wlanSymbolTimingEstimate

Оценка точного символа времени с использованием L-LTF

Свернуть все на странице

Синтаксис

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

Описание

пример

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(rxSig,cbw) оценивает смещение синхронизации между началом принятой формы волны rxSig к началу L-STF [1] для cbw пропускной способности канала.

пример

startOffset = wlanSymbolTimingEstimate(rxSig,cbw,threshold) задает порог, которому должна соответствовать метрика принятия решений или превышать ее для получения оценки временных параметров символа.

пример

[startOffset,M] = wlanSymbolTimingEstimate(___) также возвращает метрику принятия решений алгоритма синхронизации символов, используя любую комбинацию входных параметров в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Обнаружить принятый 802.11n™ пакет и оценить его символическое время в 20 дБ ОСШ.

Создайте объект строения формата HT и объект строения канала TGn.

cfgHT = wlanHTConfig;
tgn = wlanTGnChannel;

Сгенерируйте сигнал передачи и добавьте задержку в начале сигнала.

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

Передайте форму волны через модель канала TGn и добавьте шум.

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

Обнаружите пакет. Извлечение полей, отличных от HT. Оцените смещение тонкого пакета, используя грубое обнаружение для первого символа формы волны и индексов поля преамбулы, отличного от HT.

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 Live Script

Ухудшите форму волны HT, передав ее через канал TGn, сконфигурированный для моделирования расширения с большой задержкой. Обнаружите форму волны и оцените время символа. Отрегулируйте порог метрики принятия решений и снова оцените временные интервалы символов.

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

cfgHT = wlanHTConfig;

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

Сгенерируйте сигнал передачи и добавьте задержку в начале сигнала.

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

Передайте форму волны через модель канала TGn и добавьте шум.

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

Обнаружите пакет. Извлечение полей, отличных от HT. Оцените смещение тонкого пакета, используя грубое обнаружение для первого символа формы волны и индексов поля преамбулы, отличного от HT. Отрегулируйте порог метрики принятия решений и снова оцените смещение тонкого 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 смещения времени является более сложным для модели канала с большим разбросом задержки. Для каналов расширения с большой задержкой можно попробовать снизить настройку порога, чтобы увидеть, улучшается ли эффективность в сквозной симуляции.

Открыть Live Script

Обнаружение принятого 802.11n™ пакета и оценка его временных параметров символа в 15 дБ ОСШ.

Создайте объект строения формата HT. Задайте две передающие антенны и два пространственно-временных потока.

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

Отобразите логику 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

Сгенерируйте сигнал передачи и добавьте задержку в начале сигнала.

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

Создайте объект строения канала TGn для двух передающих антенн и двух приемных антенн. Задайте профиль задержки Model-B. Передайте форму волны 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);

Обнаружите пакет. Извлечение полей, отличных от HT. Оцените смещение тонкого пакета, используя грубое обнаружение для первого символа формы волны и индексов поля преамбулы, отличного от HT.

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 Live Script

Возвращает символы времени и метрику принятия решений для пакета 802.11ac™ без нарушений канала.

Создайте объект строения формата VHT. Задайте две передающие антенны и два пространственно-временных потока.

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

Сгенерируйте сигнал передачи в формате VHT. Добавьте 50-выборочную задержку в начале формы волны.

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

Извлеките поля преамбулы, отличные от HT. Получите оценку смещения по времени и метрику принятия решения.

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

Постройте график возвращенной метрики принятия решений для преамбулы, отличной от HT, формы волны передачи VHT формата.

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

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

Входные параметры

свернуть все

Принятый сигнал, содержащий L-LTF, заданный как комплексная матрица размера N S-by- N R. N S является количеством выборок во временной области в L-LTF, а N R является количеством приемных антенн.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

  • 'CBW5' - Пропускная способность канала 5 МГц

  • 'CBW10' - Пропускная способность канала 10 МГц

  • 'CBW20' - Пропускная способность канала 20 МГц

  • 'CBW40' - Пропускная способность канала 40 МГц

  • 'CBW80' - Пропускная способность канала 80 МГц

  • 'CBW160' - Пропускная способность канала 160 МГц

Типы данных: char | string

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

Чтобы максимизировать эффективность приема пакетов, можно попробовать различные значения этого входа. Для каналов с малым разбросом задержек относительно длины циклического префикса, MathWorks® рекомендует значение по умолчанию. Для беспроводного канала с большим расширением задержки относительно длины циклического префикса, такого как канал TGn с 'Model E' профиль задержки, MathWorks предполагает значение 0,5.

Снижая настройку порога, вы добавляете неотрицательный корректор к оценке временных параметров символа по сравнению с оценкой, используя настройку порога по умолчанию. Корректор синхронизации имеет область значений [0, CSD ns/sampling длительности]. Для получения дополнительной информации смотрите Задержка циклического сдвига (CSD).

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Смещение времени, в выборках, между началом rxSig и начало L-STF, возвращаемое в виде целого числа в интервале [- L, N S- 2 L]. L - длина L-LTF, а N S - количество выборок. Использование cbw вход для определения области значений временных параметров символа, функция оценивает смещение к началу L-STF путем перекрестной корреляции принимаемого сигнала с локально сгенерированным L-LTF первой антенны.

  • Функция возвращает этот выход как [] когда N S меньше L.

  • Функция возвращает этот выход как отрицательное целое число, когда входная форма сигнала не содержит полный L-STF.

Типы данных: double

Перекрестная корреляция между принятым сигналом и локально сгенерированным L-LTF первой передающей антенны, возвращенная как действительный вектор-строка длины N S- L + 1.

Типы данных: double

Подробнее о

свернуть все

L-STF

Унаследованное короткое поле обучения (L-STF) является первым полем 802.11™ устаревшей преамбулы OFDM PLCP. L-STF является компонентом VHT, HT и не-HT PPDUs.

Длительность L-STF 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 L-STF (T SHORT  = 10 × T FFT/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 настройки AGC. Последовательность использует 12 из 52 поднесущих, которые доступны на сегмент полосы пропускания канала 20 МГц. Для диапазонов 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц количество сегментов полосы пропускания канала составляет 1.

L-LTF

Устаревшее длинное поле обучения (L-LTF) является вторым полем в устаревшей преамбуле 802.11 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

Циклическая задержка сдвига (CSD)

CSD добавляется к L-LTF для каждой передающей антенны, что вызывает несколько сильный peaks в M корреляционной функции. Множественный peaks влияют на точность оценки точного символа времени. Для получения дополнительной информации см. раздел 21.3.8.2.1 и таблицу 21-10 [1].

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 ®

.

См. также

| |

Введенный в R2017a

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

Документация по WLAN Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте