Полученные пакеты ухудшаются из-за нарушений канала и радио. Восстановление пакетного содержимого требует синхронизации символа и коррекции смещения частоты, оценки канала, и демодуляции и восстановления преамбулы и полезной нагрузки. Функции WLAN Toolbox™ выполняют эти операции на VHT, HT-mixed и полях PPDU non-HT.
В этом примере показано, как восстановить содержимое с формы волны формата VHT.
Сгенерируйте форму волны VHT на 80 МГц
Создайте объект настройки VHT. Установите APEPLength
к 3200
и MCS
к 5
. Создайте поток битов передачи для поля данных. Для формы волны VHT поле данных содержит PSDULength*8
биты.
cfgVHT = wlanVHTConfig('APEPLength',3200,'MCS',5); txBits = randi([0 1],cfgVHT.PSDULength*8,1);
Создайте поля PPDU индивидуально. Создайте L-STF, L-LTF, L-SIG, VHT-SIG-A, VHT-STF, VHT-LTF, и поля преамбулы VHT-SIG-B и VHT-поле-данных.
lstf = wlanLSTF(cfgVHT); lltf = wlanLLTF(cfgVHT); lsig = wlanLSIG(cfgVHT); vhtSigA = wlanVHTSIGA(cfgVHT); vhtstf = wlanVHTSTF(cfgVHT); vhtltf = wlanVHTLTF(cfgVHT); vhtSigB = wlanVHTSIGB(cfgVHT); vhtData = wlanVHTData(txBits,cfgVHT);
Конкатенация отдельных полей, чтобы создать одну форму волны PPDU.
txPPDU = [lstf; lltf; lsig; vhtSigA; vhtstf; vhtltf; vhtSigB; vhtData];
Передайте форму волны VHT через канал SISO TGac
Создайте SISO TGac и объекты канала AWGN.
chBW = cfgVHT.ChannelBandwidth; fs = 80e6; tgac = wlanTGacChannel('SampleRate',fs,'ChannelBandwidth',chBW,... 'LargeScaleFadingEffect','Pathloss and shadowing'); awgnChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance','VarianceSource','Input port');
Вычислите шумовое отклонение для приемника с шумовой фигурой на 9 дБ. Шумовое отклонение, noiseVar
, равно kTBF, где k является константой Больцманна, T является температурой окружающей среды 290 K, B является пропускной способностью (частота дискретизации), и F является фигурой шума приемника. Передайте переданную форму волны через шумный канал TGac.
noiseVar = 10^((-228.6 + 10*log10(290) + 10*log10(fs) + 9)/10)
noiseVar = 2.5438e-12
rxPPDU = awgnChan(tgac(txPPDU),noiseVar);
Восстановите содержимое преамбулы VHT с PPDU
В общем случае L-STF и L-LTF обрабатываются, чтобы выполнить оценку смещения частоты и коррекцию и синхронизацию символа. В данном примере несущая частота не возмещена, и пакетная синхронизация 'вовремя'. Поэтому для точной демодуляции, определение смещения несущей частоты и синхронизации символа не требуется.
Найдите запуск и индексы остановки для полей PPDU.
fieldInd = wlanFieldIndices(cfgVHT)
fieldInd = struct with fields:
LSTF: [1 640]
LLTF: [641 1280]
LSIG: [1281 1600]
VHTSIGA: [1601 2240]
VHTSTF: [2241 2560]
VHTLTF: [2561 2880]
VHTSIGB: [2881 3200]
VHTData: [3201 12160]
Индекс остановки VHT-SIG-B указывает на длину преамбулы в выборках.
numSamples = fieldInd.VHTSIGB(2);
Постройте преамбулу и начало пакетных данных. Добавьте маркеры в и график формировать рисунок пакетных полевых контуров.
time = ([0:double(numSamples)-1]/fs)*1e6; peak = 1.2*max(abs(rxPPDU(1:numSamples))); fieldMarkers = zeros(numSamples,1); fieldMarkers(fieldInd.LSTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.LLTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.LSIG(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.VHTSIGA(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.VHTSTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.VHTLTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.VHTSIGB(2)-1,1) = peak; plot(time,abs(rxPPDU(1:numSamples)),time,fieldMarkers) xlabel ('Time (microseconds)') ylabel('Magnitude') title('VHT Preamble')
Демодулируйте L-LTF и оцените канал.
rxLLTF = rxPPDU(fieldInd.LLTF(1):fieldInd.LLTF(2),:); demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,cfgVHT); chEstLLTF = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,cfgVHT);
Извлеките поле L-SIG из полученного PPDU, восстановите его информационные биты и проверяйте CRC.
rxLSIG = rxPPDU(fieldInd.LSIG(1):fieldInd.LSIG(2),:); [recLSIG,failCRC] = wlanLSIGRecover(rxLSIG,chEstLLTF,noiseVar,chBW); failCRC
failCRC = logical
0
failCRC = 0
указывает, что CRC передал.
Для формата VHT биты уровня L-SIG являются постоянными и набор к [1 1 0 1]
. Смотрите информацию об уровне L-SIG и подтвердите, что эта постоянная последовательность восстанавливается. Для формата VHT установка MCS в VHT-SIG-A2 определяет фактическую скорость передачи данных.
rate = recLSIG(1:4)'
rate = 1x4 int8 row vector
1 1 0 1
Извлеките VHT-SIG-A и подтвердите, что проверка CRC передала.
rxVHTSIGA = rxPPDU(fieldInd.VHTSIGA(1):fieldInd.VHTSIGA(2),:);
[recVHTSIGA,failCRC] = wlanVHTSIGARecover(rxVHTSIGA, ...
chEstLLTF,noiseVar,chBW);
failCRC
failCRC = logical
0
Извлеките MCS, сходящий с VHT-SIG-A. Для отдельного пользователя VHT MCS расположен в битах VHT-SIG-A2 4 - 7.
recMCSbits = (recVHTSIGA(29:32))'; recMCS = bi2de(double(recMCSbits))
recMCS = 5
isequal(recMCS,cfgVHT.MCS)
ans = logical
1
Восстановленная установка MCS совпадает со значением MCS в объекте настройки.
Извлеките и демодулируйте VHT-LTF. Используйте демодулируемый сигнал выполнить оценку канала. Используйте оценку канала, чтобы восстановить VHT-SIG-B и VHT-поля-данных.
rxVHTLTF = rxPPDU(fieldInd.VHTLTF(1):fieldInd.VHTLTF(2),:); demodVHTLTF = wlanVHTLTFDemodulate(rxVHTLTF,cfgVHT); chEstVHTLTF = wlanVHTLTFChannelEstimate(demodVHTLTF,cfgVHT);
Извлеките и восстановите VHT-SIG-B.
rxVHTSIGB = rxPPDU(fieldInd.VHTSIGB(1):fieldInd.VHTSIGB(2),:); recVHTSIGB = wlanVHTSIGBRecover(rxVHTSIGB,chEstVHTLTF,noiseVar,chBW);
Как описано в 802.11ac Станд. IEEE 2013, Таблица 22-1, значение в поле VHT-SIG-B Length, умноженном на 4, является восстановленной длиной APEP для пакетов, несущих данные. Проверьте, что длина APEP, содержавшаяся в первых 19 битах VHT-SIG-B, соответствует заданной длине APEP.
sigbAPEPbits = recVHTSIGB(1:19)'; sigbAPEPlength = bi2de(double(sigbAPEPbits))*4
sigbAPEPlength = 3200
isequal(sigbAPEPlength,cfgVHT.APEPLength)
ans = logical
1
Восстановленное значение совпадает со сконфигурированной Длиной APEP.
Восстановите компенсируемые символы с помощью оценок канала от VHT-LTF.
recPSDU = wlanVHTDataRecover(rxPPDU(fieldInd.VHTData(1):fieldInd.VHTData(2),:),...
chEstVHTLTF,noiseVar,cfgVHT);
Сравните передачу и получите биты PSDU.
numErr = biterr(txBits,recPSDU)
numErr = 0
Количество битовых ошибок является нулем.
В этом примере показано, как восстановить содержимое с формы волны HT-формата.
Сгенерируйте форму волны HT на 20 МГц
Создайте объект настройки HT и передачу PSDU. Установите MCS
к 2
. Для формы волны HT полем данных является PSDULength*8
биты.
cfgHT = wlanHTConfig('MCS',2);
txPSDU = randi([0 1],cfgHT.PSDULength*8,1);
Создайте поля PPDU индивидуально. Создайте L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG, HT-STF, и поля преамбулы HT-LTF и HT-поле-данных.
lstf = wlanLSTF(cfgHT); lltf = wlanLLTF(cfgHT); lsig = wlanLSIG(cfgHT); htsig = wlanHTSIG(cfgHT); htstf = wlanHTSTF(cfgHT); htltf = wlanHTLTF(cfgHT); htData = wlanHTData(txPSDU,cfgHT);
Конкатенация отдельных полей, чтобы создать одну форму волны PPDU.
txPPDU = [lstf; lltf; lsig; htsig; htstf; htltf; htData];
Передайте форму волны HT через канал SISO TGn
Создайте канал SISO TGn и объекты канала AWGN.
fs = 20e6; tgnChan = wlanTGnChannel('SampleRate',fs,'LargeScaleFadingEffect','Pathloss and shadowing'); awgnChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance','VarianceSource','Input port');
Вычислите шумовое отклонение для приемника с шумовой фигурой на 9 дБ. Шумовое отклонение, noiseVar
, равно kTBF, где k является константой Больцманна, T является температурой окружающей среды 290 K, B является пропускной способностью (частота дискретизации), и F является фигурой шума приемника. Передайте переданную форму волны через шумный канал TGn.
noiseVar = 10^((-228.6 + 10*log10(290) + 10*log10(fs) + 9)/10); rxPPDU = awgnChan(tgnChan(txPPDU),noiseVar);
Восстановите содержимое преамбулы HT с PPDU
В общем случае L-STF и L-LTF обрабатываются, чтобы выполнить оценку смещения частоты и коррекцию и синхронизацию символа. В данном примере несущая частота не возмещена, и пакетная синхронизация 'вовремя'. Поэтому для точной демодуляции, определение смещения несущей частоты и синхронизации символа не требуется.
Найдите запуск и индексы остановки для полей PPDU.
fieldInd = wlanFieldIndices(cfgHT)
fieldInd = struct with fields:
LSTF: [1 160]
LLTF: [161 320]
LSIG: [321 400]
HTSIG: [401 560]
HTSTF: [561 640]
HTLTF: [641 720]
HTData: [721 9200]
Индекс остановки HT-LTF указывает на длину преамбулы в выборках.
numSamples = fieldInd.HTLTF(2);
Постройте преамбулу и начало пакетных данных. Добавьте маркеры в и график формировать рисунок пакетных полевых контуров.
time = ([0:double(numSamples)-1]/fs)*1e6; peak = 1.2*max(abs(rxPPDU(1:numSamples))); fieldMarkers = zeros(numSamples,1); fieldMarkers(fieldInd.LSTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.LLTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.LSIG(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.HTSIG(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.HTSTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.HTLTF(2)-1,1) = peak; plot(time,abs(rxPPDU(1:numSamples)),time,fieldMarkers) xlabel ('Time (microseconds)') ylabel('Magnitude') title('HT Format Preamble')
Демодулируйте L-LTF и оцените канал.
rxLLTF = rxPPDU(fieldInd.LLTF(1):fieldInd.LLTF(2),:); demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,cfgHT); chEstLLTF = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,cfgHT);
Извлеките поле L-SIG из полученного PPDU и восстановите его информационные биты.
rxLSIG = rxPPDU(fieldInd.LSIG(1):fieldInd.LSIG(2),:); [recLSIG,failCRC] = wlanLSIGRecover(rxLSIG,chEstLLTF,noiseVar,cfgHT.ChannelBandwidth); failCRC
failCRC = logical
0
failCRC = 0
указывает, что CRC передал.
Для формата HT биты уровня L-SIG являются постоянными и набор к [1 1 0 1]
. Смотрите информацию об уровне L-SIG и подтвердите, что эта постоянная последовательность восстанавливается. Для формата HT установка MCS в HT-SIG определяет фактическую скорость передачи данных.
rate = recLSIG(1:4)'
rate = 1x4 int8 row vector
1 1 0 1
Извлеките HT-SIG и подтвердите, что проверка CRC передала.
recHTSIG = rxPPDU(fieldInd.HTSIG(1):fieldInd.HTSIG(2),:); [recHTSIG,failCRC] = wlanHTSIGRecover(recHTSIG,chEstLLTF,noiseVar,cfgHT.ChannelBandwidth); failCRC
failCRC = logical
0
Извлеките MCS, сходящий с HT-SIG. Для HT MCS расположен в битах HT-SIG 0 до 6.
recMCSbits = (recHTSIG(1:7))'; recMCS = bi2de(double(recMCSbits))
recMCS = 2
isequal(recMCS,cfgHT.MCS)
ans = logical
1
Восстановленная установка MCS совпадает со значением MCS в объекте настройки.
Извлеките и демодулируйте HT-LTF. Используйте демодулируемый сигнал выполнить оценку канала. Используйте оценку канала, чтобы восстановить HT-поле-данных.
rxHTLTF = rxPPDU(fieldInd.HTLTF(1):fieldInd.HTLTF(2),:); demodHTLTF = wlanHTLTFDemodulate(rxHTLTF,cfgHT); chEstHTLTF = wlanHTLTFChannelEstimate(demodHTLTF,cfgHT);
Восстановите содержимое HT-данных с PPDU
Восстановите полученные компенсируемые символы с помощью оценок канала от HT-LTF.
[recPSDU] = wlanHTDataRecover(rxPPDU(fieldInd.HTData(1):fieldInd.HTData(2),:),...
chEstHTLTF,noiseVar,cfgHT);
Сравните переданные и полученные биты PSDU и подтвердите, что количество битовых ошибок является нулем.
numErr = biterr(txPSDU,recPSDU)
numErr = 0
Этот пример продвигается посредством восстановления non-HT-format содержимого формы волны.
Сгенерируйте форму волны Non-HT на 20 МГц
Создайте объект настройки non-HT и передачу PSDU. Установите MCS
к 4
.For форма волны non-HT, полем данных является PSDULength*8
биты.
cfgNonHT = wlanNonHTConfig('MCS',4);
txPSDU = randi([0 1],cfgNonHT.PSDULength*8,1);
Создайте поля PPDU индивидуально. Используйте non-HT-Data содержимое, чтобы проверять частоту ошибок по битам после восстановления. Создайте L-STF, L-LTF, и поля преамбулы L-SIG и поле данных non-HT.
lstf = wlanLSTF(cfgNonHT); lltf = wlanLLTF(cfgNonHT); lsig = wlanLSIG(cfgNonHT); nhtData = wlanNonHTData(txPSDU,cfgNonHT);
Конкатенация отдельных полей, чтобы создать одну форму волны PPDU.
txPPDU = [lstf; lltf; lsig; nhtData];
Передайте форму волны Non-HT через 802.11g канал SISO
Вычислите потерю пути свободного пространства для разделительного расстояния передатчика к приемнику 3 метров. Создайте канал 802.11g с максимальным эффектом Доплера на 3 Гц и задержкой пути к RMS, равной два раза шагу расчета. Создайте канал AWGN.
dist = 3; pathLoss = 10^(-log10(4*pi*dist*(2.4e9/3e8))); fs = 20e6; trms = 2/fs; maxDoppShift = 3; ch802 = comm.RayleighChannel('SampleRate',fs,'MaximumDopplerShift',maxDoppShift,'PathDelays',trms); awgnChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance','VarianceSource','Input port');
Вычислите шумовое отклонение для приемника с шумовой фигурой на 9 дБ. Шумовое отклонение, noiseVar
, равно kTBF, где k является константой Больцманна, T является температурой окружающей среды 290 K, B является пропускной способностью (частота дискретизации), и F является фигурой шума приемника. Передайте переданную форму волны через шумный, канал 802.11g с потерями.
noiseVar = 10^((-228.6 + 10*log10(290) + 10*log10(fs) + 9)/10); rxPPDU = awgnChan(ch802(txPPDU),noiseVar) * pathLoss;
Восстановите содержимое преамбулы Non-HT с PPDU
В общем случае L-STF и L-LTF обрабатываются, чтобы выполнить оценку смещения частоты и коррекцию и синхронизацию символа. В данном примере несущая частота не возмещена, и пакетная синхронизация 'вовремя'. Поэтому для точной демодуляции, определение смещения несущей частоты и синхронизации символа не требуется.
Найдите запуск и индексы остановки для полей PPDU.
fieldInd = wlanFieldIndices(cfgNonHT)
fieldInd = struct with fields:
LSTF: [1 160]
LLTF: [161 320]
LSIG: [321 400]
NonHTData: [401 7120]
Индекс остановки поля L-SIG указывает на длину преамбулы в выборках.
numSamples = fieldInd.LSIG(2);
Постройте преамбулу и начало пакетных данных. Добавьте маркеры в и график формировать рисунок пакетных полевых контуров.
time = ((0:double(numSamples)-1)/fs)*1e6; peak = 1.2*max(abs(rxPPDU(1:numSamples))); fieldMarkers = zeros(numSamples,1); fieldMarkers(fieldInd.LSTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.LLTF(2)-1,1) = peak; fieldMarkers(fieldInd.LSIG(2)-1,1) = peak; plot(time,abs(rxPPDU(1:numSamples)),time,fieldMarkers) xlabel ('Time (microseconds)') ylabel('Magnitude') title('Non-HT Format Preamble')
Демодулируйте L-LTF и оцените канал.
rxLLTF = rxPPDU(fieldInd.LLTF(1):fieldInd.LLTF(2),:); demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,cfgNonHT); chEstLLTF = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,cfgNonHT);
Извлеките поле L-SIG из полученного PPDU и восстановите его информационные биты.
rxLSIG = rxPPDU(fieldInd.LSIG(1):fieldInd.LSIG(2),:);
recLSIG = wlanLSIGRecover(rxLSIG,chEstLLTF,noiseVar,'CBW20');
Первые четыре бита поля L-SIG, биты 0 до 3, содержат информацию об уровне. Подтвердите что последовательность [1 0 0 1]
восстанавливается. Эта последовательность соответствует скорости передачи данных на 24 МГц для установки MCS non-HT 4
.
rate = recLSIG(1:4)'
rate = 1x4 int8 row vector
1 0 0 1
Извлеките и демодулируйте L-LTF. Используйте демодулируемый сигнал выполнить оценку канала. Используйте оценку канала, чтобы восстановить non-HT-Data.
rxLLTF = rxPPDU(fieldInd.LLTF(1):fieldInd.LLTF(2),:); demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,cfgNonHT); chEstLLTF = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,cfgNonHT);
Восстановите содержимое Non-HT-Data с PPDU
Восстановите компенсируемые символы с помощью оценок канала от HT-LTF, задав обеспечивающий нуль метод эквализации.
rxPSDU = rxPPDU(fieldInd.NonHTData(1):fieldInd.NonHTData(2),:); [recPSDU,~,eqSym] = wlanNonHTDataRecover(rxPSDU,chEstLLTF,noiseVar,cfgNonHT,'EqualizationMethod','ZF');
Сравните переданные и полученные биты PSDU и подтвердите, что количество битовых ошибок является нулем.
numErr = biterr(txPSDU,recPSDU)
numErr = 0
wlanHTConfig
| wlanNonHTConfig
| wlanVHTConfig