exponenta event banner

wlanLLTFChannelEstimate

Оценка канала с использованием L-LTF

Описание

пример

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,cfg) возвращает оценку канала между передатчиком и всеми приемными антеннами с использованием демодулированного L-LTF[1], demodSig, учитывая параметры, указанные в объекте конфигурации cfg.

пример

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,cbw) возвращает оценку канала, заданную полосой пропускания канала cbw. Вместо объекта конфигурации можно использовать полосу пропускания канала.

пример

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(___,span) возвращает оценку канала и выполняет сглаживание частоты по заданному диапазону фильтра. Дополнительные сведения см. в разделе Сглаживание частоты.

Этот синтаксис поддерживает параметры ввода из предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Создать объект конфигурации формата VHT. Создание формы сигнала временной области для пакета VHT 802.11ac.

vht = wlanVHTConfig;
txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],vht);

Умножьте передаваемый сигнал VHT на -0,1 + 0,5i и передайте его через канал AWGN с отношением сигнал/шум 30 дБ.

rxWaveform = awgn(txWaveform*(-0.1+0.5i),30);

Извлеките индексы поля L-LTF и демодулируйте L-LTF. Оценка канала выполняется без сглаживания частоты.

idxLLTF = wlanFieldIndices(vht,'L-LTF');
demodSig = wlanLLTFDemodulate(rxWaveform(idxLLTF(1):idxLLTF(2),:),vht);

est = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,vht);

Постройте график оценки канала.

scatterplot(est)
grid

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

Оценка канала соответствует комплексному множителю канала.

Сгенерируйте форму сигнала во временной области для пакета НТ 802.11n, передайте его через канал замирания TGn и выполните оценку канала L-LTF. Конечные нули добавляются к форме сигнала, чтобы обеспечить задержку канала TGn.

Создайте конфигурацию пакета HT и передайте форму сигнала.

cfgHT = wlanHTConfig;
txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],cfgHT);

Сконфигурируйте канал TGn с полосой пропускания 20 МГц.

tgnChannel = wlanTGnChannel;
tgnChannel.SampleRate = 20e6;

Пропускайте сигнал через канал TGn, добавляя конечные нули для обеспечения задержки канала.

rxWaveform = tgnChannel([txWaveform; zeros(15,1)]);

Пропустите первые четыре выборки, чтобы синхронизировать принятый сигнал для задержки канала.

rxWaveform = rxWaveform(5:end,:);

Извлеките L-LTF и выполните оценку канала.

idnLLTF = wlanFieldIndices(cfgHT,'L-LTF');
sym = wlanLLTFDemodulate(rxWaveform(idnLLTF(1):idnLLTF(2),:),cfgHT);
est = wlanLLTFChannelEstimate(sym,cfgHT);

Создайте объект конфигурации формата VHT. Используя эти объекты, создайте форму сигнала временной области для пакета VHT 802.11ac.

vht = wlanVHTConfig('ChannelBandwidth','CBW80');
txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],vht);

Умножьте передаваемый сигнал VHT на -0,4 + 0,3i и передайте его через канал AWGN.

rxWaveform = awgn(txWaveform*(-0.4+0.3i),30);

Укажите полосу пропускания канала для демодуляции и оценки канала. Извлеките индексы поля L-LTF, демодулируйте L-LTF и выполните оценку канала без сглаживания частоты.

chanBW = 'CBW80';
idxLLTF = wlanFieldIndices(vht,'L-LTF');
demodSig = wlanLLTFDemodulate(rxWaveform(idxLLTF(1):idxLLTF(2),:),chanBW); 
est = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,chanBW);

Постройте график оценки канала.

scatterplot(est)
grid

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

Оценка канала соответствует комплексному множителю канала.

Создайте объект конфигурации формата VHT. Создание формы сигнала временной области для пакета VHT 802.11ac.

vht = wlanVHTConfig;
txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],vht);

Умножьте передаваемый сигнал VHT на 0,2-0,6i и пропустите его через канал AWGN, имеющий SNR 10 дБ.

rxWaveform = awgn(txWaveform*complex(0.2,-0.6),10);

Извлеките L-LTF из принятого сигнала. Демодулируйте L-LTF.

idxLLTF = wlanFieldIndices(vht, 'L-LTF');
lltfDemodSig = wlanLLTFDemodulate(rxWaveform(idxLLTF(1):idxLLTF(2),:),vht);

Используйте демодулированный сигнал L-LTF для генерации оценки канала.

est = wlanLLTFChannelEstimate(lltfDemodSig,vht);

Постройте график оценки канала.

scatterplot(est)
grid

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

Оценка канала является шумной, что может привести к неточному восстановлению данных.

Оцените канал еще раз, установив диапазон фильтра 11.

est = wlanLLTFChannelEstimate(lltfDemodSig,vht,11);
scatterplot(est)
grid

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

Фильтрация обеспечивает лучшую оценку канала.

