Programski paket MATLAB-Simulink-Vezbe-Satelitski komunikacioni sistemi-Elektrotehnika i racunarstvo (2), Vežbe' predlog Satelitski komunikacioni sistemi. Univerzitet u Beogradu
jakestyle
jakestyle

Programski paket MATLAB-Simulink-Vezbe-Satelitski komunikacioni sistemi-Elektrotehnika i racunarstvo (2), Vežbe' predlog Satelitski komunikacioni sistemi. Univerzitet u Beogradu

PDF (468 KB)
13 str.
804broj poseta
Opis
elektrotehniku I racunarstvo,visa skola za elektrotehniku,visa skola za elektrotehniku I racunarstvo, Programski paket MATLAB-Simulink,Vezbe,Satelitski komunikacioni sistemi,elektrotehnika i racunarstvo, Programski paket...
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 str. / 13
ovo je samo pregled
3 prikazano na 13 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 13 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 13 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 13 str.
preuzmi dokument
Microsoft Word - Lab4SKS.doc

SKS – LABORATORIJSKA VEŽBA 4.

Programski paket MATLAB/Simulink Model satelitskog linka (RF Satellite Link): uticaj

nelinearnosti pojačavača HPA i nebalansiranosti I/Q komponenti

Model satelitskog linka

Model satelitskog linka (RF Satellite Link), prikazan na Sl.1, detaljno je opisan u prethodnoj vežbi, dok će u ovoj vežbikoji će biti analiziran uticaj promene nekih od relevantnih parametara modela.

Slika 1. Model satelitskog linka

Dvostrukim klikom miša na proizvoljan blok dobija se uvid u inicajalno postavljene vrednosti relevantnih parametara. Nakon unosa (u predviđenom prostoru – Block Parameters: Adjust Initial Settings prozor, prikazan na Sl.2) vrednosti nekog parametra od strane korisnika, ili nakon izbora iz padajućeg menija, promenu je potrebno potvrditi klikom miša na OK ili Apply, kao što je prikazano na Sl.2.

U ovoj vežbi biće analiziran uticaj nivoa odmaka (back-off) pojačavača velike snage (podešavanjem u okviru HPA Back-off Level) koji određuje nivo efekta nelinearnosti koji pojačavač unosi i uticaj nebalansiranosti komponente u fazi i komponente u kvadraturi (podešavanjem u okviru I/Q Imbalance), sa ciljem procene degradacije performansi sistema usled ove nebalansiranosti. Polja za unos vrednosti ovih parametara takođe su prikazana na Sl.2.

Slika 2. Podešavanje parametara modela

Zadatak 1. Snimanje spektra snage i konstelacionih dijagrama za različite vrednosti nivoa odmaka (back-off) pojačavača HPA

U ovom zadatku analizira se uticaj nivoa odmaka (back-off) pojačavača velike snage (HPA Back-off Level) koji određuje nivo efekta nelinearnosti koji pojačavač unosi. Moguće je postaviti neku od tri ponuđene vrednosti: 30 dB (inicijalno podešavanje) što odgovara situaciji zanemarljivog uticaja nelinearnosti pojačavača (Negligable Nonlinearity) čime se srednja vrednost ulazne snage postavlja na 30 dB ispod nivoa ulazne snage koji prouzrokuje ulazak u zonu zasićenja HPA, zatim 7 dB što odgovara situaciji umerenog uticaja nelinearnosti pojačavača (Moderate Nonlinearity) čime se srednja vrednost ulazne snage postavlja na 7 dB ispod nivoa ulazne snage koji prouzrokuje ulazak u zonu zasićenja HPA, sa umerenim uticajem AM-AM i AM-PM parazitnih konverzija i 1 dB što odgovara situaciji izraženog uticaja nelinearnosti pojačavača (Severe Nonlinearity) čime se srednja vrednost ulazne snage postavlja na 1 dB ispod nivoa ulazne snage koji prouzrokuje ulazak u zonu zasićenja HPA, sa dosta izraženim AM-AM i AM-PM parazitnim konverzijama.

a) Postaviti temperaturu šuma prijemnika na 20 K (very low noise level), kao što je opisano u prethodnoj vežbi. Zadržati inicijalno podešavanje nivoa odmaka 30 dB i pokrenuti simulaciju. Snimiti spektar snage signala na predajnoj strani i signala na prijemu (pre demodulacije), kao što je prikazano na Sl.3.

Slika 3. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti i uporediti konstelcione dijagrame signala posle QAM modulacije (prikazan plavom bojom) i pre QAM demodulacije (prikazan crvenom bojom), kao na Sl.4.

Slika 4. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Snimiti i uporediti konstelacione dijagrame signala na ulazu nelinearnog pojačavača HPA (prikazan plavom bojom) i na izlazu nelinearnog pojačavača HPA (prikazan crvenom bojom), kao što je prikazano na Sl.5. Očitati vrednost bitske greške (BER) na displeju u donjem desnom uglu radnog prozora.

Slika 5. Konstelacioni dijagrami signala na ulazu i izlazu HPA

b) Postaviti nivo odmaka na 7 dB (zadržati ostala podešavanja kao u prethodnom primeru) i pokrenuti simulaciju. Snimiti spektar snage signala na predajnoj strani i signala na prijemu (pre demodulacije), kao što je prikazano na Sl.6.

Kakve su promene spektra snage u odnosu na prethodni primer? - ______________________________________________________________________

Slika 6. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije , kao na Sl.7, i uporediti ih sa konstelacionim dijagramima istih signala iz prethodnog primera.

Slika 7. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala na ulazu i izlazu nelinearnog pojačavača HPA kao što je prikazano na Sl.8. i uporediti ih a konstelacionim dijagramima istih signala iz prethodnog primera.

Slika 8. Konstelacioni dijagrami signala na ulazu i izlazu HPA

Kakva promena se uočava na konstelacionim dijagramima? ______________________________________________________________________

c) Postaviti nivo odmaka na 1 dB (zadržati ostala podešavanja kao u prethodnom primeru) i pokrenuti simulaciju. Snimiti spektar snage signala na predajnoj strani i signala na prijemu (pre demodulacije), kao što je prikazano na Sl.9.

Kakve su promene spektra snage u odnosu na prethodni primer? - ______________________________________________________________________

Slika 9. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije , kao na Sl.10, i uporediti ih sa konstelacionim dijagramima istih signala iz prethodnog primera.

Slika 10. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala na ulazu i izlazu nelinearnog pojačavača HPA kao što je prikazano na Sl.11. i uporediti ih a konstelacionim dijagramima istih signala iz prethodnog primera.

Slika 11. Konstelacioni dijagrami signala na ulazu i izlazu HPA

Kakva promena se uočava na konstelacionim dijagramima? ______________________________________________________________________

Zadatak 2. Snimanje spektra snage i konstelacionih dijagrama za slučaj nebalansiranosti komponente u fazi i komponente u kvadraturi

U ovom zadatku analizira se uticaj nebalansiranosti komponente u fazi i komponente u kvadraturi (podešavanjem u okviru I/Q Imbalance), sa ciljem procene degradacije performansi sistema usled ove nebalansiranosti. Nebalansiranost komponente u fazi i komponente u kvadraturi može se postaviti na pet različitih vrednosti, odgovarajuće promene se automatski prenose na I/Q Imbalance blok. Nebalansiranost je inicijalno posatavljena na None, što podrazumeva da nema nebalansiranosti. Mogući izbori su: Amplitude imbalance3 dB kojim se dodaje 1.5 dB pojačanja signala u fazi i -1.5 dB pojačanja signala u kvadraturi, Phase Imbalance 20 deg, kojim se rotira signal u fazi za 10° i signal u kvadraturi za -10°, In-Phase DC Offset 2e-6, kojim se amplitudi signala u fazi dodaje DC ofset 2·10-6 i koji rezultuje promenama na konstelacionom dijagramu prijemnog signala, ali ne prouzrokuje greške linka ukoliko nije kombinovan sa termičkim (ili nekim drugim) šumovima, Qudrature DC offset 1e-5, kojim se amplitudi signala u kvadraturi dodaje DC ofset 1·10-5 i koji prouzrokuje greške linka čak i kad nije kombinovan sa termičkim (ili nekim drugim) šumovima, a kao posledica ovog DC ofseta pojavljuje se pik (DC Spike) u spektru prijemnog signala.

