این شبیه ساز، یک فایل اجرایی است که بر روی سیستم عامل ویندوز قابل نصب است. محیط گرافیکی آن بشکلی است که درک صحیحی از عملکرد سیستم از ورودی آنتن تا بخش بیس باند دیجیتال به کاربر میدهد. این شبیه ساز قادر است پارامترهای اصلی سه بخش اساسی یک سیستم مخابراتی مبتنی بر تکنولوژِی رادیونرم افزار را (که شامل بخش RF، بخش مبدل آنالوگ-دیجیتال و بخش پردازش که در FPGA است) را از کاربر دریافت کند. در نهایت، شبیه ساز میتواند سیگنال به نویز نهایی در خروجی سیستم و همچنین حساسیت سیستم (حداقل توانی که در آن سیستم بطور مطلوبی کار میکند) را استخراج کند.
امروزه تقریبا تمامی وسایل مخابراتی اطراف ما، اعم از تجاری و صنعتی، هر یک بنحوی از تکنولوژی رادیو نرم افزاری (SDR) استفاده می‌نمایند. این سیستم ها از نظر سخت افزاری شامل سه بخش میباشند: ((بخش ((RF، ((بخش باندپایه و پردازش)) و ((بخش لایه مشترک بین RF و پردازش)).
در کشور ما افراد زیادی هستند که مباحث RF را به خوبی مسلط هستند. همچنین پژوهشگران توانای بسیاری نیز در زمینه پردازش سیگنال وجود دارند. اما متاسفانه در زمینه ملاحظات مشترک در اتصال دو بخش RF و پردازش سیگنال به یکدیگر که دارای نکتهها و ظرافتهای بسیار زیادی است، متخصصین کمتری در کشور وجود دارند. متاسفانه در این بخش، ضعف شدیدی وجود دارد و در حال حاضر بسیاری از پروژه های شرکتهای الکترونیکی و مخابراتی از این بابت دچار مشکل هستند. متاسفانه طی سال های اخیر در کشور دیده شده است که شرکت های مخابراتی در مبحث ((ملاحظات مشترک بخش RF و پردازش سیگنال)) ضررهای مالی زیادی متحمل شده اند. این مسئله عمدتا بدلیل کمبود کتب و مقالات فنی معتبر در این بخش است. بطوریکه نگارنده به جرئت میتواند ادعا کند که تعداد کتب فنی معتبر در این بخش در جهان کمتر از تعداد انگشتان دست است. در حالیکه در سایر بخش ها (بخش RF و بخش پردازش) کتب و مقالات فنی بسیار زیاد، کامل و مبسوطی در این زمینه وجود دارد. یکی از مشکلات دیگر این عرصه، در دسترس نبودن نرمافزارهای شبیه ساز است. شبیه سازهای بسیار اندکی هم که در این زمینه وجود دارد، با قیمت بسیار بالایی ارائه میشود، این مسئله، انگیزه اصلی ساخت شبیه ساز رادیونرمافزار میباشد. شکل زیر نمای کلی شبیه ساز را نشان میدهد:
هدف اصلی، بدست آوردن SNR و sensitivity در قسمت آنالوگ و دیجیتال میباشد. همانطور که میدانیم، SNR در بخش آنالوگ به عواملی مانند پهنای باند، عدد نویز، توان سیگنال ورودی و ... بستگی دارد. همچنین SNR بخش دیجیتال نیز به عواملی مانند سیگنال به نویز ADC، توان اشباع ADC، میزان جیتر کلاک و ... بستگی دارد. در پایان، SNR نهایی که در داخل FPGA تحویل الگوریتم میشود، ترکیبی از تمامی پارامترهای گفته شده میباشد. این نرمافزار، SNR نهایی را به کاربر گزارش میدهد. درحقیقت، این SNR نهایی است که سرنوشت یک پروژه عملی را مشخص میکند. در بسیاری از پروژهها، دیده شده که مثلا SNR خروجی بخش RF بسیار مناسب بوده اما SNR نهایی تحویلی به الگوریتم، افت چشمگیری داشته است. این نرمافزار این قدرت را دارد که در محاسبه SNR، تمامی پارامترهای گفته شده را دخیل سازد و نتیجه نهایی را تحویل دهد. نگارنده بارها این تست را بصورت عملی انجام داده است ونتیجه اندازهگیریهای عملی با نتایج شبیهسازی تقریبا با اختلاف بسیاراندکی برابر بوده اند.
یکی از قابلیتهای این نرمافزار، امکان رسم منحنی SNR نسبت به پارامترهای مختلف است. بخوبی میتوان منحنی SNR نسبت به گین RF به IF، تعداد بیتهای ADC، جیتر کلاک، ENOB، فرکانس IF و ... را رسم نمود. این موارد برای مدیران پروژه ابزار بسیار کارآمدی در انجام مناسب طراحی سیستمی یک پروژه (در سطح کلان و با دید بلوک دیاگرامی) خواهند بود.پارامترهای کلی شبیه ساز در شکل زیر ارائه شده است.
این نرم افزار میتواند منحنی های زیر را رسم کند:
§ رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((گین)).
§ رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((عدد نویز)).
§ رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((جیتر کلاک ADC)).
§ رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((تعداد بیتهای موثر )).
§ رسم منحنی (( سیگنال به نویز و حساسیت نهایی)) نسبت به ((پارامترهای DDC (مشخصات فیلتر دیجیتال، نرخ decimation و ...) )).
§ امکان مقایسه سیگنال به نویز و حساسیت در خروجی RF با خروجی مبدل آنالوگ-دیجیتال.
§ امکان مقایسه سیگنال به نویز و حساسیت در خروجی RF با خروجی FPGA.
این نرم افزار جهت شبیه سازی کامل سیستم، پارامترهای زیر را از کاربر دریافت میکند:
پارامترهای بخش RF:
عدد نویز.
گین RF.
توان سیگنال در ورودی بخش RF (ورودی آنتن).
فرکانس میانی (فرکانس IF).
پهنای باند.
اثر غیرخطی
پارامترهای بخش مبدل آنالوگ - دیجیتال:
تعداد بیت های فیزیکی.
تعداد بیتهای موثر(ENOB).
SFDR ذاتی مبدل آنالوگ-دیجیتال.
جیتر کلاک.
توان اشباع ماژول مبدل آنالوگ-دیجیتال.
امکان شبیه سازی حالتهای نمونه برداری باند پایه، نمونه برداری باند پایین و نمونه برداری میانگذر.
.jpg)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
(3)(4)(5).jpg)
.jpg)
(3)(4).png)
.png)
