Exponenta Banner
exponenta event banner

wlanSymbolTimingEstimate

Точная оценка синхронизации символа с использованием L-LTF

свернуть все на странице

Синтаксис

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate (rxSig, cbw)
startOffset = wlanSymbolTimingEstimate (rxSig, cbw, пороговое значение)
[startOffset, M] = wlanSymbolTimingEstimate (___)

Описание

пример

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(rxSig,cbw) оценивает временной сдвиг между началом принятого сигнала rxSig к началу L-STF [] для полосы пропускания канала1 cbw.

пример

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(rxSig,cbw,threshold) определяет порог, который метрика принятия решения должна соответствовать или превышать для получения оценки синхронизации символа.

пример

[startOffset,M] = wlanSymbolTimingEstimate(___) также возвращает метрику решения алгоритма синхронизации символа, используя любую комбинацию входных аргументов в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Обнаруживают принятый пакет 802.11n™ и оценивают его синхронизацию символа в 20 дБ SNR.

Создайте объект конфигурации формата HT и объект конфигурации канала TGn.

cfgHT = wlanHTConfig;
tgn = wlanTGnChannel;

Генерируют сигнал передачи и добавляют задержку в начале сигнала.

txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],cfgHT);
txWaveform = [zeros(100,1);txWaveform];

Передайте сигнал через модель канала TGn и добавьте шум.

SNR = 20; % In decibels
fadedSig = tgn(txWaveform);
rxWaveform = awgn(fadedSig,SNR,0);

Определите пакет. Извлеките поля без HT. Оценка точного смещения пакета с использованием грубого обнаружения для первого символа формы сигнала и индексов поля преамбулы не-НТ.

startOffset = wlanPacketDetect(rxWaveform,cfgHT.ChannelBandwidth);
ind = wlanFieldIndices(cfgHT);
nonHTFields = rxWaveform(startOffset+(ind.LSTF(1):ind.LSIG(2)),:);

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(nonHTFields, ...
    cfgHT.ChannelBandwidth)
startOffset = 6
Открыть сценарий в реальном времени

Подавить сигнал HT, пропуская его через канал TGn, сконфигурированный для моделирования большого разброса задержки. Обнаружение формы сигнала и оценка синхронизации символа. Отрегулируйте порог метрики принятия решения и снова оцените время символа.

Создайте объект конфигурации формата HT и объект конфигурации канала TGn. Укажите профиль задержки Model-E, который вводит большой разброс задержки.

cfgHT = wlanHTConfig;

tgn = wlanTGnChannel;
tgn.DelayProfile = 'Model-E';

Генерируют сигнал передачи и добавляют задержку в начале сигнала.

txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],cfgHT);
txWaveform = [zeros(100,1);txWaveform];

Передайте сигнал через модель канала TGn и добавьте шум.

SNR = 50; % In decibels
fadedSig = tgn(txWaveform);
rxWaveform = awgn(fadedSig,SNR,0);

Определите пакет. Извлеките поля без HT. Оценка точного смещения пакета с использованием грубого обнаружения для первого символа формы сигнала и индексов поля преамбулы не-НТ. Отрегулируйте порог метрики принятия решения и снова оцените точное смещение пакета.

startOffset = wlanPacketDetect(rxWaveform,cfgHT.ChannelBandwidth);
ind = wlanFieldIndices(cfgHT);
nonHTFields = rxWaveform(startOffset+(ind.LSTF(1):ind.LSIG(2)),:);

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(nonHTFields, ...
    cfgHT.ChannelBandwidth)
startOffset = 5

threshold = 0.1
threshold = 0.1000

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(nonHTFields, ...
    cfgHT.ChannelBandwidth,threshold)
startOffset = 9

Обнаружение правильного временного смещения является более сложной задачей для модели канала с большим разбросом задержки. Для каналов с большим разбросом задержек можно попытаться снизить пороговое значение, чтобы убедиться в повышении производительности при сквозном моделировании.

Открыть сценарий в реальном времени

Обнаруживают принятый пакет 802.11n™ и оценивают его синхронизацию символа в 15 дБ SNR.

Создайте объект конфигурации формата HT. Укажите две передающие антенны и два пространственно-временных потока.

cfgHT = wlanHTConfig;
nAnt = 2;
cfgHT.NumTransmitAntennas = nAnt;
cfgHT.NumSpaceTimeStreams = nAnt;

Отображение логики выбора MCS для модуляции BPSK.

if cfgHT.NumSpaceTimeStreams == 1
    cfgHT.MCS = 0;
elseif cfgHT.NumSpaceTimeStreams == 2
    cfgHT.MCS = 8;
elseif cfgHT.NumSpaceTimeStreams == 3
    cfgHT.MCS = 16;
elseif cfgHT.NumSpaceTimeStreams == 4
    cfgHT.MCS = 24;
end

Генерируют сигнал передачи и добавляют задержку в начале сигнала.

txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],cfgHT);
txWaveform = [zeros(100,cfgHT.NumTransmitAntennas);txWaveform];

Создайте объект конфигурации канала TGn для двух передающих антенн и двух приемных антенн. Укажите профиль задержки Model-B. Передайте сигнал через модель канала TGn и добавьте шум.

tgn = wlanTGnChannel;
tgn.NumTransmitAntennas = nAnt;
tgn.NumReceiveAntennas = nAnt;
tgn.DelayProfile = 'Model-B';

SNR = 15; % In decibels
fadedSig = tgn(txWaveform);
rxWaveform = awgn(fadedSig,SNR,0);

Определите пакет. Извлеките поля без HT. Оценка точного смещения пакета с использованием грубого обнаружения для первого символа формы сигнала и индексов поля преамбулы не-НТ.

startOffset = wlanPacketDetect(rxWaveform,cfgHT.ChannelBandwidth);
ind = wlanFieldIndices(cfgHT);
nonHTFields = rxWaveform(startOffset+(ind.LSTF(1):ind.LSIG(2)),:);

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(nonHTFields, ...
    cfgHT.ChannelBandwidth)
startOffset = 8
Открыть сценарий в реальном времени

Возвращает метрику синхронизации символа и принятия решения для пакета 802.11ac™ без нарушений канала.