Kompenzaciju DC ofseta moguće je podesiti u okviru DC Offset Compensation, čije se podešavanje (Enabled/Disabled) automatski prenosi na DC Removal blok. U polju za kompenzaciju inicijalno je postavljeno Disabled, a u slučaju izbora Enabled omogućava se uklanjanje pika (DC Spike) iz spektra prijemnog signala, što će se koristiti u ovoj vežbi, za slučaj postavljanja nebalansiranosti na In-Phase DC Offset 2e- 6 i Qudrature DC offset 1e-5.

a) Postaviti učestanost nosioca na 4000 MHz, prečnike antena na 0.4 m i temperaturu šuma prijemnika na 20 K (very low noise level), kao što je opisano u prethodnoj vežbi. Zadržati inicijalno postavljanje nebalansiranosti None i pokrenuti simulaciju. Snimiti spektar snage signala na predajnoj strani i signala na prijemu (pre demodulacije), kao što je prikazano na Sl.12.

Slika 12. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije , kao na Sl.13.

Slika 13. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

b) Postaviti nebalansiranost na In-Phase DC Offset 2e-6, čime se amplitudi signala u fazi dodaje DC ofset 2·10-6. Zadržati ostala podešavanja kao u prethodnom zadatku i pokrenuti simulaciju. Snimiti spektar snage signala na predajnoj strani i signala na prijemu (pre demodulacije), kao što je prikazano na Sl.14. Obratiti pažnju na pojavu DC ofseta (DC Spike) na dijagramu spektra snage signala na prijemu.

Slika 14. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije , kao na Sl.15, i uporediti sa prethodnim primerom.

Slika 15. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Obratiti pažnju na konstelacioni dijagram prijemnog signala i pojavu koncentracije (grupisanja) tačaka u zoni apscisne ose, što odgovara komponenti u fazi čijoj je amplitudi dodat DC ofset 2 µV. Poboljšanje performansi i poboljšanje mogućnosti detekcije signala ostvaruje se kompenzacijom DC ofseta, izborom opcije Enabled u okviru DC Offset Compensation. Nakon izbora ove opcije pokrenuti simulaciju i snimiti spektar snage, kao što je prikazano na Sl.16.

Slika 16. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije , kao na Sl.17.

Slika 17. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Kakve su promene spektra snage signala nakon primene kompenzacije DC ofseta? ______________________________________________________________

Kakve su promene na konstelacionom dijagramu prijemnog signala nakon primene kompenzacije DC ofseta? __________________________________________

c) Postaviti nebalansiranost na Quadrature DC Offset 1e-5, čime se amplitudi signala u kvadraturi dodaje DC ofset 1·10-5. Zadržati ostala podešavanja kao u prethodnom zadatku, isljučiti kompenzaciju DC ofseta izborom Disabled u okviru DC Offset Compensation i pokrenuti simulaciju. Snimiti spektar snage signala na predajnoj strani i signala na prijemu (pre demodulacije), kao što je prikazano na Sl.18. Obratiti pažnju na pojavu DC ofseta (DC Spike) na dijagramu spektra snage signala na prijemu.

Slika 18. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Da li je DC Spike izraženiji nego u prethodnom primeru, i zašto? ___________________________________________________________________

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije , kao na Sl.19, i uporediti sa prethodnim primerom.

Obratiti pažnju na konstelacioni dijagram prijemnog signala i pojavu koncentracije (grupisanja) tačaka u zoni ordinatne ose, što odgovara komponenti u kvadraturi čijoj je amplitudi dodat DC ofset 10 µV.

Da li je pojava koncentracije (grupisanja) tačaka na konstelacionom dijagramu izraženija nego u prethodnom primeru, i zašto? ________________________________

______________________________________________________________________

Slika 19. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Poboljšanje performansi i poboljšanje mogućnosti detekcije signala ostvaruje se kompenzacijom DC ofseta, izborom opcije Enabled u okviru DC Offset Compensation, kao u prethodno analiziranom primeru. Nakon izbora opcije Enabled ponovo pokrenuti simulaciju i snimiti spektar snage, kao što je prikazano na Sl.20.

Slika 20. Spektar snage predajnog i prijemnog signala

Snimiti konstelacione dijagrame signala posle QAM modulacije i pre QAM demodulacije, nakon uključivanja kompenzacije DC ofseta, kao što je prikazano na Sl.21.

Slika 21. Konstelacioni dijagram predajnog i prijemnog signala

Kakve su promene spektra snage signala nakon primene kompenzacije DC ofseta? ______________________________________________________________

Kakve su promene na konstelacionom dijagramu prijemnog signala nakon priemene kompenzacije DC ofseta? _________________________________________

nema postavljenih komentara
ovo je samo pregled
3 prikazano na 13 str.
preuzmi dokument