IEEE®802.11™WLAN - OFDM信标接收机与USRP®硬件

这个示例使用:

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这个例子展示了如何使用使用SDRu (Software Defined Radio USRP®)System objects™的通用软件无线电外设(USRP®)设备来实现WLAN接收器。接收机能够恢复802.11 OFDM非ht信标帧[1]发送通过空中从商业802.11硬件。OFDM信标可从的802.11a / g / n的/ ac接入点被发送，并在5GHz频带通常发现。如SSID地址和MAC地址的分组信息被打印到恢复期间命令行。这个例子假设接入点在范围内并发送OFDM在期望的信道信标。

请参阅的设置和配置部分USRP®电台文件有关配置主机与SDRu接收系统对象的工作细节。

此示例需要WLAN Toolbox™。

介绍

这个例子有以下目标：

接收使用SDRu系统对象从MATLAB®商用WLAN发射器的信号。
示出了与现实世界的信号，并且无线电硬件表明整个数据包的同步和解码使用WLAN工具箱和通信工具箱™的。

在这个例子中，系统SDRuReceiver对象接收由通过空中传输已损坏的数据，并输出其由WLAN RF前端处理对象的复基带信号。此示例示出了在流送装置一起工作，以恢复数据包的WLAN信号恢复功能。它还示出了如何解码所恢复的使用WLAN工具箱介质访问控制（MAC）层的数据包。

代码架构

功能runWLANNonHTReceiver工具包捕获和使用两个系统同步对象，comm.SDRuReceiver和RFFrontEnd。一旦被捕获，分组被解码与WLAN工具箱功能。

SDRu接收机

MATLAB使用SDRu接收系统对象与USRP®板进行通信。参数结构Config.RadioInfo设置硬件参数，例如获得，DecimationFactor和MasterClockRate。

射频前端

nonHTFrontEnd提供分组同步和收集。这发生在四个阶段：

分组检测：任何处理开始之前必须被检测的数据包。这是通过自动关联输入符号来完成。由于每个802.11 OFDM分组的开头包含一个称为L-STF重复结构，当这个分组是本将发生在相关峰。然后将L-STF被提取并且用于粗略频率偏移估计。

符号定时：一旦分组被检测到，几个未来符号被捕获到一缓冲器中。针对此缓冲区互相关以定位L-LTF。定位的L-LTF首先提供精细符号定时，识别OFDM符号边界在分组中的所有连续的符号。整个L-LTF被捕获后，将其用于信道估计和精细频率偏移估计。

L-SIG解码：将L-LTF之后的第一个OFDM符号是L-SIG字段中。此字段必须被回收并解码，以确定所述调制，编码率，以及随后的有效载荷的长度。该信息被使用的L-SIG为一个完整的有效载荷之后捕获数据的正确的金额。

有效载荷译码:所有的OFDM符号在L-SIG后被缓冲到由L-SIG字段决定的长度。在所有的符号被捕获后，它们被解调和解码到它们的源位。然后对源位进行计算。这个评估包括帧检查序列(FCS)验证和头部和主体的提取。如果数据包是子类型烽火时，摘要信息将被打印关于所恢复的数据包。

一旦接收到一个完整的包或在处理链中发生任何故障，接收方将返回到包检测来搜索更多的包。在请求的捕获时间内重复此过程。捕获时间与从radio提取的数据量有关，而与物理模拟的运行时间无关。

检查WLAN工具箱的存在

如果isempty(版本('WLAN')错误('请安装WLAN工具箱来运行此示例。');结束

搜索到无线

发现无线电（S）连接到您的计算机。这个例子使用采用所述第一USRP®无线电发现findsdru功能。检查无线电是否可用。记录基于该类型的无线电类型和配置集。

Config.RadioInfo = getRadioInfoWLANBeacon（）;DISP（Config.RadioInfo）;

设置仿真参数

请求来自命令行仿真参数的用户输入。您会被要求1）在几秒钟内捕获持续时间，2）绘制状态（开/关），3）的数据来显示的量从回收的分组，4），以使供应商查找为MAC地址，5）感兴趣的频带和6）的渠道，你要扫描。如果供应商查找启用此功能也将下载一个MAC地址查找表，由IEEE公之于众。

