802.11的OFDM信标接收机与捕获的数据

此示例示出了接收器的设计,是能够恢复802.11™OFDM信标从商业802.11硬件在空中传输中的非HT格式的数据包。信标分组在非HT格式典型地发送,即使对于HT [1],VHT [1],和/或HE [2]能力的硬件。如SSID分组信息打印到恢复过程中的命令行。

介绍

这个例子说明了使用WLAN工具箱™恢复真实世界的信号。它显示了接收器的设计,包括同步,传输配置恢复,和有效载荷用于非HT分组进行解码。该示例中恢复信标由含有捕获的基带波形一个文件的数据包。

信标分组恢复

下面的步骤顺序地发生,以恢复一个非HT分组:

  • 包检测:任何处理开始前必须检测的第一包。这是通过自动关联输入符号来完成。由于每个802.11 OFDM分组的前面包含一个称为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字段被提取并用于粗略频率估计。

  • 符号定时:一旦分组被检测到,未来符号将被收集和互相关以定位L-LTF。将得到的相关峰提供准确的时序估计。一旦充分L-LTF的位置,它被提取出来并用于信道估计和精细频率估计。

  • 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,和以下有效载荷的长度。该信息被用于捕获数据的正确量L-SIG的完整有效载荷之后并且该信息进行解码。

  • 净荷解码:在L-SIG之后的所有OFDM符号缓冲至由L-SIG字段所确定的长度。在所有的符号已被抓获,他们被解调和解码成源位。然后,源比特被评估。该评价包括帧校验序列(FCS)校验与首部和本体的提取。如果该分组是信标亚型,如SSID摘要信息将被打印为恢复的数据包。

一旦一个完整的分组被接收或处理链中发生任何故障时,接收器将返回到包检测以寻找更多的数据包。重复该过程为信号的持续时间。

上捕获的数据流处理

在这个例子中一个现成的空气捕获被处理以信标帧中恢复。采用Wi-Fi信号,使用RF接口捕获与一个接收天线20个Msps的采样率。捕获的波形存储在二进制基带文件。该文件是使用创建comm.BasebandFileWriter

捕获的波形以流方式处理。样本块被用于在每次迭代处理拉入。由于许多有效的数据包取出作为可能的。comm.BasebandFileReader用于从二进制基带文件读取样本块。

%创建一个目的是从文件流中的数据basebandReader = comm.BasebandFileReader(...'文档名称''nonHTBeaconRxData.bb'...'SamplesPerFrame',80);在20MHz在1个OFDM符号的样本数目%

在所捕获的波形信道的中心频率,采样率和数字由comm.BasebandFileReader对象提供。

DISP([“中心频率”num2str(basebandReader.CenterFrequency / 1E6)'兆周])DISP(['采样率: 'num2str(basebandReader.SampleRate / 1E6)'Msps的'])DISP([“的接收天线数目:”num2str(basebandReader.NumChannels)换行])
中心频率:5785 MHz的采样率:接收天线20 Msps的数量:1

一个nonHTFrontEnd对象进行前端处理和L-SIG解码。所述对象被配置为与20MHz的信道带宽来处理非HT分组。只有一个接收天线的支持。万博1manbetx

rxFrontEnd = nonHTFrontEnd('信道带宽''CBW20');

while循环被用于样品的处理块和信标分组恢复,直到在基带文件没有可用的更多的数据。在该循环的每次迭代样本的块是从基带文件中读取,并通过处理rxFrontEndrxFrontEnd直到已检测到执行前端处理和缓冲液的样品的分组和接收的有效载荷。什么时候payloadFull是真实的,完整的有效载荷已经被缓冲,rxFrontEnd返回变量以允许该数据包内的数据将被恢复:

  • cfgNonHT含有L-SIG的回收包参数。

  • rxNonHTData是时域非HT数据字段的信号。

  • CHANEST包含来自L-LTF中获得的信道估计。

  • noiseVar是固定的噪声方差值。

分组有效载荷的比特是使用从非HT数据字段样品中回收的wlanNonHTDataRecover。然后,比特被验证,并通过解码wlanMPDUDecode以恢复MAC帧的参数。wlanMPDUDecode返回以下输出该确定所接收的分组是否通过FCS校验和所接收的分组是否是信标帧。

  • mpduCfg是类型的对象wlanMACFrameConfig含有来自信标帧中回收MAC帧的参数。

  • 状态是类型的枚举状态当MPDU通过FCS检查其返回为“成功”,并返回“FCSFailed”当MPDU失败FCS检查。

如果检测到有效的灯塔,显示解码的SSID。

%与符号的符号流过程numValidPackets = 0;〜isDone(basebandReader)%拉在一个OFDM符号,即,80个样品数据= basebandReader();%进行前端处理和有效载荷缓冲[payloadFull,cfgNonHT,rxNonHTData,CHANEST,noiseVar] =...rxFrontEnd(数据);如果payloadFull%恢复有效负载位与零强制均衡recBits = wlanNonHTDataRecover(rxNonHTData,CHANEST,...noiseVar,cfgNonHT,'EqualizationMethod''ZF');%解码和评估恢复的位[mpduCfg,〜,状态] = wlanMPDUDecode(recBits,cfgNonHT);如果STRCMP(状态,'成功')&&的strcmp(mpduCfg.FrameType,“灯塔”)frameBody = mpduCfg.ManagementConfig;%显示SSIDDISP(['SSID:',frameBody.SSID])numValidPackets = numValidPackets + 1;结束结束结束DISP([num2str(numValidPackets),“有效的信标分组实测值”])释放(basebandReader);释放(rxFrontEnd);
SSID:MathWorks公司-SDR SSID:MathWorks公司-SDR SSID:MathWorks公司-SDR 3有效信标分组中发现

再探

看到802.11的OFDM信标接收机与USRP®硬件用于与USRP处理活信号的一个例子。

附录

此示例使用下面的辅助功能和对象:

选择的参考书目

  1. IEEE®标准802.11™-2016 IEEE信息技术标准 - 本地和城域网 - - 具体要求 - 第11部分系统间远程通信和信息交换:无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规格。

  2. IEEE P802.11ax™/ D4.1标准草案信息技术 - 电信和系统之间的信息交换局域网和城域网 - 具体要求第11部分:无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范 - 修订6:实现高效率WLAN增强。