wlanLLTFChannelEstimate

Оценка канала с использованием L-LTF

Описание

пример

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,cfg) возвращает оценку канала между передатчиком и всеми приемными антеннами, используя демодулированную L-LTF[1] , demodSig, учитывая параметры, заданные в объекте строения cfg.

пример

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodSig,cbw) возвращает оценку канала, заданную пропускную способность канала cbw. Вместо объекта строения может использоваться пропускная способность канала.

пример

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(___,span) возвращает оценку канала и выполняет сглаживание частоты на заданном участке фильтра. Для получения дополнительной информации см. «Сглаживание частоты».

Этот синтаксис поддерживает входные опции от предыдущих синтаксисов.

Примеры

свернуть все

Создайте объект строения формата VHT. Сгенерируйте сигнал временной области для пакета VHT 802.11ac.

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

Умножите переданный VHT сигнал 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. Выполните оценку канала 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 сигнал временного интервала для пакета HT 802.11n, передайте его через канал с замираниями TGn и выполните оценку канала L-LTF. Конечные нули добавляются к форме волны, чтобы обеспечить задержку канала TGn.

Создайте строение пакета HT и передайте сигнал.

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

Сконфигурируйте канал TGn с пропускной способностью 20 МГц.

tgnChannel = wlanTGnChannel;
tgnChannel.SampleRate = 20e6;

Передайте форму волны через канал TGn, добавив конечные нули, чтобы обеспечить задержку канала.

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

Пропустите первые четыре выборки, чтобы синхронизировать принятую форму волны 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 строения формата VHT. Используя эти объекты, сгенерируйте сигнал во временной области для пакета VHT 802.11ac.

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

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

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

Задайте пропускную способность 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 строения формата VHT. Сгенерируйте сигнал временной области для пакета VHT 802.11ac.

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

Умножите переданный VHT сигнал на 0,2-0,6i и пропустите его через канал AWGN, имеющий ОСШ на 10 дБ.

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

Извлеките L-LTF из полученной формы волны. Демодулируйте L-LTF.

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

Используйте демодулированный сигнал L-LTF, чтобы сгенерировать оценку 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 снова, установив диапазон фильтра равным 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 строения формата VHT. Сгенерируйте 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. Переданные сигналы L-LTF и VHT-SIG-A передаются через канал.

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

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

Создайте канал шума AWGN с ОСШ = 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 канал AWGN, имеющий отклонение шума, соответствующее приемнику рисунка шума на 9 дБ. Пропустите затухшие 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 полученный L-LTF.

demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,vht);

Оцените канал с помощью демодулированного L-LTF.

chEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,vht);

Восстановите сигнал VHT-SIG-A и проверьте отсутствие отказа CRC.

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

Входные параметры

свернуть все

Демодулированные символы OFDM L-LTF, заданные как N массив ST-by N SYM-by N R. N ST является количеством занятых поднесущих. N SYM является количеством демодулированных символов L-LTF (один или два). N R является количеством приемных антенн. Каждый столбец трехмерного массива является демодулированным символом L-LTF OFDM. Если вы задаете два символа L-LTF,wlanLLTFChannelEstimate усредняет оценку канала по обоим символам.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Формат строения, заданный как один из следующих объектов:

wlanLLTFChannelEstimate функция использует ChannelBandwidth свойство cfg.

Пропускная способность канала формы волны пакетной передачи, заданная как:

Формат передачи PDDUДопустимая 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 количество поднесущих. Сглаживание частоты применяется только при span задан и больше единицы. См. Сглаживание частоты.

Примечание

Сглаживание частоты рекомендуется только при использовании одной передающей антенны.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Оценка канала, содержащая данные и пилот-поднесущие, возвращается как N массив ST-на-1-бай- N R. N ST является количеством занятых поднесущих. Значение 1 соответствует одному переданному потоку в L-LTF. N R является количеством приемных антенн.

Подробнее о

свернуть все

L-LTF

Устаревшее длинное поле обучения (L-LTF) является вторым полем в 802.11™ устаревшей преамбуле OFDM PLCP. L-LTF является компонентом VHT, HT и не-HT PPDUs.

Оценка канала, оценка смещения мелкой частоты и оценка смещения тонкой синхронизации символа полагаются на L-LTF.

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

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

Пропускная способность канала (МГц)Частотный интервал поднесущей, Δ F (кГц)Период быстрого преобразования Фурье (FFT) (T БПФ  = 1/ Δ F)Длительность интервала защиты циклического префикса или обучающего символа (GI2) (T GI2  = T FFT/2  )Длительность L-LTF (T LONG  = T GI2  + 2 × T FFT)
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 сильно коррелированных каналов путем усреднения белого шума.

Сглаживание частоты рекомендуется только для случаев, когда используется одна передающая антенна. Сглаживание частоты состоит из применения фильтра скользящего среднего, который охватывает несколько соседних поднесущих. Условия канала диктуют, является ли сглаживание частоты полезным.

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

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

Ссылки

[1] Van de Beek, J.-J., O. Edfors, M. Sandell, S. K. Wilson, and P. O. Borjesson. «Об оценке канала в системах OFDM». Конференция по автомобильным технологиям, IEEE 45-й, том 2, IEEE, 1995.

[2] IEEE Std 802.11™-2016 (Редакция IEEE Std 802.11-2012). «Часть 11: Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического слоя (PHY)». Стандарт IEEE на информационные технологии - Телекоммуникации и обмен информацией между системами - Локальные и столичные сети - Особые требования.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ MATLAB ®

.
Введенный в R2015b

[1] IEEE® Std 802.11-2012 Адаптировано и переиздано с разрешения IEEE. Копирайт IEEE 2012. Все права защищены.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте