802.11ac波形生成与MAC帧
此示例显示如何生成IEEE®802.11ac™ 包含MAC帧的传输，适用于执行无线电分组错误率（PER）接收器测试。
介绍
WLAN工具箱™可用于生成执行接收器测试的标准兼容波形。一个基本的WLAN接收器测试场景如下图所示。
被测设备(DUT)通常通过有线链路用射频测试矢量进行刺激。包错误率(PER)是一个度量，用于测试接收机在给定接收信号功率下，在噪声、干扰或其他损害存在的情况下的性能。PER定义为错误解码的包数除以传输的包总数。
MAC帧内的帧检查序列(FCS)用于确定接收端是否正确解码了MAC帧，从而确定数据包是否被错误接收。IEEE 802.11ac的通用MAC帧包含以下字段:
MAC头
帧的身体
FCS
要从较高层传输的数据包含在MAC帧的帧体中。发射机在MAC报头和帧体字段上使用循环冗余检查来生成FCS值。接收端计算CRC并将其与接收的FCS字段进行比较，以确定在发送过程中是否发生了错误。
在这个例子中，IEEE 802.11交流波形由多个VHT格式数据包组成。这个wlanWaveformGenerator函数可用于生成包含一个或多个数据包的波形。这个wlanWaveformGenerator函数消耗每个包的物理层服务数据单元(PSDUs)，并执行适当的物理层处理以创建波形。包含MAC头和有效FCS的PSDU可以使用wlanMACFrame功能。在本例中，合成了包含MAC数据包的多数据包基带波形。该波形可下载至信号发生器进行射频传输，并用于每次测试的接收器。提供源代码，以使用Keysight Technologies下载和播放该波形™ N5172B信号发生器。处理示例如下图所示：
802.11ac VHT格式配置
通过以下方法合成的VHT波形的特定格式配置：wlanWaveformGenerator功能由VHT格式配置对象描述，wlanVHTConfig对象的属性包含配置。在此示例中，对象配置为160 MHz带宽、1个发射天线、1个空时流和QPSK速率1/2（MCS 1）。
vhtCfg = wlanVHTConfig;%创建数据包配置vhtCfg。ChannelBandwidth =“CBW160”；% 160兆赫信道带宽vhtCfg。NumTransmitAntennas = 1;%1发射天线vhtCfg。NumSpaceTimeStreams = 1;%1时空流vhtCfg.MCS=1；%调制:QPSK速率:1/2
波形生成配置
这个wlanWaveformGenerator功能可以配置为生成一个或多个数据包，并在每个数据包之间增加一个空闲时间。在这个示例中，将创建四个空闲时间为20微秒的数据包。
numPackets = 4;%生成4个包idleTime = 20 e-6;%数据包后20微秒的空闲时间
在每个包中传输的PSDU使用每个包的随机种子进行打乱。这是通过指定一个扰码器初始化种子向量来实现的。种子的有效范围是1到127(包括1)。
%用每个包的随机整数初始化扰码器扰码初始化=随机数（[1 127]，numPackets，1）；
为每个包创建一个PSDU
在IEEE 802.11ac数据传输中，MAC帧被称为MAC协议数据单元(MPDU)， MAC头被称为MPDU头，帧体是一个聚合的MAC业务数据单元(a - msdu)。对一个或多个MPDU进行分隔、填充和聚合，以创建聚合的MPDU (A-MPDU)。对A-MPDU进行分隔和填充，形成物理层业务数据单元(PSDU)，对其进行编码和调制，以创建传输的包。封装过程如下图所示:
在本例中，创建的PSDU包含每个数据包的单个MPDU。MPDU包括一个MPDU头、一个包含随机数据和有效FCS的级联a-MSDU子帧的a-MSDU帧wlanMACFrame函数创建一个带有EOF分隔符和填充的A-MPDU，即PSDU，如[1.]．它还返回A-MPDU的长度，称为APEP长度，用于设置APEPLength属性的VHT配置对象。为每个包生成一个PSDU，并将其连接成一个向量数据用于与wlanWaveformGenerator函数。创建连接的PSDU位的处理过程数据如图所示:
