IEEE 802.11®™WLAN - OFDM信标接收机USRP®硬件

这个示例使用:

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这个例子展示了如何使用通用软件无线电外围(USRP®)设备使用SDRu(软件定义无线电USRP®)系统对象™实现WLAN接收器。接收机能够恢复802.11 OFDM Non-HT信标帧(1802.11)传输空气从商业硬件。OFDM信号可以传播从802.11 a / g / n / ac接入点和通常在5 GHz乐队。包名称和MAC地址等信息输出到命令行中复苏。这个例子假定一个访问点范围内和OFDM信号传送所需的通道。

请参考的设置和配置部分文档USRP®收音机有关配置主机与SDRu接收器系统对象。

这个例子需要WLAN工具箱™。

介绍

这个例子有以下目的:

从商业WLAN发射机接收信号使用SDRu系统MATLAB®对象。
说明使用WLAN工具箱和通信工具箱™与真实信号和无线硬件展示完整的数据包同步和解码。

在这个例子中,SDRuReceiver系统对象收到损坏的数据传输的空气和输出复杂的基带信号处理的WLAN射频前端对象。这个例子展示了无线局域网信号恢复功能一起工作在一个流安排恢复包。它还显示了如何解码恢复介质访问控制(MAC)层数据包使用WLAN工具箱。

代码架构

这个函数runWLANNonHTReceiver使用两个系统对象实现了数据包捕获和同步,comm.SDRuReceiver RFFrontEnd。一旦被俘,数据包解码与WLAN工具箱函数。

SDRu接收机

MATLAB与USRP通信®董事会使用SDRu接收机系统对象。参数结构Config.RadioInfo设置硬件参数等获得,DecimationFactor,MasterClockRate。

射频前端

nonHTFrontEnd提供数据包同步和收集。这发生在四个阶段:

包检测:包任何处理开始前必须检测。这是通过auto-correlating输入符号。年初以来,每个802.11 OFDM包包含一个重复的结构称为L-STF,峰值将发生在当这包存在的相关性。然后提取并用于L-STF粗频偏估计。

符号时间:一旦发现一个包,一些未来符号捕获到一个缓冲区。这个缓冲区对定位L-LTF地阐述。首先定位L-LTF提供了好时机,象征确定OFDM符号边界连续所有数据包的符号。后整个L-LTF捕获用于信道估计和频率偏移估计。

L-SIG解码:第一个OFDM符号在L-LTF L-SIG字段。这个字段必须恢复和解码来确定调制、编码速率,随后的有效载荷的长度。用于捕获的信息正确后的数据量L-SIG为一个完整的负载。

有效载荷解码:所有OFDM符号L-SIG缓冲后由L-SIG字段长度。所有的符号都被抓获后,他们解调和解码源比特。源位然后评估。这个评估包括帧校验序列(FCS)验证和提取的头和身体。如果子类型的包灯塔,摘要信息将打印恢复包。

一旦接收到一个完整的包或任何失败发生在处理链,接收者将返回数据包检测来寻找更多的数据包。这个过程重复请求的捕获时间的持续时间。捕获时间相关的数据量从收音机,不是物理模拟的运行时。

检查WLAN工具箱的存在

如果isempty(版本(“无线局域网”)错误(“请安装WLAN工具箱运行这个例子。);结束

发现收音机

发现电台(s)连接到你的电脑。这个示例使用第一个USRP®电台发现使用findsdru函数。检查收音机是否可用。记录收音机类型和设置配置基于该类型。

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

设置仿真参数

请求用户从命令行输入仿真参数。你会要求1)捕获时间秒,2)绘制状态(开/关),3)显示的数据量的恢复包,4),让供应商查找mac地址,5)感兴趣的乐队,和6)频道你想扫描。如果启用了供应商查找该函数也会下载一个MAC地址查找表,由IEEE公开。

配置。SimInfo = getUserInputWLANBeacon ();

找到有效的通道数量在你的地理位置,请参考的文档。

%得到通道数量回复=输入([“带你想扫描是什么? \ n”,…“1 = = 5 GHz乐队(默认)\ n ',…' 2 = = 2.4 GHz乐队\ n [1]:“),“年代”);如果isempty(回复)回复=' 1 ';结束如果比较字符串(回答,' 1 ')bandToScan = 5;validChannels = […“7 - 16 (5.035 -5.080 GHz) \ n”…34 - 64 (5.170 - -5.320 GHz) \ n '…100 - 144 (5.550 - -5.720 GHz) \ n '…149 - 165 (5.745 - -5.825 GHz) \ n '…];defaultChannels =“(153 157)”;其他的bandToScan = 2.4;validChannels = […“1-13 (2.412 - -2.472 GHz) \ n '…“14 (2.484 GHz) \ n”…];defaultChannels =“[1 - 6]”;结束%得到通道扫描回复=输入([“有效的通道数量:\ n”validChannels…你想要哪个频道扫描?”defaultChannels“:”),“年代”);如果回复= defaultChannels isempty(回复);结束channelsToScan =重塑(str2num(回复),[],1);% #好< ST2NM >

Codegen加速度

加速接收机性能函数,生成代码,如果你有有效的MATLAB编码器™许可证。

runCodegen = false;如果checkCodegenLicense回复=输入(“你想为接收机生成墨西哥人文件吗?Y / N (N):“,“年代”);如果isempty(回复)回复=“N”;结束如果strcmpi(回答,“Y”)runCodegen = true;结束结束compileIt = runCodegen;%为接收机生成墨西哥人文件如果compileIt流(“生成墨西哥人申请接收\ n”);清晰的runWLANNonHTReceiver_mexcodegen (“runWLANNonHTReceiver”,“参数”{1 e9 coder.Constant(配置)});结束

捕获和解码OFDM-based包

捕获和尝试解码数据包在频道列表的时间要求。电台的中心频率是一个可调参数;因此,它可以更改,而无需重新生成代码对整个接收机的功能。

为频道= 1:长度(channelsToScan)%计算信道中心频率WiFiCenterFrequency = helperWLANChannelFrequency (channelsToScan(频道),bandToScan);%运行接收器流(的运行接收机通道% d (f % 1.3 GHz) \ n ',…channelsToScan(频道),WiFiCenterFrequency / 1 e9);如果runCodegen runWLANNonHTReceiver_mex (WiFiCenterFrequency配置);其他的runWLANNonHTReceiver (WiFiCenterFrequency配置);结束结束%完成运行流(“理想的通道(s)扫描\ n”);

运行模拟时,恢复数据包解码就被俘。如果他们通过FCS检查和它们的子类型灯塔,信息将被打印到命令行。一个示例输出如下:

运行接收机通道153 (5.765 GHz)名称:w-guest数据包解码:1 - - - - - - - - - - - - - - - - - -名称:w-guest数据包解码:2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - # # # 100毫秒的处理接收的数据…名称:w-guest数据包解码:3 - - - - - - - - - - - - - - - - - -名称:w-guest数据包解码:4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - # # # 200毫秒的处理接收的数据…运行接收机通道157 (5.785 GHz)名称:w-guest数据包解码:5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - # # # 100毫秒的处理接收的数据…名称:w-guest数据包解码:6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - # # # 200毫秒的处理接收的数据…所需的通道(s)扫描

不同的增益行为USRP®女儿董事会存在着很大的差别。因此,增益设置中定义这个例子可能不适合你的女儿。如果不正确解码数据包的接收系统,你可以改变源信号的增益SDRu接收机系统通过改变配置对象。USRPGain价值接收初始化文件。

收集所需的时间不应超过5秒。以确保连续的数据USRP®,内部破裂模式,将样本存储在一个单独的缓冲。这个缓冲区的最大大小是依赖于操作系统,将超过当收集时间太长。当使用b系列USRP®设备,它可以是有用的重置收音机通过运行call_uhd_app (“b2xx_fx3_utils”,“- d”)如果函数runWLANNonHTReceiver过早地退出。