802.11ad的波形产生与波束赋形
这个例子展示了如何波束形成一个IEEE®的802.11ad™DMG波形使用WLAN工具箱™和相控阵系统工具箱™的相控阵列。
介绍
IEEE 802.11ad标准[1]定义在60GHz的定向多吉比特（DMG）传输格式操作。为了克服在60GHz经历了大的路径损耗，在IEEE 802.11ad的标准旨在支持定向波束形成。万博1manbetx通过使用相控天线阵列可以应用的天线权重向量（AWV）集中在天线图案在期望的方向。每个数据包上的所有数组元素发送，但AWV施加相移，以各元件以操纵变速器。的通信链路的质量可以通过附加可选训练字段到DMG的分组，并且在发送器或接收器测试不同的AWV得到改善。这个过程被称为波束细分。
一个DMG包包括以下字段：
STF - 的短训练字段，其被用于同步。
CE - 信道估计字段，其被用于信道估计。
头 - 信令字段，其中接收机进行解码，以确定传输参数。
数据 - 数据字段，携带所述用户数据的有效载荷。
AGC子字段 - 可选自动增益控制（AGC）的子场，用于波束细化。
培训的子域 - 可选训练子字段，用于波束细分。
STF和CE领域形成了序言。一个DMG分组的前导码，报头和数据字段以相同的AWV发送。对于发射机波束精化训练，最多64个训练（TRN）的子场可以被附加到该分组。每个子场TRN使用不同的AWV发送。这允许测量最多64周不同的AWV的性能，和待精炼以用于后续传输的前导码，报头和数据字段的AWV。CE子场定期发送，一个用于每四个TRN子域，位居TRN子域。每个CE子场是使用相同的AWV作为前导码中发送。为了允许接收机重新配置AGC接收TRN子场之前，所述TRN子域通过AGC子场之前。对于每个子场TRN，一个AGC子字段被使用施加到各个子场TRN相同AWV发送。这允许在接收器中设定的增益，适合于测量所有子场TRN。 The diagram below shows the packet structure with four AGC and TRN subfields numbered and highlighted. Therefore, four AWVs are tested as part of beam refinement. The same AWVs are applied to AGC and TRN subfields with the same number.
这个例子模拟发射机训练通过施加不同的AWV每个训练子场的操纵在多个方向上的传输。每个训练子场的强度在一个接收机通过评估远场平面波，以确定哪些传输是AWV最佳评估。此仿真不包括信道或路径损耗。
波形规格
波形被配置成与所述正交频分复用（OFDM）的物理层中的DMG分组传输，一个100字节的物理层服务数据单元（PSDU），和四个发射机训练子场。这四个训练子域许可四种的AWV为波束细分进行测试。使用功能wlanDMGConfig中，创建一个DMG配置对象。甲DMG配置对象指定传输参数。
DMG = wlanDMGConfig;dmg.MCS = 13;％OFDMdmg.TrainingLength = 4;％用途4子场训练dmg.PacketType ='TRN-T';％发射机训练dmg.PSDULength = 100;％字节
波束形成规范
发射机天线图案被配置为一个16元件统一线性与半波长间距阵列。使用对象phased.ULA和phased.SteeringVector中，创建相控阵和所述的AWV。接收器，用于评估传输的位置被指定为从发射器的视轴的偏移量。
receiverAz = 6;％学位关闭发射机的视轴
线性相控阵列具有16种元素的均匀创建以操纵变速器。
N = 16;元素的数量％C = physconst（“光速”）;％传播速度（m / s）的FC = 60.48e9;％中心频率（Hz）拉姆达= C / FC;％波长（米）d =波长/ 2;％天线元件间距（米）TxArray = phased.ULA（'包含numElements'，N，'ElementSpacing'，d）;
该天线加权向量使用的是创建phased.SteeringVector宾语。五个转向角被指定为创建五个天线加权向量，一个用于前导码和数据域，一个用于四个训练子域。前导码和数据字段在视轴传输。这四个训练子场左右视轴的角度传输。
