此示例显示了如何使用WLAN Toolbox™创建基本WLAN链接型号。IEEE®802.11ac™[1]创建VHT数据包,并通过TGac通道传递。对接收到的信号进行均衡和解码,以便恢复发送的比特。
此示例显示了如何使用WLAN工具箱中的函数创建简单的发射机-信道-接收机模拟。VHT发送和接收链路如下图所示实现。VHT数据包通过TGac信道发送、解调并恢复均衡符号。均衡符号解码以恢复传输的位。
本例中模拟了802.11ac VHT传输。802.11的VHT格式的传输参数™ 标准配置使用VHT配置对象进行配置。这个wlanVHTConfig
创建VHT配置对象。在本例中,对象配置为20 MHz信道带宽,MCS 5和单发送天线。
%为SISO VHT传输创建格式配置对象cfgvht = wlanvhtconfig;cfgvht.numtransmitantennas = 1;%发射天线cfgVHT.NumSpaceTimeStreams=1;%时空流cfgVHT.APEPLength=4096;%APEP长度(字节)cfgVHT。MCS = 5;%单空间流,64-QAMcfgvht.channelbandwidth ='CBW20';发射信号带宽%Rs=wlanSampleRate(cfgVHT);%采样率
生成一个VHT数据包,包括训练、信号和数据字段:
非HT短训练场(L-STF)
非HT长期训练场(L-LTF)
非ht信号(L-SIG)域
VHT信号A (VHT- sig -A)场
VHT短期训练场(VHT-STF)
VHT长训练场(VHT-LTF)
VHT信号B(VHT-SIG-B)字段
数据字段
这些字段使用WLAN工具箱中的功能分别生成,并连接起来生成VHT传输包。
PPDU中的第一个字段是L-STF,用于开始包检测和自动增益控制(AGC)设置。它还用于初始频偏估计和粗定时同步。这Wlanlstf.
函数使用配置对象中包含的一些参数在时域中生成L-STF字段cfgvht.
。
lstf = wlanlstf(cfgvht);
L-LTF用于精细时间同步,信道估计和精细频率偏移估计。这Wlanlltf.
函数在时域中生成L-LTF。
lltf=wlanLLTF(cfgVHT);
L-SIG字段携带数据包配置,如非ht格式的数据速率、调制、码率等。这wlanLSIG
函数在时域中生成L-SIG字段。
lsig=wlanLSIG(cfgVHT);
下图显示了L-STF、L-LTF和L-SIG字段。这些领域对于VHT, HT-Mixed和非ht OFDM传输格式是常见的。
nonhtfield = [lstf; lltf; lsig];%合并非ht前导字段
在非HT前导字段之后生成VHT特定信号和训练字段。VHT-SIG-A字段的目的是提供信息,以允许接收器解码数据有效载荷。VHT-SIG-A由两个符号VHT-SIG-A1和VHT-SIG-A2组成。这Wlanvhtsiga.
函数在时域中生成VHT-SIG-A字段。
vhtsiga=wlanVHTSIGA(cfgVHT);
VHT-STF的目的是改善MIMO传输中的增益控制估计,并帮助接收器检测类似于L-STF场的重复模式。这WLANVHTSTF.
函数在时域中生成VHT-STF字段。
vhtstf=wlanVHTSTF(cfgVHT);
VHT-LTF为接收机提供了一种估计发射机和接收机之间信道的方法。根据时空流的数量,它由1、2、4、6或8个VHT-LTF符号组成。这wlanVHTLTF
函数在时域中生成VHT-LTF。
vhtltf = wlanvhtltf(cfgvht);
VHT-SIG-B字段用于设置数据速率和传输分组的数据字段有效载荷的长度。这Wlanvhtsigb.
函数在时域中生成VHT-SIG-B字段。
vhtsigb = wlanvhtsigb(cfgvht);
用生成的信号和VHT格式的训练字段构造序言。
序言= [lstf; lltf; lsig vhtsiga; vhtstf; vhtltf; vhtsigb);
这wlanvhtdata.
函数生成时域VHT数据字段。VHT格式配置cfgvht.
指定从PSDU位生成数据字段的参数。这cfgvht.psdulthength.
