Моделирование узкополосных радиотехнических устройств

Для моделирования таких устройств характерно, что спектр сосредоточен на f_н и в узком диапазоне.

При моделировании используются 3 метода:

1. Метод несущей

2. Метод комплексной огибающей

3. Метод информационного параметра

Метод несущей

При использовании этого метода модель фактически повторяет структуру моделирующего устройства, а частота дискретизации выбирается исходя из теоремы Котельникова.

f_д ≥ 2(f_н+F_в)

Модель радиоприемного устройства

П ри составлении модели по методу несущей системы автоподстройки не учитываются, но возможность изменения коэффициента передачи и частоты гетеродина предусматривается.

Недостаток моделирования – высокая тактовая частота. Для ее уменьшения используют масштабирования.

Используется два вида масштабирования:

1. Применяется по всем параметрам сигнала и устройства обработки одинаково.

Все процессы замедляются в M_t раз по сравнению с реальным временем. Такое масштабирование во много раз увеличивает время моделирования по сравнению с реальным.

2. Масштаб для несущей и огибающей различны

Такое масштабирование физически основано на том, что при изменении несущей частоты в каких-то пределах, огибающая не изменяется.

Минимальное значение частоты дискретизации в этом случае определяется обобщенной теоремой Котельникова.

f_{дискр min} ≥ 2∆f ≥ 4F_в

Использование такого метода экономит время моделирования.

Метод комплексной огибающей

Метод несущей характеризуется избыточностью, т.к. сама несущая не несет полезной информации.

В методе комплексной огибающей несущая вообще не учитывается, а моделирование ведется по комплексной огибающей.

ВЧ сигнал:

Um(t) – амплитудная модуляция

ϕ(t) – угловая модуляция (ЧМ или ФМ)

Устройство обработки является узкополосным, поэтому его импульсная характеристика является колебательной.

Д ля устройства обработки комплексная огибающая импульсной характеристики

При записи комплексной огибающей учтем, что центральная частота ВЧ колебаний может не совпадать с центральной частотой настройки устройства обработки

Модель построена по формуле свертки, которая справедлива для комплексной огибающей.

О сновная трудность – подготовка математической модели.

Метод информационного параметра

Под информационным параметром понимается медленное изменение количества параметра радиосигнала: частоты, амплитуды или фазы.

Данный метод используется при моделировании систем АПЧ (систем радиоавтоматики).

Например, в приемнике, который мы моделировали, есть две петли автоподстройки: автоматическое регулирование усиления и автоматическая подстройка частоты гетеродина.

При моделировании не учитываем ни несущую частоту, ни огибающую.

Составим модель для метода информационного параметра для АПЧ: