Введение

IEEE 802.11p является утвержденной поправкой к стандарту IEEE 802.11™, чтобы включить поддержку беспроводного доступа в автомобильных средах (WAVE). Используя полусинхронизированный режим с полосой пропускания канала на 10 МГц, это действует в полосах на 5.85-5.925 ГГц, для которых это задает дополнительные спектральные маски эмиссии.

В этом примере показано, как выполнить спектральные измерения маски на форме волны, сгенерированной при помощи программного обеспечения WLAN Toolbox™. В качестве альтернативы можно выполнить это измерение на форме волны, полученной со спектром анализатор.

Пример генерирует форму волны, состоящую из трех пакетов IEEE 802.11p на 10 МГц, разделенных разрывом с 32 микросекундами. Каждый пакет содержит случайные данные и использует 16-QAM. Пример сверхдискретизировал форму волны с помощью большего ОБПФ, чем необходимый для номинального основополосного уровня и не выполняет спектральную фильтрацию и использует модель мощного усилителя (HPA), которая вводит внутриполосное искажение и спектральный перерост. Пример выполняет спектральное измерение маски эмиссии на сверхдискретизированной форме волны после моделирования HPA. Эта схема показывает настройку теста.

Пакетная настройка Non-HT

Установите невысокопроизводительные параметры передачи (non-HT) при помощи wlanNonHTConfig объект, задавая операцию полосы пропускания на 10 МГц, как используется IEEE 802.11p.

cfgNHT = wlanNonHTConfig;          % Create packet configuration
cfgNHT.ChannelBandwidth = 'CBW10'; % 10 MHz
cfgNHT.MCS = 4;                    % Modulation 16QAM, rate-1/2
cfgNHT.PSDULength = 1000;          % PSDU length in bytes

Генерация сигналов

Этот раздел конфигурирует и генерирует форму волны, содержащую три пакета со временем простоя 32 микросекунд между каждым пакетом.

Чтобы смоделировать эффект HPA на форме волны и просмотреть внеполосную спектральную эмиссию, форма волны должна быть сверхдискретизирована. Этот пример генерирует форму волны с помощью большего ОБПФ, чем необходимый для номинального основополосного уровня, приводя к сверхдискретизированной форме волны. Пример не выполняет спектральную фильтрацию.

Установите случайный поток для воспроизводимости результатов, задайте фактор сверхдискретизации и сгенерируйте случайные данные необходимой длины PSDU.

s = rng(98765);
osf = 3;
idleTime = 32e-6;
numPackets = 3;
data = randi([0 1],cfgNHT.PSDULength*8*numPackets,1);

Сгенерируйте мультипакетную форму волны и вычислите номинальную основополосную частоту дискретизации.

genWaveform = wlanWaveformGenerator(data,cfgNHT, ...
                OversamplingFactor=osf, ...
                NumPackets=numPackets,...
                IdleTime=idleTime);
fs = wlanSampleRate(cfgNHT);

Моделирование HPA

HPA вводит нелинейное поведение в форме внутриполосного искажения и спектрального перероста. Этот пример симулирует усилители мощности при помощи модели Rapp в 802.11ac, который вводит искажение AM.

Смоделируйте усилитель при помощи comm.MemorylessNonlinearity объект, и конфигурирует уменьшаемое искажение путем определения возврата, hpaBackoff, таким образом, что усилитель действует ниже его точки насыщения. Можно увеличить возврат, чтобы уменьшать EVM для более высоких значений MCS.

pSaturation = 25; % Saturation power of a power amplifier in dBm 
hpaBackoff = 16; % dB

Создайте и сконфигурируйте нелинейность без памяти, чтобы смоделировать усилитель.

nonLinearity = comm.MemorylessNonlinearity;
nonLinearity.Method = 'Rapp model';
nonLinearity.Smoothness = 3; % p parameter
nonLinearity.LinearGain = -hpaBackoff; % dB
nonLinearity.OutputSaturationLevel = db2mag(pSaturation-30);

Примените модель к форме волны передачи.

txWaveform = nonLinearity(genWaveform);

Передайте измерение маски эмиссии спектра

Этот раздел выполняет спектральный тест маски эмиссии Поле данных non-HT.

Стандарт IEEE 802.11p классифицирует станции согласно позволенным максимальным степеням передачи (в mW). Для четырех различных классов станций стандарт задает четыре различных спектральных маски эмиссии и задает спектральные пределы маски относительно пиковой мощности спектральная плотность (PSD). Этот пример измеряет маску эмиссии спектра для станции Класса A.

% IEEE Std 802.11-2016 Annex D.2.3, Table D-5: Class A STA
dBrLimits = [-40  -40 -28 -20  -10 0   0  -10 -20 -28 -40 -40];  
fLimits   = [-Inf -15 -10 -5.5 -5 -4.5 4.5 5  5.5  10  15 Inf];

Извлеките Поле данных non-HT каждого пакета от сверхдискретизированного txWaveform при помощи индекса запуска каждого пакета и конкатенируют извлеченные Поля данных non-HT при подготовке к измерению.

ind = wlanFieldIndices(cfgNHT, OversamplingFactor=osf);
startIdx = ind.NonHTData(1); % Start of non-HT Data
endIdx = ind.NonHTData(2); % End of non-HT Data
idleNSamps = idleTime*fs*osf; % Idle time samples
perPktLength = endIdx+idleNSamps;

idx = zeros(endIdx-startIdx+1, numPackets);
for i = 1:numPackets
    % Start of packet in txWaveform, accounting for the filter delay
    pktOffset = (i-1)*perPktLength;
    % Indices of non-HT Data in txWaveform
    idx(:,i) = pktOffset+(startIdx:endIdx);
end
% Select the Data field for the individual packets
gatedNHTDataTx = txWaveform(idx(:), :);

The helperSpectralMaskTest функционируйте накладывает необходимую спектральную маску с измеренным PSD и проверяет, что переданные уровни PSD на заданных уровнях маски, отображая результат как передачу или сбой.

Оцените PSD и протестируйте на податливость.

helperSpectralMaskTest(gatedNHTDataTx,fs,osf,dBrLimits,fLimits);

   Spectrum mask passed

Восстановите случайный поток по умолчанию.

rng(s);

Заключение и дальнейшее исследование

В этом примере показано, как измерить передачу спектральная маска для Станций Класса A в полосах на 5.85-5.925 ГГц для интервала канала на 10 МГц, и как гарантировать, что пиковая спектральная плотность переданного сигнала находится в пределах спектральной маски, чтобы удовлетворить регулирующим ограничениям. Можно сгенерировать подобный результат для интервала канала на 5 МГц.

Модель HPA влияет на внеполосную эмиссию в спектральном графике маски. Для различных классов станции с более высокими относительными значениями дБ попытайтесь увеличить возврат для более низкой эмиссии.

Для получения информации о других измерениях передатчика как точность модуляции и спектральная плоскость и другие форматы, относятся к следующим примерам:

Выбранная библиография