exponenta event banner

Генерация формы сигнала

После создания необходимых объектов конфигурации, описанных в разделе Создание объектов конфигурации, можно использовать эти объекты для создания желаемой формы сигнала формата WLAN.

Стандарты IEEE ® 802.11™[1] определяют блок данных протокола физического уровня (PPDU) в качестве блока передачи на физическом уровне. Подробное описание структур полей PPDU для каждого формата передачи см. в разделе Структура PPDU WLAN .

Формат HE

В HE поддерживаются четыре режима передачи: однопользовательский, однопользовательский расширенный диапазон, триггерный и многопользовательский.

DMG PPDU

В DMG поддерживаются три схемы модуляции физического уровня (PHY): управление, одиночная несущая и OFDM.

S1G Формат

В S1G существует три режима передачи: S1G_LONG, S1G_SHORT и S1G_1M. Каждый режим передачи имеет определенную структуру преамбулы PPDU.

Форматы VHT, HT и без HT

Форматы VHT, HT и не-HT PPDU состоят из полей преамбулы и данных.

Используйте функции Toolbox™ WLAN для генерации полной формы сигнала PPDU или отдельных форм сигнала поля PPDU.

Создание полной формы сигнала PPDU с помощью wlanWaveformGenerator используется для заполнения всех полей PPDU (преамбулы и данных) в одном вызове. wlanWaveformGenerator функция принимает битовый поток, объект конфигурации формата и Name,Value пар для конфигурирования формы сигнала.

Генерация форм сигналов WLAN

Генерация сигналов формата HE, DMG, S1G, VHT, HT-смешанного и не-HT. Изменение параметров конфигурации и построение графика сигналов для выделения различий в формах сигналов и скоростях дискретизации.

В каждом разделе этого примера выполняется следующее:

  • Создайте специфичный для формата объект конфигурации.

  • Создайте вектор информационных битов для полезной нагрузки пакетных данных. Внутри, wlanWaveformGeneration функция циклически проходит через битовый вектор столько раз, сколько необходимо для генерации указанного количества пакетов.

  • Создайте специфичный для формата сигнал и постройте его график. Для построения графика, поскольку к форме сигнала не применяется фильтрация и скорость избыточной дискретизации равна 1, установите частоту дискретизации равной полосе пропускания канала.

Создание однопользовательского сигнала формата HE

Создайте однопользовательский объект конфигурации и форму сигнала HE (HE SU). Используя Name,Value пары, укажите 4 пакета и 15 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgHESU = wlanHESUConfig;
bits = [1;0;0;1;1];
hesuWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgHESU, ...
    'NumPackets',4,'IdleTime',15e-6);

Постройте график формы сигнала формата HE для одного пользователя, масштабируя ось x относительно полосы пропускания канала.

fs = 20e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(hesuWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(hesuWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

На графике показаны четыре пакета формата HE для одного пользователя, каждый из которых разделен 15 микросекундами времени простоя.

Генерация многопользовательского сигнала формата HE

Создайте многопользовательский объект конфигурации и форму сигнала HE (HE MU). Используя Name,Value пары, укажите 3 пакета и 30 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgHEMU = wlanHEMUConfig(192);
bits = [1;0;0;1;1];
hemuWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgHEMU, ...
    'NumPackets',3,'IdleTime',30e-6);

Постройте график многопользовательского сигнала формата HE, масштабируя ось x относительно полосы пропускания канала.

fs = 20e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(hemuWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(hemuWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

График показывает три многопользовательских пакета формата HE, каждый из которых разделен 30 микросекундами времени простоя.

Формирование формы сигнала формата DMG

Создайте объект конфигурации DMG и форму сигнала. Используя Name,Value пары назначают 13 для MCS, который определяет форму сигнала OFDM, 4 пакета и 2 микросекунды времени ожидания. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgDMG = wlanDMGConfig('MCS',13);
bits = [1;0;0;1;1];
dmgWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgDMG, ...
    'NumPackets',4,'IdleTime',2e-6);

Постройте график формы сигнала формата DMG, масштабируя ось X относительно полосы пропускания канала.

fs = 2640e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(dmgWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(dmgWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

На графике показаны четыре пакета формата DMG, каждый из которых разделен 2 микросекундами времени простоя.

Формирование формы сигнала формата S1G

Создайте объект конфигурации sub-1-GHz (S1G) и форму сигнала. Используя Name,Value укажите полосу пропускания канала 4 МГц, 3 пакета и 15 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgS1G = wlanS1GConfig('ChannelBandwidth','CBW4');
bits = [1;0;0;1;1];

s1gWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgS1G, ...
    'NumPackets',3,'IdleTime',15e-6);

Постройте график формы сигнала S1G формата, масштабируя ось X относительно полосы пропускания канала.

fs = 4e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(s1gWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(s1gWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

График показывает три пакета формата S1G, каждый из которых разделен 15 микросекундами времени простоя.

