实验一 卫星转发器仿真设计一 设计思想卫星转发器的任务是把接受信号放大，并运用变频器变换为下行频率再发射出去。通过 Matlab 能够对接受信号的下变频、中频放大、上变频、行波管放大等过程进行仿真。这里用到的行波管放大是一种非线性放大。通过仿真，能够验证转发器的原理，观察非线性放大带来的干扰。二 实现流程Figure 1 转发器整体框图Figure 2 转发器具体实现流程这里表达输入信号为 9 路 DSB 信号之和，代表 9 地球站的上行信号之和（采用FDMA 制）。上行信号采用 6GHz，相邻 2 路信号载波间隔为 300MHz，DSB 信号带宽为100MHz。接受信号首先通过本地载波相干解调，再通过低通滤波器滤出低频部分，恢复出中频信号。之后通过中频线性放大，再进行上变频到 4GHz。之后通过行波管功率放大。进行TWTA 放大时应用非线性放大模型。三 结论分析00.10.20.30.40.50.60.70.80.91t-505xout转发器接收射频信号024681012Freq(GHz)-200-150-100-500|X(f)|转发器接收射频信号频谱Figure 3图 3 显示了接受信号的时域波形和频谱。通过频谱能够看出，接受信号是一种以 6GHz为中心的一簇信号。00.10.20.30.40.50.60.70.80.91t-505xout6G下变频信号024681012Freq(GHz)-200-150-100-500|X(f)|6G下变频信号频谱Figure 4图 4 显示了通过下变频之后的信号和其频谱。通过频谱能够看出，此时信号相称于集中分布在低频和高频段。假设一路信号为，则与 6GHz 相乘之后，得到：则频谱分量中有低频，高频。为了得到中频信号，下一步进行带通滤波。00.10.20.30.40.50.60.70.80.91t-505xout通过BPF后的6G下变频信号024681012Freq(GHz)-40-30-20-100|X(f)|通过BPF后的6G下变频信号频谱Figure 5图 5 显示了通过下变频之后的信号再通过 BPF 之后得到的中频信号和其频谱。这里使用 4 阶的巴特沃斯带通滤波器，截止频率设为 0.1GHz，2GHz。能够看到中频信号得到了较好的恢复。由于变频之后幅度有衰减，于是对信号进行线性放大，也就是乘以 2 倍。00.10.20.30.40.50.60.70.80.91t-505xout4G上变频信号024681012Freq(GHz)-40-30-20-100|X(f)|4G上变频信号频谱Figure 6图 6 显示了通过 4GHz 上变频的信号及其频谱，能够看到中频的已放大信号完全线性搬移到了 4GHz 频段上。00.10.20.30.40.50.60.70.80.91t-0.4-0.200.20.4xoutTWTA放大信号024681012Freq(GHz)-60-40-200|X(f)|TWTA放大信号频谱Figure 7图 7 显示了通过 TWTA ...