％创建定向导向矢量对象SteeringVector = phased.SteeringVector（'SensorArray'，TxArray）;％，为前同步码和数据的定向角度为0度方位角，没有％抬高，因此在视轴。[方位角;海拔]preambleDataAngle = [0;0];每个％四个训练场地的使用一组不同的权重转向的％至略微不同的方向。[方位角;海拔]trnAngle = [[-10;0] [1-5;0] [5;0] [10;0]];％生成所有角度的权重权重= SteeringVector（FC，[preambleDataAngle trnAngle]）;％的AWV的每一行是施加给不同的天线元件权重preambleDataAWV =缀（权重（：，1））;用于前导，数据和CE字段％AWVtrnAWV =缀（权重（：，2：结束））;％AWV用于每个子场TRN
使用plotArrayResponse辅助功能，阵列响应示出了接收器的方向上最需要训练子场TRN-SF3的方向对齐。
plotArrayResponse（TxArray，receiverAz，FC，权重）;
生成基带波形
使用填充有随机数据所配置的DMG对象和一个PSDU作为输入到波形发生器，wlanWaveformGenerator。根据格式配置和也进行OFDM开窗的波形发生器调制PSDU比特。
％创建随机位PSDUS = RNG（0）;可重复的结果％设置随机数种子PSDU =兰迪（[0 1]，dmg.PSDULength * 8,1）;％生成包TX = wlanWaveformGenerator（PSDU，DMG）;
申请权向量的各个领域
一个phased.Radiator对象被创建到的AWV适用于波形，从每个元件结合所辐射的信号，以形成一个平面波，并且确定平面波在感兴趣的角度，receiverAz。所述DMG波形的每个部分TX被通过散热器与一组指定的AWV的，并且在其中计算平面波的角度。
散热器= phased.Radiator;Radiator.Sensor = TxArray;％使用统一线性阵列Radiator.WeightsInputPort = TRUE;％提供AWV作为参数Radiator.OperatingFrequency = FC;在赫兹频率％Radiator.CombineRadiatedSignals = TRUE;％创建平面波％的平面波以相对于所述散热器的方向上评价steerAngle = [receiverAz;0];％[方位角;海拔]％的波束形成的波形被评价为在接收器处的平面波平面波=零（大小（TX））;％获取指数领域IND = wlanFieldIndices（DMG）;％获取平面波同时施加AWV到前导码，报头，以及数据IDX =（1：ind.DMGData（2））;平面波（IDX）=散热器（TX（IDX），steerAngle，preambleDataAWV）;％获取平面波，同时将AWV到AGC和TRN子域对于I = 1：dmg.TrainingLength％AGC子字段agcsfIdx = ind.DMGAGCSubfields（I，1）：ind.DMGAGCSubfields（I，2）;平面波（agcsfIdx）=散热器（TX（agcsfIdx），steerAngle，trnAWV（：，i））的;％TRN子域trnsfIdx = ind.DMGTRNSubfields（I，1）：ind.DMGTRNSubfields（I，2）;平面波（trnsfIdx）=散热器（TX（trnsfIdx），steerAngle，trnAWV（：，i））的;结束％获取平面波，同时将AWV到TRN-CE对于I = 1：dmg.TrainingLength / 4 trnceIdx = ind.DMGTRNCE（I，1）：ind.DMGTRNCE（I，2）;平面波（trnceIdx）=散热器（TX（trnceIdx），steerAngle，preambleDataAWV）;结束
评估波束赋形波形
助手功能plotDMGWaveform绘制的波束赋形的平面波的幅度。当评估波束赋形面的大小，我们便可以看到，在接收器的方向形成波束领域比其他领域更强大。
plotDMGWaveform（平面波，DMG，“波束赋形平面波与突出显示的字段”）;RNG（一个或多个）;％恢复随机状态
结论
此实施例表明如何生成IEEE 802.11ad的DMG波形和施加的AWV的波形的不同部分。WLAN工具箱用于生成符合标准的波形，相控阵系统工具箱来施加所述AWV与评价在接收器的方向所产生的平面波的幅度。
附录
此示例使用以下辅助功能：
选择的参考书目
IEEE 802.11ad的标准™-2012 IEEE信息技术标准 - 系统间远程通信和信息交换 - 局域网和城域网 - 具体要求 - 第11部分：无线局域网媒体访问控制（MAC）和物理层（PHY）规格。修订3：在60GHz频段用于增强甚高吞吐量。
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