802.11 OFDM信标帧生成

这个例子展示了如何产生含有适合的基带模拟或使用SDR平台过空中传输MAC信标帧的数据包。

介绍

本实施例中如在第9.3.3.3中所述创建IEEE®802.11™信标帧[1]。可以使用WiFi设备查看使用SDR硬件传输的信标包,如下图所示。

信标帧是一种管理帧,它标识由许多802.11设备组成的基本服务集(BSS)。BSS的接入点定期传输信标帧以建立和维护网络。信标帧由MAC报头、信标帧体和有效帧检查序列(FCS)组成。信标帧体包含允许电台与网络相关联的信息字段。属性创建一个WLAN信标帧wlanMACFrame函数。信标帧的编码和调制使用wlanWaveformGenerator函数创建基带信标包。在本例中,生成的波形为:

  • 存储在基带的文件格式。文件格式可以与例如用于802.11的OFDM信标接收机与捕获的数据,其中执行信标包解码并描述接收器处理过程。

  • 上传输的空中。信标包被上变频为使用基于ZYNQ赛灵思无线电SDR硬件RF传输。无线电硬件允许过度的空气将被发送的波形。

为了在空中传输信标,需要基于Xilinx zynq的无线电支持包。万博1manbetx可以使用加载项资源管理器。关于SDR平台的更多信息,可以发现在这里

示例设置

信标包可以被写入到基带文件,并使用SDR平台传输。为了传输使用SDR平台集信标useSDR为true。要写入基带文件集saveToFile为true。

useSDR = false;saveToFile = false;

创建IEEE 802.11信标帧

如由目标信标传输时间(TBTT)在信标间隔字段中指定的信标分组被周期性地发送。信标间隔表示TBTT之间的时间单元(TU),其中1表示TU 1024微秒的数量。100 Tu的信标间隔导致在连续信标之间的102.4毫秒的时间间隔。使用产生的信标帧wlanMACFrame函数。该功能消耗了MAC帧配置对象wlanMACFrameConfig。这个对象接受wlanMACManagementConfig作为一个属性来配置信标帧体。

SSID ='TEST_BEACON';%的网络SSIDbeaconInterval = 100;%在时间单位(TU)乐队= 5;%乐队,5或2.4 GHz的chNum = 52个;%通道号,对应于5260MHzbitsPerByte = 8;一个字节的比特数创建信标帧体配置对象frameBodyConfig = wlanMACManagementConfig;frameBodyConfig.BeaconInterval = beaconInterval;%信号间隔时间单位(TU的)frameBodyConfig.SSID = SSID;%SSID(网络的名称)dsElementID = 3;% DS参数IE元素IDdsInformation = DEC2HEX(CHNUM,2);% DS参数IE信息frameBodyConfig = frameBodyConfig.addIE(dsElementID,dsInformation);%添加DS参数IE到配置创建信标帧配置对象beaconFrameConfig = wlanMACFrameConfig(“帧类型”“灯塔”);beaconFrameConfig.ManagementConfig = frameBodyConfig;生成信标帧位[信标,mpduLength] = wlanMACFrame(beaconFrameConfig,'输出格式'“位”);计算给定频带和信道数的中心频率FC = helperWLANChannelFrequency(CHNUM,带);

创建IEEE 802.11信标包

信标分组使用合成wlanWaveformGenerator用非HT格式配置对象。在这个例子中一个对象被配置为生成的20MHz的带宽,1发射天线和BPSK 1/2速率(MCS 1)的信标分组。

cfgNonHT = wlanNonHTConfig;%创建一个wlanNonHTConfig对象cfgNonHT。PSDULength = mpduLength;%设定在字节PSDU长度空闲时间是以秒为单位的每一段空闲时间的长度%生成包。空闲时间设置为信标间隔。tx波形= wlanWaveformGenerator(信标,cfgNonHT,“IdleTime”,beaconInterval * 1024E-6);RS = wlanSampleRate(cfgNonHT);%得到输入采样率

将波形保存到文件

本节使用保存在一个文件基带波形comm.BasebandFileWriter

如果saveToFile%波形存储在一个文件基带BBW = comm.BasebandFileWriter (“nonHTBeaconPacket.bb”中,R,FC);% #好< UNRCH >BBW (txWaveform);释放(BBW);结束

有关自动检测和同步存储在基带文件格式的波形的信息,请参阅802.11的OFDM信标接收机与捕获的数据

使用SDR设备进行传输

本节演示使用SDR设备在空中传输信标包。

如果useSDR所使用的SDR平台必须支持|发射重复|。万博1manbetx有效的平台%是 'AD936x', 'E3xx' 和 '冥王星'。sdrPlatform ='AD936x';% #好< UNRCH >TX = sdrtx(sdrPlatform);OSF = 2;%采样因子tx.BasebandSampleRate = Rs * osf;中心频率设置为相应的频道号tx.CenterFrequency = FC;结束

发射机增益tx.Gain参数驱动于无线电的功率放大器。这个参数是用来削弱波形的质量,你可以改变这个参数,以减少传输质量,并且削弱信号。这些是建议值,这取决于你的天线配置,你可能需要调整这些值。建议值是:

  1. 设置为0增加增益(0dB)

  2. 设置为-10默认增益(-10dB)

  3. 设置-20降低增益(-20dB)

transmitRepeat函数将基带波形传输到SDR平台,并将信号样本存储在硬件内存中。然后,该示例在空中重复传输此波形,直到调用传输对象的释放方法。消息将显示在命令窗口中,以确认传输已成功启动。

如果useSDR设置发射增益tx.Gain = 0;% #好< UNRCH >%重采样发射波形txWaveform =重采样(txWaveform,OSF,1);%传输无线transmitRepeat(TX,txWaveform);结束

结论性的进一步探讨

此示例演示了如何产生用于IEEE 802.11标准的信标分组。甲的Wi-Fi™装置可用于查看使用SDR硬件发送的信标分组。可替代地,所存储的基带信标分组可被处理以恢复使用例如所传输的信息802.11的OFDM信标接收机与捕获的数据

附录

这个例子使用了以下的帮助函数:

选择的参考书目

  1. 信息技术IEEE标准。系统间电信和信息交换。局域网和城域网。特殊要求。第11部分:无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。