Формирование формы сигнала формата VHT

Создайте объект конфигурации VHT и форму сигнала. Используя Name,Value пары, укажите 5 пакетов и 20 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgVHT = wlanVHTConfig;
bits = [1;0;0;1;1];
vhtWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgVHT, ...
    'NumPackets',5,'IdleTime',20e-6);

Постройте график сигнала формата VHT, масштабируя ось X относительно полосы пропускания канала.

fs = 80e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(vhtWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(vhtWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

График показывает пять пакетов формата VHT, причем каждый пакет разделен 20 микросекундами времени простоя.

Формирование формы сигнала формата HT

Создайте объект конфигурации HT и форму сигнала. Используя Name,Value пары, укажите 5 пакетов и 30 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgHT = wlanHTConfig;
bits = [1;0;0;1;1];
htWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgHT, ...
    'NumPackets',5,'IdleTime',30e-6);

Постройте график формы сигнала формата HT, масштабируя ось x относительно полосы пропускания канала.

fs = 20e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(htWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(htWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

График показывает пять пакетов формата HT с 30 микросекундами времени ожидания, разделяющими каждый пакет.

Генерация сигнала DSSS в формате, отличном от HT

Создайте объект конфигурации не-HT и создайте сигнал DSSS формата не-HT со скоростью передачи данных 2 Мбит/с. Используя Name,Value пары, укажите 2 пакета и 5 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgNonHT = wlanNonHTConfig('Modulation','DSSS','DataRate','2Mbps');
bits = [1;0;0;1;1];
nhtDSSSWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgNonHT, ...
    'NumPackets',2,'IdleTime',5e-6);

Постройте график формы сигнала DSSS без формата HT, масштабируя ось X относительно полосы пропускания канала. Как указано в IEEE 802.11-2012, раздел 17.1.1, полоса пропускания канала для DSSS составляет 11 МГц.

fs = 11e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(nhtDSSSWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,real(nhtDSSSWaveform),'.')
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Re[nhtDSSSWaveform]');
axis([8190,8200,-1.1,1.1])

Значения выборки в модуляции DSSS равны -1 или 1. График показывает реальные значения для секции формы сигнала, которая включает в себя хвостовой конец первого пакета, 5 микросекундный период ожидания и начало второго пакета для DSSS-модулированной формы сигнала не-HT формата.

Формирование формы сигнала OFDM формата, отличного от HT

Создайте объект конфигурации и форму сигнала, не относящиеся к HT. Используя Name,Value пары, укажите 4 пакета и 45 микросекунд времени простоя. Просмотрите объект конфигурации и проверьте его свойства и настройки.

cfgNonHT = wlanNonHTConfig;
bits = [1;0;0;1;1];
nhtWaveform = wlanWaveformGenerator(bits,cfgNonHT, ...
    'NumPackets',4,'IdleTime',45e-6);

Постройте график формы сигнала OFDM формата, отличного от HT, с масштабированием оси X относительно полосы пропускания канала.

fs = 20e6; % Set sampling frequency equal to the channel bandwidth
time = ((0:length(nhtWaveform)-1)/fs)*1e6;
plot(time,abs(nhtWaveform))
xlabel ('Time (microseconds)');
ylabel('Magnitude');

График показывает четыре пакета, модулированных OFDM без HT-формата, с 45 микросекундами времени ожидания, разделяющими каждый пакет.

Формы сигналов отдельных полей PPDU

Можно также создать сигнал VHT, HT или не-HT PPDU путем генерации и конкатенации сигналов для отдельных полей PPDU.

Формат PPDUОтдельные функции поля

VHT

wlanLSTF, wlanLLTF, wlanLSIG, wlanVHTSTF, wlanVHTLTF, wlanVHTSIGA, wlanVHTSIGB, и wlanVHTData

HT

wlanLSTF, wlanLLTF, wlanLSIG, wlanHTSTF, wlanHTLTF, wlanHTSIG, и wlanHTData

Не-HT для модуляции OFDM

wlanLSTF, wlanLLTF, wlanLSIG, и wlanNonHTData

Генерация отдельных сигналов поля PPDU позволяет экспериментировать с отдельными полями без генерации всего PPDU.

См. также

| |

Связанные темы


[1] IEEE Std 802.11-2016 Адаптирован и переиздан с разрешения IEEE. Авторское право IEEE 2016. Все права защищены.