属性为VHT数据字段提供要传输的字节数。此属性用于生成随机PSDU位txPSDU
。
RNG(0)%初始化随机数生成器txPSDU=randi([0 1],cfgVHT.PSDULength*8,1);%以位为单位生成PSDU数据数据=wlanVHTData(txPSDU,cfgVHT);VHT波形是由前置的非ht和VHT构成的具有数据的%前导字段TX波形=[前导;数据];%发送VHT PPDU
或者,也可以使用单个函数调用生成给定格式配置的波形瓦兰波发生器
功能。此函数可以生成一个或多个VHT数据包。默认情况下,OFDM窗口应用于生成的波形。有关OFDM窗口的更多信息,请参阅参考页面瓦兰波发生器
功能。
本节模拟过空气传输的影响。发射信号由通道和AWGN损害。AWGN的水平在DBS中给出。在此示例中,TGAC通道模型[2]与模型b一起使用。对于发射机与接收机距离大于等于5米的延时剖面,模型为Non-Line-of-Sight (N-LOS)配置。这在for的帮助中有进一步的描述瓦朗加克通道
。
参数化通道TGACCHANNEL = WLANTGACCHANNEL;tgacchannel.delayprofile =“B型”;tgacchannel.numtransmitantennas = cfgvht.numtransmitantennas;tgacchannel.numreceiveantennas = 1;TGACCHANNEL.LARGESCALEFADEDEFFECT =“没有”;TGACCHANNEL.CHANNELBANDWIDTH =.'CBW20';tgacchannel.transmitreceivedistance = 5;tgacchannel.samplere =卢比;tgacchannel.randomstream =.“带种子的mt19937ar”;tgacchannel.seed = 10;%通过通道传递信号。附加零以补偿通道%过滤器延迟txwaveform = [txwaveform; zeros(10,1)];chanout = tgacchannel(txwaveform);SNR = 40;%在dBs中rxWaveform=awgn(信道输出,信噪比,0);%显示发送和接收信号的频谱。这接收到的信号频谱受信道影响简介= dsp。简介(“SampleRate”,卢比,......“AveragingMethod”那“指数”那“遗忘因子”,0.99,......“YLimits”-30年[10],“ShowLegend”,真的,......“频道名称”,{传输波形的那“接收波形”}); 频谱分析仪([TX波形RX波形]);
在本节中,从接收到的波形中提取时域VHT-LTF。通过考虑信道滤波器延迟,假设波形与分组的开始同步。VHT-LTF被解调并用于估计信道。然后使用从VHT-LTF获得的信道估计来均衡接收信号。
在这个例子中,通过补偿一个已知的信道滤波器延迟,接收的信号被同步到包的开始。有关如何自动检测接收到的信号并与之同步的更多信息,请参见以下示例:
Chinfo = Info(TGACCHANNEL);%获得特征信息%信道滤波器延迟,以样本为单位测量chDelay=chInfo.ChannelFilterDelay;rxWaveform=rxWaveform(chDelay+1:end,:);
同步后,接收器必须从接收到的数据包中提取相关字段沃兰菲尔德酒店
函数用于返回相对于数据包中第一个样本的所有字段的开始和结束时域样本索引。这些索引用于提取所需字段以进行进一步处理。
indField = wlanFieldIndices (cfgVHT);
需要在OFDM解调之后估计在接收的OFDM符号上执行MMSE均衡。在该示例中,使用解调的L-LTF符号估计VHT字段中的噪声功率。从接收的波形中提取L-LTF,并使用该L-LTF从接收的波形中解调wlanlltfdemodulate.
功能。
indLLTF = indField.LLTF (1): indField.LLTF (2);demodLLTF = wlanLLTFDemodulate (rxWaveform (indLLTF) cfgVHT);VHT字段中的估计噪声功率%nVar=helperNoiseEstimate(解调器TF、cfgVHT.ChannelBandwidth、cfgVHT.NumSpaceTimeStreams);
为了从接收信号中提取VHT-LTF,使用起始和结束索引生成索引向量。
indVHTLTF = indField.VHTLTF (1): indField.VHTLTF (2);
VHT-LTF用于估计所有时空流与接收天线之间的信道。从接收波形中提取VHT-LTF,并利用该方法进行解调WLANVHTLTF解调
功能。
demodVHTLTF = wlanVHTLTFDemodulate (rxWaveform (indVHTLTF:), cfgVHT);
信道估计包括应用空间映射和多天线配置的发射机处循环移位的影响。这wlanvhtltfchannelestimate
函数返回所有时空流和接收天线之间的估计信道。
chanEstVHTLTF=WLANVHTLTF信道估计(解调VHTLTF,cfgVHT);
发射信号遇到一个深衰减,如下图所示的信道频率响应。通道褪色的效果也可以在前面显示的频谱图中看到。
图形图(20*log10(abs(chanEstVHTLTF));网格在…上;头衔('估计频道响应');Xlabel(“子载波索引”);ylabel('Power(DB)');
要从接收信号中提取数据字段,数据字段的开始和结束索引用于生成索引矢量。
indData=indField.VHTData(1):indField.VHTData(2);恢复VHT数据字段中的位和均衡符号%VHT-LTF信道估计[rxPSDU ~, eqSym] = wlanVHTDataRecover (rxWaveform (indData:), chanEstVHTLTF,据nVar, cfgVHT);%比较发送和接收PSDU位numErr = biterr (txPSDU rxPSDU);
的输出处的均衡符号的星座图Wlanvhtdatarecover
与参考星座相比的功能。增加信道噪声应该开始扩散不同的星座点。
%打印均衡符号ConstellationDiagram = Comm.ConstellationDiagram;ConstellationDiagram.referenceConstellation = WlanReferenceSymbols(CFGVHT);%比较接收星座和参考星座constellationDiagram(重塑(eqSym [], 1));constellationDiagram。Title =“均衡数据符号”;
此示例使用此辅助功能。
IEEE STD 802.11AC™-2013信息技术的IEEE标准 - 系统之间的电信和信息交流 - 本地和大都市区域网络 - 特定要求 - 第11部分:无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规格 - 修正4:在6 GHz低于6 GHz的频段中操作的高吞吐量的增强功能。
Breit, G., H. Sampath, S. Vermani等。TGac通道模型附录。12版本。IEEE 802.11-09/0308r12, 2010年3月。