Введение

Этот пример иллюстрирует использование Toolbox™ WLAN для восстановления реальных сигналов. Он демонстрирует конструкцию приемника, включающую синхронизацию, восстановление конфигурации передачи и декодирование полезной нагрузки для пакетов без HT. Пример восстанавливает пакеты маяка из файла, содержащего захваченный сигнал основной полосы частот.

Восстановление пакета маяка

Для восстановления одного пакета, не являющегося пакетом HT, последовательно выполняются следующие шаги:

Как только полный пакет принят или какие-либо сбои происходят во время цепочки обработки, приемник возвращается к обнаружению пакетов для поиска дополнительных пакетов. Этот процесс повторяется в течение всего сигнала.

Потоковый процесс для захваченных данных

В этом примере захват вне эфира обрабатывается для восстановления кадров маяка. Сигнал Wi-Fi ® был захвачен с помощью радиочастотного интерфейса с одной приемной антенной с частотой дискретизации 20 мс. Захваченный сигнал сохраняется в двоичном файле основной полосы частот. Файл создан с помощьюcomm.BasebandFileWriter.

Захваченный сигнал обрабатывается потоковым способом. Блок выборок втягивается для обработки в каждой итерации. Извлекается как можно больше допустимых пакетов. comm.BasebandFileReader используется для считывания блоков отсчетов из двоичного файла основной полосы частот.

% Create an object to stream the data from the file
basebandReader = comm.BasebandFileReader( ...
    'Filename',       'nonHTBeaconRxData.bb', ...
    'SamplesPerFrame', 80); % Number of samples in 1 OFDM symbol at 20 MHz

Центральная частота, частота дискретизации и количество каналов в захваченной форме сигнала обеспечиваются объектом comm.BasebandFileReader.

disp(['Center frequency: ' num2str(basebandReader.CenterFrequency/1e6) ' MHz'])
disp(['Sample rate: ' num2str(basebandReader.SampleRate/1e6) ' Msps'])
disp(['Number of receive antennas: ' num2str(basebandReader.NumChannels) newline])

Center frequency: 5785 MHz
Sample rate: 20 Msps
Number of receive antennas: 1

Объект, не являющийся HTFrontEnd, выполняет внешнюю обработку и декодирование L-SIG. Объект сконфигурирован с полосой пропускания канала 20 МГц для обработки пакетов без HT. Поддерживается только одна приемная антенна.

rxFrontEnd = nonHTFrontEnd('ChannelBandwidth', 'CBW20');

Цикл while используется для обработки блоков выборок и восстановления пакетов маякового радиосигнала до тех пор, пока в файле основной полосы частот больше не будут доступны данные. В каждой итерации цикла блок отсчетов считывается из файла основной полосы частот и обрабатывается rxFrontEnd. rxFrontEnd выполняет внешнюю обработку и буферизирует выборки до тех пор, пока пакет не будет обнаружен и не будет получена полезная нагрузка. Когда payloadFull true, полная полезная нагрузка была буферизована и rxFrontEnd возвращает переменные, позволяющие восстановить данные в пакете:

Биты полезной нагрузки пакета восстанавливаются из выборок полей данных без HT с использованием wlanNonHTDataRecover. Затем биты проверяются и декодируются посредством wlanMPDUDecode для восстановления параметров кадра MAC. wlanMPDUDecode возвращает следующие выходные данные, которые определяют, прошел ли принятый пакет проверку FCS и является ли принятый пакет кадром маяка.

Если обнаружен действительный маяк, отображается декодированный SSID.

% Symbol-by-symbol streaming process
numValidPackets = 0;
while ~isDone(basebandReader)
    % Pull in one OFDM symbol, i.e. 80 samples
    data = basebandReader();

    % Perform front-end processing and payload buffering
    [payloadFull, cfgNonHT, rxNonHTData, chanEst, noiseVar] = ...
        rxFrontEnd(data);

    if payloadFull
        % Recover payload bits with zero-forcing equalization
        recBits = wlanNonHTDataRecover(rxNonHTData, chanEst, ...
            noiseVar, cfgNonHT, 'EqualizationMethod', 'ZF');

        % Decode and evaluate recovered bits
        [mpduCfg, ~, status] = wlanMPDUDecode(recBits, cfgNonHT);
        if strcmp(status, 'Success') && strcmp(mpduCfg.FrameType, 'Beacon')
            frameBody = mpduCfg.ManagementConfig; % Display SSID
            disp(['SSID: ', frameBody.SSID])
            numValidPackets = numValidPackets + 1;
        end
    end
end

disp([num2str(numValidPackets), ' Valid Beacon Packets Found'])

release(basebandReader);
release(rxFrontEnd);

SSID: MathWorks-SDR
SSID: MathWorks-SDR
SSID: MathWorks-SDR
3 Valid Beacon Packets Found

Дальнейшие исследования

Пример обработки сигналов в реальном времени с помощью протокола USRP см. в документе 802.11 Приемник радиомаяков OFDM с аппаратным обеспечением USRP ®.

Приложение

В этом примере используются следующие вспомогательные функции и объекты:

Избранная библиография