Этот пример показывает, как выполнить тесты маски эмиссии спектра для переданной формы волны IEEE® 802.11p™.
IEEE 802.11p [2] является утвержденной поправкой к стандарту IEEE 802.11™, чтобы включить поддержку беспроводного доступа в автомобильных средах (WAVE). Используя полусинхронизированный режим с пропускной способностью канала на 10 МГц, это действует в полосах на 5.85-5.925 ГГц, для которых дополнительные спектральные маски эмиссии заданы [Приложение D 1].
Этот пример показывает, как спектральные измерения маски могут быть выполнены на переданной форме волны. Форма волны сгенерирована с WLAN Toolbox™ для простоты, но форма волны, полученная со спектром анализатор, могла использоваться также.
Сгенерирована форма волны, состоящая из трех пакетов IEEE 802.11p на 10 МГц, разделенных разрывом с 32 микросекундами. Случайные данные используются для каждого пакета и 16QAM, модуляция используется. Основополосная форма волны сверхдискретизирована и отфильтрована, чтобы уменьшать из эмиссии полосы, таким образом, удовлетворяющей спектральные требования маски. Модель мощного усилителя (HPA) используется, который вводит внутриполосное искажение и спектральный перерост. Спектральное измерение маски эмиссии выполняется на сверхдискретизированной форме волны после мощного моделирования усилителя. Схематичный тест проиллюстрирован в следующей схеме:
В этом примере сгенерирована форма волны IEEE 802.11p, состоящая из нескольких пакетов формата non-HT. Параметры формата формы волны non-HT описаны с помощью объекта настройки формата non-HT. Объект создается с помощью функции wlanNonHTConfig. В этом примере объект сконфигурирован для операции пропускной способности на 10 МГц, как используется IEEE 802.11p.
cfgNHT = wlanNonHTConfig; % Create packet configuration cfgNHT.ChannelBandwidth = 'CBW10'; % 10 MHz cfgNHT.MCS = 4; % Modulation 16QAM, rate-1/2 cfgNHT.PSDULength = 1000; % PSDU length in bytes
Генератор формы волны может быть сконфигурирован, чтобы сгенерировать один или несколько пакетов и добавить время простоя между каждым пакетом. В этом примере будут созданы три пакета с периодом неактивности с 32 микросекундами. Случайные биты для всех пакетов data
создаются и передаются в качестве аргумента wlanWaveformGenerator наряду с пакетным объектом cfgNHT
настройки non-HT и дополнительными параметрами генерации формы волны. cfgNHT
конфигурирует генератор формы волны, чтобы создать IEEE 802.11p форма волны non-HT.
% Set random stream for repeatability of results s = rng(98765); % Generate a multi-packet waveform idleTime = 32e-6; % 32 microsecond idle time between packets numPackets = 3; % Generate 3 packets % Create random data; PSDULength is in bytes data = randi([0 1], cfgNHT.PSDULength*8*numPackets, 1); genWaveform = wlanWaveformGenerator(data, cfgNHT, ... 'NumPackets', numPackets,... 'IdleTime', idleTime); % Get the sampling rate of the waveform fs = wlanSampleRate(cfgNHT); disp(['Baseband sampling rate: ' num2str(fs/1e6) ' Msps']);
Baseband sampling rate: 10 Msps
Спектральная фильтрация используется, чтобы сократить из полосы спектральные выбросы из-за неявного формирования меандра в модуляции OFDM и спектральном переросте, вызванном мощным усилителем в цепочке РФ. Чтобы смоделировать эффект мощного усилителя на форме волны и просмотреть из полосы спектральную эмиссию, форма волны должна быть сверхдискретизирована. В этом примере форма волны сверхдискретизирована с фильтром интерполяции, который также действует как спектральный фильтр. Это позволяет форме волны удовлетворять спектральные требования маски. Форма волны сверхдискретизирована и отфильтровала использование dsp. FIRInterpolator.
% Oversample the waveform osf = 3; % Oversampling factor filterLen = 100; % Filter length r = 50; % Design parameter for Chebyshev window (attenuation, dB) % Generate filter coefficients and interpolate coeffs = osf.*firnyquist(filterLen, osf, chebwin(filterLen+1, r)); coeffs = coeffs(1:end-1); % Remove trailing zero interpolationFilter = dsp.FIRInterpolator(osf, 'Numerator', coeffs); filtWaveform = interpolationFilter([genWaveform; zeros(filterLen/2,1)]); % Plot the magnitude and phase response of the filter applied after % oversampling h = fvtool(interpolationFilter); h.Analysis = 'freq'; % Plot magnitude and phase responses h.FS = osf*fs; % Set sampling rate h.NormalizedFrequency = 'off'; % Plot responses against frequency
В цепочке РФ мощный усилитель является необходимым компонентом, который также вводит нелинейное поведение в форме внутриполосного искажения и спектрального перероста. Модель Rapp используется, чтобы моделировать усилители мощности для беспроводных приложений LAN. Модель Rapp вызывает искажение AM и моделируется с коммуникацией. MemorylessNonlinearity. Мощный усилитель поддерживается - прочь, чтобы действовать ниже точки насыщения, чтобы уменьшать искажение. Возвратом управляет переменная hpaBackoff
.
