Simulink での受信機の周波数オフセット キャリブレーション

必要なソフトウェアとハードウェア

取得した信号を使用してこの例を実行するには、次のソフトウェアが必要です。

信号をリアルタイムに受信するには、次のハードウェアも必要になります。

さらに次のソフトウェアも必要になります。

Communications Toolbox でサポートされる SDR プラットフォームのすべてのリストについては、ソフトウェア無線 (SDR) 情報ページのサポートされているハードウェアの節を参照してください。

はじめに

受信機の周波数オフセット キャリブレーションの概要については、受信機の周波数オフセット キャリブレーションの例を参照してください。

例の実行

取得した信号を使用してこの例を実行するには、Signal Source Selector ブロックを使用して、Frequency Offset Captured Signal ブロックをソースとして選択します。次に実行ボタンをクリックします。モデルでは、560309440 Hz の中心周波数で、RTL-SDR 無線機を使用して取得した信号を処理します。この値は、米国のデジタル TV 信号のチャネル 29 のパイロット トーンに対応します。

RTL-SDR 無線機をソースとして使用してこの例を実行するには、Signal Source Selector ブロックを使用して、RTL-SDR Receiver ブロックをソースとして選択します。Expected Center Frequency ブロックをダブルクリックし、期待するトーン周波数を設定します。既知の信号ソースを使用して送信を開始します。米国の場合は、予想される中心周波数値を近くのデジタル TV 送信機のパイロット トーンに設定できます。チャネル番号のリストと周波数値については、North American television frequencies を参照してください。次に実行ボタンをクリックします。

信号源として RTL-SDR 無線機を使用している場合は、送信機/受信機の周波数オフセットを補正するために、表示された PPM 補正値を RTL-SDR Receiver ブロックの Frequency correction (ppm) パラメーターとして指定します。仕様では必ずオフセットの符号を使用してください。Spectrum Analyzer ブロックに表示されるスペクトルは 0 Hz で最大値になるはずです。

例の構造

次の図に、受信機のモデルを示します。

次の図に、受信機サブシステムの構造の詳細を示します。

Find Peak Frequency

Find Peak Frequency サブシステムは、受信信号の最大強度の周波数を検出します。検出した周波数は周波数オフセットに相当します。次の図に、このサブシステムを示します。このサブシステムで、Periodogram ブロックは受信信号の PSD 推定を返します。Probe ブロックはフレーム サイズとフレームのサンプル時間を検出します。この情報を使用して、このサブシステムは周波数帯域の最大振幅指数を検出し、次の式に従ってこの指数を周波数値に変換します。

Foffset = IndexofMaxAmplitude * FrameSize / (FFTLength * FrameSampleTime)

MATLAB 関数 findpeakfreq.m がこの変換を行います。

スペクトル アナライザー

次の図に、周波数範囲 -200 kHz から 200 kHz での Spectrum Analyzer の出力を示します。次に示すケースでは、受信信号の最大強度の周波数は約 -35 kHz です。