%创建帧配置macCfg = wlanMACFrameConfig (“框架类型”,“QoS数据”); macCfg.FrameFormat=“VHT”；%帧格式macCfg。MSDUAggregation = true;%内部形成A-MSDUsbitsPerByte = 8;% 1字节的位数数据= [];对于i=1:numPackets%获取MSDU长度来创建一个随机有效载荷，形成a - mpdu%4048八位字节（EOF前填充）msdulength=wlanmsdulength（4048，macCfg，vhtCfg）；msdu=cell（numel（msdulength），1）；%使用获得的长度创建msdu对于j=1:numel（msdulength）msdu{j}=randi（[0255]，1，msdulength（j））；终止%生成包含带有EOF分隔符和填充的A-MPDU位[psdu, apepLength] = wlanMACFrame(msdu, macCfg, vhtCfg，)“输出格式”,“比特”）;%在VHT配置中设置APEP长度vhtCfg.APEPLength=APEPLength；%连接数据包PSDU以生成波形data =[数据;psdu];% #好< AGROW >终止
生成基带波形
连接所有数据包的PSDU位，数据，作为参数传递给wlanWaveformGenerator与VHT数据包配置对象一起运行vhtCfg。这配置波形发生器，以合成一个802.11ac VHT波形。例如，要生成802.11n™HT或其他格式波形，请使用不同的格式配置对象wlanHTConfig或wlanNonHTConfig。波形发生器还使用名称-值对进行配置，以生成多个包，包之间有指定的空闲时间和初始置乱器状态。
%生成基带VHT数据包txWaveform=wlanWaveformGenerator（数据，vhtCfg，...“NumPackets”，numPackets，“IdleTime”，空闲时间，...“ScramblerInitialization”，初始化）；fs=wlanSampleRate（vhtCfg）；disp([基带采样率:num2str（fs/1e6）“议员”]);
基带采样率:160msps
基带波形的幅度如下所示。注意配置的数据包数量和空闲时间。
图;情节(abs (txWaveform));包含(“样本索引”); 伊拉贝尔(“震级”）;标题(“基带IEEE 802.11ac波形”）;传奇(“传输天线1”）;
产生的时域波形的频谱，TXV波形，可使用DSP系统工具箱™频谱分析仪。正如预期的那样，160mhz的信号带宽在基带清晰可见。
spectrumAnalyzer=dsp.spectrumAnalyzer；spectrumAnalyzer.SampleRate=fs；spectrumAnalyzer.SpectrumType=的功率密度; spectrumAnalyzer.RBWSource=“属性”；简介。RBW = 100年e3;简介。AveragingMethod =“指数”；spectrumAnalyze.遗忘因子=0.99；spectrumAnalyzer.YLabel=“PSD”；简介。YLimits = [-80 -40];简介。Title =“基带IEEE 802.11ac波形”；简介(txWaveform);
使用射频信号发生器产生无线信号
由WLAN工具箱创建的基带波形现在可以下载到信号发生器以执行接收器测试。仪表控制工具箱™使用Keysight Technologies N5172B信号发生器产生中心频率为5.25 GHz射频的射频信号。
%控制是否下载波形到波形发生器playOverTheAir=假；%将基带IQ波形下载至仪器。生成RF输出功率为-10 dBm，中心频率为5.25 GHz。如果playOverTheAir fc = 5.25e9;%#ok< unch > %中心频率权力= -10;%输出功率loopCount =正;%表示要循环的时间%配置信号发生器，下载波形和环路射频= rfsiggen ();射频。资源='TCPIP0:：192.168.0.1:：inst0:：INSTR'；射频。司机=“AgRfSigGen”; 连接（rf）；%连接仪器下载(rf, txWaveform。’,fs);%将波形下载到仪器中开始(射频、fc、电力、loopCount);%开始发送波形%完成传输后，停止波形输出停止(rf);断开(rf);终止
选定的参考书目
IEEE标准802.11ac™-2013 IEEE信息技术标准-系统间电信和信息交换-局域网和城域网-特定要求-第11部分：无线LAN介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范.修改件4：在低于6GHz频带内运行的超高吞吐量增强。
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