Введение

Этот пример иллюстрирует использование WLAN Toolbox™ для восстановления реальных сигналов. Он демонстрирует проект приемника, включающую синхронизацию, восстановление строения передачи и декодирование полезной нагрузки для пакетов, не являющихся HT. Пример восстанавливает пакеты-маяки из файла, содержащего захваченную форму волны основной полосы частот.

Восстановление пакета-маяка

Для восстановления одного пакета, отличного от HT, последовательно выполняются следующие шаги:

После получения полного пакета или возникновения каких-либо отказов во время цепи обработки, приемник возвращается к обнаружению пакета для поиска большего количества пакетов. Этот процесс повторяется на время сигнала.

Потоковый процесс на захваченных данных

В этом примере беспроводной захват обрабатывается, чтобы восстановить системы координат. Сигнал Wi-Fi ® был получен с помощью радиочастотного интерфейса с одной приемной антенной со частотой дискретизации 20 Msps. Захваченная форма волны сохранена в двоичном файле основной полосы частот. Файл был создан с помощью comm.BasebandFileWriter.

Захваченная форма волны обрабатывается потоковым способом. Блок выборок втягивается для обработки в каждой итерации. Извлекается как можно больше действительных пакетов. comm.BasebandFileReader используется для чтения блоков выборок из двоичного файла основной полосы.

% 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 волны 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 обработку фронтэнда и декодирование L-SIG. Объект сконфигурирован с пропускной способностью канала 20 МГц для обработки пакетов, отличных от HT. Поддерживается только одна приемная антенна.

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

Цикл while используется для обработки блоков выборок и восстановления пакетов-маяков, пока больше нет доступных данных в файле основной полосы частот. В каждой итерации цикла блок выборок считывается из файла основной полосы частот и обрабатывается rxFrontEnd. rxFrontEnd выполняет обработку переднего плана и буферизует выборки до тех пор, пока не будет обнаружен пакет и не будет получена полезная нагрузка. Когда payloadFull true, полная полезная нагрузка была буферизирована и rxFrontEnd возвращает переменные, чтобы разрешить восстановление данных в пакете:

Биты полезной нагрузки пакета восстанавливаются из выборок поля данных, не являющихся HT, используя wlanNonHTDataRecover. Затем биты проверяются и декодируются wlanMPDUDecode для восстановления параметров MAC- системы координат. wlanMPDUDecode возвращает следующие выходы, которые определяют, прошел ли полученный пакет проверку FCS и является ли полученный пакет системой координат.

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 live-сигналов с USRP см. в 802.11 OFDM Beacon Receiver with USRP ® Hardware.

Приложение

В этом примере используются следующие вспомогательные функции и объекты:

Избранная библиография