wlanLSIGRecover

Восстановление информационных бит L-SIG

Описание

пример

recBits = wlanLSIGRecover(rxSig,chEst,noiseVarEst,cbw) возвращает восстановленный L-SIG[1] информационные биты, recBits, учитывая частотную форму сигнала L-SIG, rxSig. Задайте оценку канала, chEst, оценка отклонения шума, noiseVarEstи пропускную способность канала, cbw.

пример

recBits = wlanLSIGRecover(rxSig,chEst,noiseVarEst,cbw,Name,Value) возвращает информационные биты и задает параметры алгоритма с помощью одного или нескольких аргументов пары "имя-значение".

пример

[recBits,failCheck] = wlanLSIGRecover(___) возвращает статус проверки валидности, failCheck, с использованием аргументов из предыдущих синтаксисов.

пример

[recBits,failCheck,eqSym] = wlanLSIGRecover(___) возвращает уравненные символы, eqSym.

[recBits,failCheck,eqSym,cpe] = wlanLSIGRecover(___) возвращает общую фазовую ошибку, cpe.

Примеры

свернуть все

Восстановить информацию L-SIG, переданную в зашумленном канале 2x2 MIMO, и вычислить количество битовых ошибок, присутствующих в принятых информационных битах.

Установите пропускную способность канала и частоту дискретизации.

chanBW = 'CBW40';
fs = 40e6;

Создайте объект строения VHT, соответствующий 40 МГц каналу MIMO 2x2.

vht = wlanVHTConfig( ...
    'ChannelBandwidth',chanBW, ...
    'NumTransmitAntennas',2, ...
    'NumSpaceTimeStreams',2);

Сгенерируйте сигналы поля L-LTF и L-SIG.

txLLTF = wlanLLTF(vht);
[txLSIG,txLSIGData] = wlanLSIG(vht);

Создайте канал 2x2 TGac и канал AWGN с ОСШ = 10 дБ.

tgacChan = wlanTGacChannel('SampleRate',fs,'ChannelBandwidth',chanBW, ...
    'NumTransmitAntennas',2,'NumReceiveAntennas',2);

chNoise = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Signal to noise ratio (SNR)',...
    'SNR',10);

Пропустите сигналы через зашумленный многолучевой канал 2x2 с замираниями.

rxLLTF = chNoise(tgacChan(txLLTF));
rxLSIG = chNoise(tgacChan(txLSIG));

Добавьте дополнительный белый шум, соответствующий приемнику с рисунком шума на 9 дБ. Отклонение шума равно k * T * B * F, где k - константа Больцмана, T - температура окружающей среды, B - полоса пропускания канала (частота дискретизации), а F - рисунок приемника.

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

rxLLTF = rxNoise(rxLLTF);
rxLSIG = rxNoise(rxLSIG);

Выполните оценку канала на основе L-LTF.

demodLLTF = wlanLLTFDemodulate(rxLLTF,chanBW,1);
chanEst = wlanLLTFChannelEstimate(demodLLTF,chanBW);

Восстановите информационные биты L-SIG.

rxLSIGData = wlanLSIGRecover(rxLSIG,chanEst,0.1,chanBW);

Проверьте отсутствие битовых ошибок в восстановленных данных L-SIG.

numErrors = biterr(txLSIGData,rxLSIGData)
numErrors = 0

Восстановите информацию L-SIG с помощью алгоритма эквалайзера с нулями. Вычислим количество битовых ошибок в полученных данных.

Создайте объект строения HT.

cfgHT = wlanHTConfig;

Сгенерируйте поле L-SIG и передайте его через канал AWGN.

[txLSIG,txLSIGData] = wlanLSIG(cfgHT);
rxSIG = awgn(txLSIG,20);

Восстановите поле L-SIG с помощью алгоритма нулевого принуждения. Оценка канала является вектором из них, потому что не было введено замирание.

chEst = ones(52,1);
noiseVarEst = 0.1;
rxLSIGData = wlanLSIGRecover(rxSIG,chEst,noiseVarEst,'CBW20','EqualizationMethod','ZF');

Проверьте отсутствие битовых ошибок в восстановленных данных L-SIG.

numErrors = biterr(txLSIGData,rxLSIGData)
numErrors = 0

Восстановите поле L-SIG в канале, который вводит фиксированную фазу и смещение частоты.

Создайте объект строения VHT, соответствующий каналу SISO на 160 МГц. Сгенерируйте переданное поле L-SIG.

cfgVHT = wlanVHTConfig('ChannelBandwidth','CBW160');
txLSIG = wlanLSIG(cfgVHT);

Чтобы ввести смещение фазы 45 степеней и смещение частоты 100 Гц, создайте системный объект со смещением фазы и частоты.

pfOffset = comm.PhaseFrequencyOffset('SampleRate',160e6,'PhaseOffset',45, ...
    'FrequencyOffset',100);

Введите фазу и смещения частоты в переданное поле L-SIG, затем передайте его через канал AWGN.

rxSIG = awgn(pfOffset(txLSIG),20);

Восстановите информационные биты L-SIG, состояние проверки отказа и уравненные символы, отключив отслеживание фазы пилот-сигнала.

chEst = ones(416,1);
noiseVarEst = 0.01;
[recBits,failCheck,eqSym] = wlanLSIGRecover(rxSIG,chEst,noiseVarEst,'CBW160','PilotPhaseTracking','None');

Проверьте, что L-SIG прошел проверку на отказ.

disp(failCheck)
   0

Визуализируйте смещение фазы путем построения графика уравненных символов.

scatterplot(eqSym)
grid

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

Входные параметры

свернуть все

Полученное поле L-SIG, заданное как N S-by- N R матрица. N S - количество выборок, а N R - количество приемных антенн.