配置。SimInfo = getUserInputWLANBeacon ();

要找到有效的通道号在你的地理位置，请参考的文档。

获取通道数回复=输入([“你想扫描的波段是什么?\n”，...'1个== 5GHz频带（默认）\ N'，...'2 == 2.4 GHz波段\n[1]: '),'S');如果的isEmpty（回复）回复='1';结束如果STRCMP（回复，'1'）bandToScan = 5;validChannels = [...'7-16（5.035-5.080千兆赫）\ N'...'34-64（5.170-5.320千兆赫）\ N'...' 100-144 (5.550-5.720 GHz)\n'...'149-165（5.745-5.825千兆赫）\ N'...];defaultChannels =“(153 157)”;其他的bandToScan = 2.4;validChannels = [...'1-13（2.412-2.472千兆赫）\ N'...' 14 (2.484 GHz)\n'...];defaultChannels ='[1 6]';结束％获取渠道扫描回复=输入([“有效的信道号为。\ n”validChannels...“你想要哪个频道扫描？“defaultChannels'：'),'S');如果的isEmpty（回复）回复= defaultChannels;结束channelsToScan =重塑（str2num（回复），[]，1）;％＃确定

代码生成加速

为了提高接收器功能的性能，如果您有有效的MATLAB Coder™许可证，请生成代码。

runCodegen = FALSE;如果checkCodegenLicense应答=输入(“你想生成接收机MEX文件？Y / N [N]：'，'S');如果的isEmpty（回复）回复='N';结束如果strcmpi(回答,“Y”）runCodegen = TRUE;结束结束compileIt = runCodegen;%为接收方生成MEX文件如果compileIt fprintf中（'为接收器\n生成MEX文件');明确runWLANNonHTReceiver_mex代码生成（'runWLANNonHTReceiver'，'-args'{1E9，coder.Constant（配置）}）;结束

捕获和基于OFDM的解码包

捕获并尝试解码在通道列表上的数据包的时间请求。所述中心频率是所述无线电的可调参数;因此，可以更改它，而不必为整个receiver函数重新生成代码。

对于信道= 1：长度（channelsToScan）对于信道计算％中心频率WiFiCenterFrequency = helperWLANChannelFrequency（channelsToScan（信道），bandToScan）;%运行接收器fprintf中（'运行在频道％d接收机（％1.3F千兆赫）\ N'，...channelsToScan（信道），WiFiCenterFrequency / 1E9）;如果runCodegen runWLANNonHTReceiver_mex（WiFiCenterFrequency，配置）;其他的runWLANNonHTReceiver（WiFiCenterFrequency，配置）;结束结束％运行完整fprintf中（“理想的通道(s)扫描\ n”);

当运行模拟，将回收的数据包，当他们被捕获解码。如果他们通过自己的FCS检查，他们是亚型烽火，信息将被打印到命令行。示例输出如下：

在153信道运行接收器(5.765 GHz) SSID: w-guest数据包解码:1——SSID: w-guest数据包解码:2——###处理了100毫秒的接收数据…SSID: w-guest数据包解码:3—SSID: w-guest数据包解码:4—###处理了200毫秒的接收数据…运行接收器在通道157 (5.785 GHz) SSID: w-guest数据包解码:5—###处理100毫秒的接收数据…SSID: w-guest数据包解码:6—###处理200毫秒的接收数据…所需的通道(s)扫描

不同USRP®子板的增益行为差别很大。因此，在这个例子中所定义的增益设置可能无法很好地适合于你的女儿板。如果数据包没有正确接收系统的解码，就可以改变源信号的增益SDRu接收机系统对象，通过更改配置。的值接收器的初始化文件。

所需的采集时间不应超过5秒。为了确保USRP®的连续数据，使用了突发模式，该模式将样本存储在一个单独的缓冲区中。这个缓冲区的最大大小取决于操作系统，如果收集时间太长，就会超过这个缓冲区的最大大小。当使用b系列USRP®设备时，运行无线电复位是有用的call_uhd_app（ 'b2xx_fx3_utils'， ' - d'）如果函数runWLANNonHTReceiver过早地退出。