【摘要】 文章分析了RF2000無線傳輸系統的特點，給出了簡化的無線傳輸系統框圖並詳細地描述了各組成部分及其技術指標。利用MATLAB軟體實現了GUI介面的傳輸鏈路計算，並且使用ADS軟體進行了鏈路模擬，將二者的結果進行了對比，驗證了鏈路計算的正確性。
【關鍵詞】鏈路計算 RF2000無線傳輸系統 模擬
一、引言
隨著無線通訊技術的不斷髮展，人們對高效能大容量無線通訊系統的需求越來越大。這種需求使得無線通訊系統變得越來越複雜，因此無線系統模擬與計算也變得越來越重要。同時對於實際射頻電路設計也具有很大的參考價值。
二、RF2000無線傳輸系統框圖及技術指標
RF2000無線傳輸系統本質上就是一個射頻傳輸系統。它包括髮射機、發射天線、傳播空間、接收天線以及接收機。
發射與接收天線(ANTENNA)的技術指標：①發射增益(Gt)②發射效率(nt)③發射駐波比(SWRt)
帶通濾波器(BPF)的技術指標：①訊號增益(GBPF)②通帶頻寬(BW)
低噪聲放大器(LNA)的技術指標：①噪聲係數FLNA②增益GLNA
混頻器(MIXER)的技術指標： ①噪聲係數FMIX ②變頻損耗GMIX
中頻放大器(IF)的技術指標：①噪聲係數FIF ②增益GIF
三、系統鏈路模擬與計算的實現
3.1 MATLAB軟體實現鏈路計算
GUIDE是MATLAB為GUI程式設計使用者設計程式介面、編寫程式功能核心而提供的一個圖形介面形式的整合化開發環境。相對於M檔案程式設計實現GUI介面設計，GUIDE更加簡便、快捷，因此本文中使用GUIDE輔助設計實現GUI程式的前臺介面。在完成以上GUI程式中回撥函式的編寫之後，在生成的GUI介面中輸入引數，即可看到系統分析的結果。
3.2 ADS軟體實現鏈路模擬
考慮到在ADS軟體中沒有整合化的天線模組，因此只對無線傳輸系統框圖的接收機部分進行模擬。本次模擬包括一個射頻輸入埠、帶通濾波器(BPF)、低噪聲放大器(LNA)、下變頻的混頻器(MIXER)、中頻放大器(IF)。通過ADS系統模擬，可以知道當前設計的系統引數。依據MATLAB GUI介面的輸入引數，可以知道f為5.8GHz、B為20MHz、Pr為-76.394dBm、GBPF為-1.5dB、GLNA為20dB、FLNA為2.5dB、GMIX為-8dB、FMIX為10dB、GIF為30dB、FIF為5dB。
四、MATLAB鏈路計算與ADS鏈路模擬結果對比
在MATLAB鏈路計算程式中，除了GUI介面的系統分析(System Analysis)結果之外，還對接收機的整體效能進行了計算分析。在不考慮天線的噪聲溫度時，獲得了接收機的如圖1所示的效能指標。
對ADS鏈路模擬原理圖的模擬結果如圖2所示，模擬結果所包括的效能指標與GUI的計算分析一樣。
由ADS鏈路模擬結果可知，它的OutPGain_ dB、NF_RefIn_NoImage_ dB以及OutPwr_dBm這三個效能指標與MATLAB計算分析結果相符。
雖然兩者均沒有考慮接收天線噪聲的影響，但是OutNPwrTotal_dBm、OutSNR_Total_dB這兩項指標看起來還是相差較大。這其中的原因在於：在MATLAB計算分析中，把帶通濾波器(BPF)當作了一個理想帶通濾波器;而在ADS原理圖的'鏈路模擬中，是不可能把巴特沃茲帶通濾波器當作一個理想帶通濾波器的，這樣也就導致ADS模擬出來的級聯噪聲總功率(OutNPwrTotal_dBm)總是會比MATLAB計算分析出來的大，進而導致ADS模擬出來的級聯信噪比(OutSNR_Total_dB)總是會比MATLAB計算分析出來的小。考慮到這些因素所帶來的誤差範圍，可以知道GUI的計算分析結果是正確的。
五、結束語
本文根據RF2000無線傳輸系統的特點，利用 MATLAB GUI 完成了RF2000無線傳輸系統的鏈路計算，並用 ADS 軟體對接收機做了鏈路模擬。經過MATLAB鏈路計算與ADS鏈路模擬對比，驗證了計算結果的正確性。在GUI介面算出來的系統最大傳輸距離R、接收機的輸入功率Pr等都是重要的系統引數，對於實際射頻電路的設計具有重要的指導意義。
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