Создайте объект конфигурации формата VHT. Создайте поля L-LTF и VHT-SIG-A.

vht = wlanVHTConfig;
txLLTF = wlanLLTF(vht);
txSig = wlanVHTSIGA(vht);

Создайте канал TGac для полосы пропускания 80 МГц и профиля задержки Model-A. Пропускать через канал передаваемые сигналы L-LTF и VHT-SIG-A.

tgacChan = wlanTGacChannel('SampleRate',80e6,'ChannelBandwidth','CBW80', ...
    'DelayProfile','Model-A');

rxLLTFNoNoise = tgacChan(txLLTF);
rxSigNoNoise = tgacChan(txSig);

Создайте канал шума AWGN с SNR = 15 дБ. Добавьте шум AWGN к сигналам L-LTF и VHT-SIG-A.

chNoise = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Signal to noise ratio (SNR)', ...
    'SNR',15);

rxLLTF = chNoise(rxLLTFNoNoise);
rxSig = chNoise(rxSigNoNoise);

Создайте AWGN-канал, имеющий дисперсию шума, соответствующую приемнику 9 дБ шумовых фигур. Пропускайте замирающие сигналы через канал AWGN.

nVar = 10^((-228.6 + 10*log10(290) + 10*log10(80e6) + 9)/10);
awgnChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance','Variance',nVar);

rxLLTF = awgnChan(rxLLTF);
rxSig = awgnChan(rxSig);

Демодулируйте принятый L-LTF.

demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,vht);

Оцените канал, используя демодулированный L-LTF.

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,vht);

Восстановите сигнал VHT-SIG-A и убедитесь в отсутствии отказа CRC.

[recBits,crcFail] = wlanVHTSIGARecover(rxSig,chEst,nVar,'CBW80');
crcFail
crcFail = logical
   0

Входные аргументы

свернуть все

Демодулированные символы OFDM L-LTF, определенные как массив NST-by-NSYM-by-NR. NST - количество занятых поднесущих. NSYM - количество демодулированных символов L-LTF (один или два). NR - количество приемных антенн. Каждый столбец матрицы 3-D является демодулированным символом OFDM L-LTF. Если указаны два символа L-LTF, wlanLLTFChannelEstimate усредняет оценку канала по обоим символам.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Конфигурация формата, указанная как один из следующих объектов:

wlanLLTFChannelEstimate функция использует ChannelBandwidth имущество cfg.

Полоса пропускания канала сигнала пакетной передачи, заданная как:

Формат передачи PPDUДопустимая пропускная способность канала
VHT'CBW20', 'CBW40', 'CBW80' (по умолчанию), или 'CBW160'
HT'CBW20' (по умолчанию) или 'CBW40'
не-HT'CBW5', 'CBW10', или 'CBW20' (по умолчанию)

Типы данных: char | string

Диапазон фильтра сглаживания частоты, заданный как положительное нечетное целое число и выраженный как число поднесущих. Частотное сглаживание применяется только тогда, когда span указан и больше единицы. См. раздел Частотное сглаживание.

Примечание

Сглаживание частоты рекомендуется только при использовании одной передающей антенны.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Оценка канала, содержащая поднесущие данных и пилот-сигнала, возвращенная в виде массива NST-by-1-by-NR. NST - количество занятых поднесущих. Значение 1 соответствует одному переданному потоку в L-LTF. NR - количество приемных антенн.

Подробнее

свернуть все

L-LTF

Наследие длинная учебная область (L-LTF) является второй областью в 802.11™ устаревшая преамбула OFDM PLCP. L-LTF является компонентом VHT, HT и не-HT PPDU.

Оценка канала, оценка тонкого сдвига частоты и оценка тонкого смещения синхронизации символа основаны на L-LTF.

L-LTF состоит из циклического префикса (CP), за которым следуют два одинаковых длинных обучающих символа (C1 и C2). КП состоит из второй половины длинного обучающего символа.

Длительность L-LTF изменяется в зависимости от полосы пропускания канала.

Полоса пропускания канала (МГц)Частотный интервал поднесущей, ΔF (кГц)Период быстрого преобразования Фурье (FFT) (TFFT  =   1/ΔF)Длительность циклического префикса или интервала защиты обучающего символа (GI2) (TGI2  = TFFT/2  )Длительность L-LTF (TLONG  = TGI2  + 2 × TFFT)
20, 40, 80 и 160312.53,2 мкс1,6 мкс8 мкс
10156.256,4 мкс3,2 мкс16 мкс
578.12512,8 мкс6,4 мкс32 мкс

Сглаживание частоты

Сглаживание частоты может улучшить оценку канала для высококоррелированных каналов путем усреднения белого шума.

Сглаживание частоты рекомендуется только в тех случаях, когда используется одна передающая антенна. Сглаживание частоты состоит в применении фильтра скользящего среднего, который охватывает множество соседних поднесущих. Условия канала определяют, полезно ли сглаживание частоты.

  • Если смежные поднесущие сильно коррелированы, сглаживание частоты приводит к значительному снижению шума.

  • В сильно частотно-избирательном канале сглаживание может ухудшить качество оценки канала.

Ссылки

[1] Ван де Бик, Ж.-Ж., О. Эдфорс, М. Санделл, С. К. Уилсон и П. О. Боржессон. «Оценка канала в системах OFDM». Конференция по автомобильным технологиям, IEEE 45-е, том 2, IEEE, 1995.

[2] IEEE Std 802.11™-2016 (версия IEEE Std 802.11-2012). «Часть 11: Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY)». Стандарт IEEE для информационных технологий - Телекоммуникации и обмен информацией между системами - Локальные и городские сети - Особые требования.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

.
Представлен в R2015b

[1] IEEE ® Std 802.11-2012 Адаптирован и переиздан с разрешения IEEE. Авторское право IEEE 2012. Все права защищены.