NS пропорционально пропускной способности канала.

ChannelBandwidthNS
'CBW5', 'CBW10', 'CBW20'80
'CBW40'160
'CBW80'320
'CBW160'640

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Оценка канала, заданная как N массив ST-на-1-бай- N R. N ST является количеством занятых поднесущих, а N R - количеством приемных антенн.

Пропускная способность каналаN ST
'CBW5', 'CBW10', 'CBW20'52
'CBW40'104
'CBW80'208
'CBW160'416

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Оценка отклонения шума, заданная как неотрицательный скаляр.

Типы данных: double

Пропускная способность канала в МГц, заданная как 'CBW5', 'CBW10', 'CBW20', 'CBW40', 'CBW80', или 'CBW160'.

Пример: 'CBW80' соответствует пропускной способности канала 80 МГц

Типы данных: char | string

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте необязательные разделенные разделенными запятой парами Name,Value аргументы. Name - имя аргумента и Value - соответствующее значение. Name должны находиться внутри кавычек. Можно задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: 'PilotPhaseTracking','None' отключает отслеживание фазы управления.

Смещение дискретизации символов OFDM, представленное как часть длины циклического префикса (CP), заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'OFDMSymbolOffset' и скаляром в интервале [0, 1]. Заданное значение указывает начальное местоположение для демодуляции OFDM относительно начала CP. Значение 0 представляет начало CP и значение 1 представляет конец CP.

Типы данных: double

Метод эквализации, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'EqualizationMethod' и одно из этих значений.

  • 'MMSE' - Приемник использует эквалайзер минимальной квадратной ошибки.

  • 'ZF' - Приемник использует уравнитель с нулями.

Типы данных: char | string

Отслеживание фазы пилота, заданное как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'PilotPhaseTracking' и одно из этих значений.

  • 'PreEQ' - Включите отслеживание фазы пилот-сигнала, которое функция выполняет перед любой операцией эквализации.

  • 'None' - Отключить отслеживание фазы управления.

Типы данных: char | string

Выходные аргументы

свернуть все

Восстановленные информационные биты L-SIG, возвращенные как 24-элементный вектор-столбец, содержащий двоичные данные. 24 элемента соответствуют длине поля L-SIG.

Типы данных: int8

Статус проверки отказа, возвращенный как логический скаляр. Если L-SIG не проходит проверку четности, или если его первые четыре бита не соответствуют одной из восьми допустимых скоростей передачи данных, failCheck является true.

Типы данных: logical

Уравненные символы, возвращенные как вектор 48 на 1. В поле L-SIG 48 поднесущих данных.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Общая фазовая ошибка в радианах, возвращенная как скаляр.

Подробнее о

свернуть все

L-SIG

Поле устаревшего сигнала (L-SIG) является третьим полем 802.11™ преамбулы OFDM PLCP. Он состоит из 24 бит, которые содержат информацию о скорости, длине и четности. L-SIG является компонентом HE, VHT, HT и не-HT PPDUs. Он передается с использованием BPSK модуляции со скоростью 1/2 двоичного сверточного кодирования (BCC).

L-SIG является одним символом OFDM с длительностью, которая 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 защитного интервала (GI) (T GI  = T FFT/4  )Длительность L-SIG (T SIGNAL  = T GI + T БПФ)
20, 40, 80 и 160312.53,2 мкс0,8 мкс4 мкс
10156.256,4 мкс1,6 мкс8 мкс
578.12512,8 мкс3,2 мкс16 мкс

L-SIG содержит пакетную информацию для принятого строения,

  • Биты с 0 по 3 определяют скорость передачи данных (скорость модуляции и кодирования) для формата, отличного от HT.

    Скорость (биты 0-3)Модуляция

    Скорость кодирования (R)

    Скорость передачи данных (Мбит/с)
    Пропускная способность канала 20 МГцПропускная способность канала 10 МГц5 МГц пропускная способность канала
    1101BPSK1/2631.5
    1111BPSK3/494.52.25
    0101QPSK1/21263
    0111QPSK3/41894.5
    100116-QAM1/224126
    101116-QAM3/436189
    000164-QAM2/3482412
    001164-QAM3/4542713.5

    Для форматов HT и VHT биты скорости L-SIG установлены в '1 1 0 1'. Информация о скорости передачи данных для форматов HT и VHT передается в специфичных для формата полях сигнализации.

  • Бит 4 зарезервирован для будущего использования.

  • Биты с 5 по 16:

    • Для не-HT укажите длину данных (объем данных, переданных в октетах), как описано в таблице 17-1 и разделе 10.26.4 IEEE® Стд 802.11-2016.

    • Для смеси ГТ укажите время передачи, указанное в разделах 19.3.9.3.5 и 10.26.4 IEEE Std 802.11-2016.

    • Для VHT укажите время передачи, как описано в разделе 21.3.8.2.4 IEEE Std 802.11-2016.

  • Бит 17 имеет четную четность от 0 до 16 битов.

  • Биты 18-23 содержат все нули для конечных битов сигнала.

Примечание

Поля сигнализации добавлены для HT (wlanHTSIG) и VHT (wlanVHTSIGA, wlanVHTSIGB) форматы обеспечивают скорость данных и информацию о строении для этих форматов.

  • Для смешанного формата HT в разделе 19.3.9.4.3 IEEE Std 802.11-2016 описаны настройки бита HT-SIG.

  • Для формата VHT, разделы 21.3.8.3.3 и 21.3.8.3.6 IEEE Std 802.11-2016 описывают настройки битов для полей VHT-SIG-A и VHT-SIG-B, соответственно.

Ссылки

[1] 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.