は以下の通りです。
Mode: Distance and Frequency Distance: 0.500 Frequency (MHz): 1920 The calculated free space path loss is 92.09 dB.
この例では、差動直交位相偏移変調 (DQPSK) 方式によって変調された信号に RF 劣化要因を適用します。RF 劣化要因を示すために、この例では、現代の無線機の一般的なレベルとは異なる誇張されたレベルを適用しています。
この例では、slex_rcvrimpairments_dqpsk モデルがランダムな信号を DQPSK 変調し、信号にさまざまな RF 劣化要因を適用します。モデルでは、RF Impairments ライブラリから劣化要因ブロックを使用します。コールバック関数 InitFun はシミュレーション変数を初期化します。詳細については、モデル コールバック (Simulink)を参照してください。
劣化要因ブロックの後、信号は 2 つのパスに分岐します。1 つのパスは、復調の前に信号に DC ブロッキング、自動ゲイン制御 (AGC)、および I/Q 不均衡補正を適用します。補正パス上の信号は、DC Blocker、AGC、およびI/Q Imbalance Compensatorブロックによって調整されます。信号は DQPSK 変調されているため、搬送波同期は必要ありません。2 番目のパスは、復調に直接進みます。復調後、両方の信号でエラー レートの計算が行われます。モデルには、コンスタレーションを解析できるように、変調の後、補正の前、および補正の後にConstellation Diagramブロックが含まれています。
モデルが実行されると、シミュレーションの以下の段階で信号がコンスタレーション ダイアグラムにプロットされます。
After Modulationコンスタレーション ダイアグラムは、基準の DQPSK 変調信号コンスタレーションを示しています。Before Correctionコンスタレーション ダイアグラムは、減衰して歪んだ信号コンスタレーションを示しています。After Correctionコンスタレーション ダイアグラムは、補正ブロック後に信号が増幅および改善されたことを示しています。
AGC を使用しない復調済み信号のエラー レートは主に自由空間パス損失と I/Q 不均衡によって発生します。QPSK 変調は他の劣化要因の影響を最小限に抑えます。
Error rate for corrected signal: 0.000 Error rate for uncorrected signal: 0.042
モデルを検証するには、次のことを試します。
RF 劣化要因の設定を調整し、モデルを再実行して、コンスタレーション ダイアグラムとエラー レートの変化に注目します。
復調の前にイコライザー段階を追加するためにモデルを変更します。イコライズには、劣化要因によって発生する歪みの一部を低減するための固有の機能があります。詳細については、イコライズを参照してください。
拡張例
通信システム パフォーマンスにおける RF 効果の影響
Simulink® で RF トランシーバーの熱ノイズ、位相ノイズ、および非線形性劣化をモデル化する。
端子
入力
出力
パラメーター
ブロックの特性
データ型 |
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多次元信号 |
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可変サイズの信号 |
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アルゴリズム
自由空間パス損失 L (デシベル単位) は、次のように求めます。
L = 20log10(4πR/λ).
この式では、ターゲットが送信素子またはアレイの遠方界に存在することを想定しています。近傍界では、自由空間のパス損失式は有効ではなく、0 dB よりも小さい結果となり、信号ゲインと等価になる可能性があります。そのため、範囲値 R ≤ λ/4π について損失は 0 dB に設定されます。
拡張機能
バージョン履歴
R2006a より前に導入