hpaBackoff = 6; % dB % Create and configure a memoryless nonlinearity to model the amplifier nonLinearity = comm.MemorylessNonlinearity; nonLinearity.Method = 'Rapp model'; nonLinearity.Smoothness = 3; % p parameter nonLinearity.LinearGain = -hpaBackoff; % dB % Apply the model to the transmit waveform txWaveform = nonLinearity(filtWaveform);
Станции классифицируются согласно позволенным максимальным степеням передачи (в mW). Для четырех различных классов станций четыре различных спектральных маски эмиссии заданы [Приложение D 1]. Спектральные маски заданы относительно пиковой мощности спектральная плотность (PSD).
В этом примере маска эмиссии спектра переданной формы волны после того, как мощное моделирование усилителя измеряется для станции Класса A.
% IEEE Std 802.11-2012 Annex D.2.3, Table D-5: Class A STA
dBrLimits = [-40 -40 -28 -20 -10 0 0 -10 -20 -28 -40 -40];
fLimits = [-Inf -15 -10 -5.5 -5 -4.5 4.5 5 5.5 10 15 Inf];
Пропущенное спектральное измерение времени Поля данных non-HT используется для теста маски эмиссии спектра передатчика [3]. Поле данных non-HT каждого пакета извлечено от сверхдискретизированного txWaveform
с помощью индекса запуска каждого пакета. Извлеченные Поля данных non-HT конкатенированы при подготовке к измерению.
% Indices for accessing each field within the time-domain packet ind = wlanFieldIndices(cfgNHT); startIdx = osf*(ind.NonHTData(1)-1)+1; % Upsampled start of non-HT Data endIdx = osf*ind.NonHTData(2); % Upsampled end of non-HT Data idleNSamps = osf*idleTime/(1/fs); % Upsampled idle time samples perPktLength = endIdx + idleNSamps; idx = zeros(endIdx-startIdx+1, numPackets); for i = 1:numPackets % Start of packet in txWaveform, accounting for the filter delay pktOffset = (i-1)*perPktLength+filterLen/2; % Indices of non-HT Data in txWaveform idx(:,i) = pktOffset+(startIdx:endIdx); end % Select the Data field for the individual packets gatedNHTDataTx = txWaveform(idx(:),:);
График, сгенерированный функцией помощника helperSpectralMaskTest
, накладывает необходимую спектральную маску с измеренным PSD. Это проверяет переданные уровни PSD, чтобы быть на заданных уровнях маски и отображает состояние передачи/сбоя после теста.
% Evaluate the PSD and check for compliance helperSpectralMaskTest(gatedNHTDataTx, fs, osf, dBrLimits, fLimits); % Restore default stream rng(s);
Spectrum mask passed
Передачу спектральная маска для Станций Класса A в полосах на 5.85-5.925 ГГц для интервала канала на 10 МГц показывают в этом примере. Также показано, как пиковая спектральная плотность переданного сигнала находится в пределах спектральной маски, чтобы удовлетворить регулирующие ограничения. Подобный результат может быть сгенерирован для интервала канала на 5 МГц.
Мощная модель усилителя и спектральная фильтрация влияют на внеполосную эмиссию в спектральном графике маски. Для различных классов станции с более высокими относительными значениями дБ попытайтесь использовать различные фильтры или отфильтруйте длины и/или увеличьте возврат для более низкой эмиссии.
Для получения информации о других измерениях передатчика как точность модуляции и спектральная плоскость, обратитесь к следующему примеру:
Этот пример использует следующие функции помощника:
Станд. IEEE 802.11-2012: Стандарт IEEE для Информационных технологий - Телекоммуникаций и обмена информацией между системами - Локальными сетями и городскими компьютерными сетями - Конкретные требования, Часть 11: Беспроводное Среднее управление доступом (MAC) LAN и Физический уровень (PHY) Спецификации, IEEE, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1999-2013.
Станд. IEEE 802.11p-2010: Стандарт IEEE для Информационных технологий - Телекоммуникаций и обмена информацией между системами - Локальными сетями и городскими компьютерными сетями - Конкретные требования, Часть 11: Беспроводное Среднее управление доступом (MAC) LAN и Физический уровень (PHY) Спецификации, Поправка 6: Беспроводной доступ в Автомобильных Средах, IEEE, Нью-Йорке, Нью-Йорке, США, 2010.
Archambault, Джерри и Шрэвэн Суринени. "IEEE 802.11 спектральные измерения с помощью вектора сигнализирует об анализаторах". Проект 27.6 (2004) РФ: 38-49.