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Simulink での 16-QAM 信号に対するパワー アンプの Saleh モデルの追加

この例では、Saleh メソッドによる無記憶非線形性を 16-QAM 変調信号に適用します。パワー アンプの Saleh モデルを示すために、この例では、現代の無線機では一般的ではない誇張されたレベルを適用しています。

この例では、cm_mnl_saleh_16qam モデル 16-QAM は、コンスタレーション点の完全なセットを含む信号を変調し、それらを既定の AM/AM および AM/PM 歪み設定、AM/AM 歪みのみ、および AM/PM 歪みのみで Saleh メソッドを適用するように構成されたMemoryless Nonlinearityブロックに渡します。モデルの各 Memoryless Nonlinearity ブロックの後にはConstellation Diagramブロックが含まれているため、コンスタレーションに対する各劣化要因の影響を解析できます。

モデル内で、"Plot Transfer Curve" Callback Button (Simulink)ブロックをクリックして、補助関数 testPA.m を実行できます。補助関数 testPA は、以下に示す Saleh メソッドの増幅器の転送曲線を既定の設定でプロットし、非線形の入出力信号を表示します。増幅後、プロットされたコンスタレーション点は、増幅器モデルの入力から出力への特性に従って移動されます。各コンスタレーション点の電圧により、コンスタレーションの各点の歪みの方向と振幅が決まります。

このコンスタレーション ダイアグラムには、振幅と位相が個別および一緒に歪むように設定された増幅器に対するコンスタレーションの歪みが示されています。

• AMAM ダイアグラムには振幅対振幅の歪みがある信号が示され、振幅対位相の歪みは示されません。AM/AM 歪みによって、コンスタレーション点が原点から放射状に、または原点に向かって移動します。Saleh メソッドおよび指定した動作特性の場合、内側のコーナーのコンスタレーション点は原点から離れて移動し、外側のコーナーのコンスタレーション点は原点に向かって移動します。コーナー以外のコンスタレーション点はごくわずかな量だけ移動します。

• AMPM ダイアグラムには振幅対振幅の歪みがある信号は示され、振幅対位相の歪みは示されません。AM/PM 歪みにより、コンスタレーション点の回転が発生します。原点から離れているコンスタレーション点は原点に近い点よりも大きく移動します。

• AMAM and AMPM ダイアグラムには振幅対振幅の歪みと振幅対位相の歪みがある信号が示されます。このダイアグラムでは、コンスタレーション点が原点から離れて、または原点に向かって移動し、反時計回りに回転しています。

このコンスタレーション点の散布図には AM/AM 歪みのみで移動した点が示されます。ここで使用される関数scatterplotは、コンスタレーション点の位置をプロットし、各点が理想的なコンスタレーション点の位置から移動した相対距離を強調表示するラベルを付けます。移動した各コンスタレーション点の振幅と方向を解析するには、現在の動作特性に対して、入力および出力の特性曲線を再プロットする必要があります。

モデルを調査するには、Memoryless Nonlinearity ブロックの設定を次のように調整してみます。

• さまざまな劣化要因モデル メソッドを適用する。

• さまざまな劣化のレベルを適用する。

• 補助関数 testPA.m を更新して、既定以外の Memoryless Nonlinearity ブロック設定で入出力特性をプロットし、解析する。

参考

Memoryless Nonlinearity