主要内容

802.11 OFDM信标帧生成

这个例子展示了如何使用SDR平台生成包含适合基带模拟或空中传输的MAC信标帧的包。

介绍

此示例创建IEEE®802.11™信标帧,如[1].使用WiFi设备可以查看SDR硬件传输的信标包,如下图所示。

信标框架是一种管理框架,它识别由多个802.11设备组成的基本服务集(BSS)。BSS接入点定期发送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。信标帧体包含允许站点与网络关联的信息字段。WLAN信标帧是通过wlanMACFrame函数。所述信标帧使用wlanWaveformGenerator命令功能创建基带信标报文。在这个例子中,生成的波形可以是:

  • 以基带文件格式存储。该文件格式可与示例一起使用802.11带捕获数据的OFDM信标接收机,它执行信标包解码并描述接收机处理过程。

  • 无线传输。信标包使用基于Xilinx®zynq的Radio SDR硬件进行上转换,用于射频传输。无线电硬件允许无线传输波形。

为了在空中发送信标,需要基于Xilinx zynq的无线电支持包。金宝app可以使用扩展浏览器.有关SDR平台的更多信息可在此找到在这里

示例设置

信标包可以写入基带文件,并使用SDR平台传输。使用SDR平台集发送信标useSDR为true。写入基带文件集saveToFile为true。

useSDR = false;saveToFile = false;

创建IEEE 802.11信标帧

信标包按照信标间隔字段中的目标信标传输时间(TBTT)周期性发送。信标间隔表示TBTT之间的TU (Time Units)个数,其中1tu表示1024微秒。100 TU的信标间隔导致连续信标之间的时间间隔为102.4毫秒。信标帧是使用wlanMACFrame函数。此功能消耗MAC帧配置对象wlanMACFrameConfig.这个对象接受wlanMACManagementConfig作为配置信标帧体的属性。

名称=“TEST_BEACON”%的网络名称beaconInterval = 100;时间单位(TU)乐队= 5;%频带,5或2.4 GHzchNum = 52个;%通道号,对应5260MHzbitsPerByte = 8;% 1字节的位数创建信标帧体配置对象frameBodyConfig = wlanMACManagementConfig;frameBodyConfig。BeaconInterval = BeaconInterval;%信标间隔时间单位(TUs)frameBodyConfig。名称=名称;% SSID(网络名称)dsElementID = 3;% DS参数IE元素IDdsInformation = dec2hex(chNum, 2);% DS IE参数信息frameBodyConfig = frameBodyConfig。艾迪(dsElementID dsInformation);%在配置中增加DS参数IE创建信标帧配置对象beaconFrameConfig = wlanMACFrameConfig (“FrameType”“灯塔”);beaconFrameConfig。ManagementConfig = frameBodyConfig;%生成信标帧位[beacon, mpduLength] = wlanMACFrame(beaconFrameConfig,“OutputFormat”“位”);计算给定频带和信道数的中心频率fc = helperWLANChannelFrequency(chNum, band);

创建IEEE 802.11信标包

信标包是用wlanWaveformGenerator使用非ht格式配置对象。在本例中,对象被配置为生成一个20mhz带宽、1个发送天线和BPSK速率1/2 (MCS 0)的信标包。

cfgNonHT = wlanNonHTConfig;创建一个wlanonhtconfig对象cfgNonHT。PSDULength = mpduLength;%设置PSDU长度,以字节为单位%空闲时间是每次空闲后的时间长度,单位为秒%生成包。空闲时间设置为信标间隔。txWaveform = wlanWaveformGenerator(信标,cfgNonHT,“IdleTime”, beaconInterval * 1024 e-6);Rs = wlanSampleRate (cfgNonHT);%获取输入采样率

保存波形到文件

本节将波形保存在基带文件使用comm.BasebandFileWriter

如果saveToFile%波形存储在基带文件中BBW = comm.BasebandFileWriter (“nonHTBeaconPacket.bb”、Rs、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带捕获数据的OFDM信标接收机

用SDR装置传输

本节演示使用SDR设备的信标包无线传输。

如果useSDR%所使用的SDR平台必须支持|transmitRepeat金宝app|。有效的平台%是“AD936x”、“E3xx”和“Pluto”。sdrPlatform =“AD936x”% #好< UNRCH >tx = sdrtx (sdrPlatform);osf = 2;%过采样因子tx.BasebandSampleRate = Rs * osf;%中心频率设置为对应的通道号tx.CenterFrequency = fc;结束

发射机获得tx.Gain参数驱动收音机中的功率放大器。该参数用于降低波形质量,可以通过改变该参数降低传输质量,从而降低信号质量。这些是建议值,取决于你的天线配置,你可能不得不调整这些值。建议值为:

  1. 设置为0增加增益(0dB)

  2. 默认增益设置为-10 (-10dB)

  3. 设置为-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存储器中。然后,该示例重复地通过空中传输此波形,直到调用传输对象的释放方法。命令窗口显示消息,确认传输已成功启动。

如果useSDR设置发射增益tx.Gain = 0;% #好< UNRCH >%重新采样传输波形tx波形= resample(tx波形,osf, 1);%传输无线transmitRepeat (tx txWaveform);结束

结论与进一步探索

这个例子演示了如何为IEEE 802.11标准生成信标包。Wi-Fi™设备可用于查看通过SDR硬件传输的信标包。或者,可以使用示例对存储的基带信标包进行处理,以恢复传输的信息802.11带捕获数据的OFDM信标接收机

附录

这个例子使用了下面的helper函数:

选定的参考书目

  1. IEEE Std 802.11™-2016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:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。