Создайте объект конфигурации формата VHT. Укажите две передающие антенны и два пространственно-временных потока.

cfgVHT = wlanVHTConfig;
cfgVHT.NumTransmitAntennas = 2;
cfgVHT.NumSpaceTimeStreams = 2;

Формирование сигнала передачи формата VHT. Добавьте задержку 50 выборок в начале сигнала.

txWaveform = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],cfgVHT);
txWaveform = [zeros(50,cfgVHT.NumTransmitAntennas); txWaveform];

Извлеките поля преамбулы, не относящиеся к HT. Получение оценки смещения по времени и метрики принятия решения.

ind = wlanFieldIndices(cfgVHT);
nonhtfields = txWaveform(ind.LSTF(1):ind.LSIG(2),:);
[startOffset,M] = wlanSymbolTimingEstimate(nonhtfields, ...
    cfgVHT.ChannelBandwidth);

Постройте график возвращенной метрики решения для не-HT преамбулы сигнала передачи формата VHT.

figure
plot(M)
xlabel('Symbol Timing Index')
ylabel('Decision Metric (M)')

Figure contains an axes. The axes contains an object of type line.

Входные аргументы

свернуть все

Принятый сигнал, содержащий L-LTF, заданный как комплекснозначная матрица размера NS-by-NR. NS - количество выборок временной области в L-LTF, а NR - количество приемных антенн.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

  • 'CBW5' - Полоса пропускания канала 5 МГц

  • 'CBW10' - Полоса пропускания канала 10 МГц

  • 'CBW20' - Полоса пропускания канала 20 МГц

  • 'CBW40' - Полоса пропускания канала 40 МГц

  • 'CBW80' - Полоса пропускания канала 80 МГц

  • 'CBW160' - Полоса пропускания канала 160 МГц

Типы данных: char | string

Порог принятия решения, заданный как скаляр в интервале [0, 1].

Чтобы увеличить производительность приема пакетов, можно попробовать использовать различные значения этого ввода. Для каналов с небольшим разбросом задержки относительно длины циклического префикса MathWorks ® рекомендует значение по умолчанию. Для беспроводного канала с большим разбросом задержки относительно длины циклического префикса, такого как канал TGn с'Model E' профиль задержки, MathWorks предлагает значение 0,5.

Понижая настройку порога, вы добавляете неотрицательный корректор к оценке синхронизации символа по сравнению с оценкой с помощью настройки порога по умолчанию. Диапазон корректора синхронизации - [0, CSD ns/длительность выборки]. Дополнительные сведения см. в разделе Задержка циклического сдвига (CSD).

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Смещение по времени в выборках между началом rxSig и начало L-STF, возвращаемое в виде целого числа в интервале [-L, NS- 2L]. L - длина L-LTF, а NS - количество образцов. Использование cbw на входе для определения диапазона синхронизации символа функция оценивает смещение до начала L-STF путем перекрестной корреляции принятого сигнала с локально сгенерированным L-LTF первой антенны.

  • Функция возвращает этот вывод как [] когда NS меньше L.

  • Функция возвращает этот выходной сигнал в виде отрицательного целого числа, когда входной сигнал не содержит полного L-STF.

Типы данных: double

Взаимная корреляция между принятым сигналом и локально генерируемым L-LTF первой передающей антенны возвращается в виде действительного вектора строки длиной NS-L + 1.

Типы данных: double

Подробнее

свернуть все

L-STF

Наследие короткая учебная область (L-STF) является первой областью 802.11™ устаревшая преамбула OFDM PLCP. L-STF является компонентом VHT, HT и не-HT PPDU.

Длительность L-STF 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 L-STF (TSHORT  = 10 × TFFT/4  )
20, 40, 80 и 160312.53,2 мкс8 мкс
10156.256,4 мкс16 мкс
578.12512,8 мкс32 мкс

Поскольку последовательность имеет хорошие корреляционные свойства, она используется для обнаружения начала пакета, для грубой коррекции частоты и для установки АРУ. Последовательность использует 12 из 52 поднесущих, которые доступны на сегмент полосы пропускания канала 20 МГц. Для полос пропускания 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц число сегментов полос пропускания канала равно 1.

L-LTF

Унаследованное длинное обучающее поле (L-LTF) является вторым полем в наследованной преамбуле PLCP OFDM 802.11. 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

Задержка циклического сдвига (CSD)

CSD добавляется к L-LTF для каждой передающей антенны, что вызывает множество сильных пиков в корреляционной функции M. Множественные пики влияют на точность точной оценки синхронизации символа. Для получения дополнительной информации см. раздел 21.3.8.2.1 и таблицу 21-10 [1].

Ссылки

[1] 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 столичные сети - особые требования.

Расширенные возможности

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

.

См. также

| |

Представлен в R2017a

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

Документация по инструментарию WLAN

Поддержка