主要内容

恢复和分析802.11波形中的数据包

这个例子盲目检测,解码和分析多个IEEE 802.11™,的IEEE 802.11n™,IEEE 802.11ac的™和IEEE 802.11ax™数据包中的波形。该示例提供所检测到的分组,并且显示该内容MAC,误差向量幅度(EVM),功率和发信号以选择的分组信息的摘要。

介绍

在这个例子中,我们发现,解码和波形内分析多个数据包。这个例子可以OFDM非HT,非HT重复,HT,VHT [解码1],HE MU,HE SU和HE ER SU [2]的数据包格式。接收机不知道任何的传输参数,除了信道的带宽,并且通过解码该分组的前导码字段中检索这些参数。这些测量显示一个检测到的分组:

  • 频谱和时域样本。

  • 信令字段的内容。

  • 对于HE波形的资源单元和用户信息。

  • 均衡的数据码元的星座图。

  • 信令字段的EVM。

  • 每一数据子载波的EVM平均超过空间流和符号。

  • 空间流和子载波上每个数据符号的平均EVM。

  • 该MAC帧内容:A-MPDU解聚集状态,地址1,地址2,帧校验序列(FCS)和帧类型。

设置波形式恢复参数

本实施例中分析含有非HT和HE分组I / Q数据。这useSDR变量控制在这个例子中的数据源:

  • 设置到comm.BasebandFileReader读取存储在二进制文件格式的合成波形。

  • 设置到真的, SDR平台从商业设备捕获空中波形。

useSDR =;

接待用SDR设备

本节演示如何使用SDR设备捕获空中波形。通信工具箱支持与多个SDR设备的无线电通信。金宝app有关受支持设备的列表以及如何金宝app为您的设备安装和设置支持包的概述,请参阅这些支持包的文档。

通讯工具箱支持包ADI公司ADALM - 冥金宝app王星收音机

  • 安装和设置(模拟设备通信工具箱支持包ADALM-Pluto金宝app无线电)金宝app支持的硬件(模拟设备通信工具箱支持包ADALM-Pluto金宝app无线电)

  • 采用冥王星作为设备名称

为USRP嵌入式系列无线电通信工具箱支持包金宝app

  • 安装和设置(通讯工具箱支持包USRP嵌入式系列电台)金宝app硬件支持金宝app(通讯工具箱支持包USRP嵌入式系列电台)金宝app

  • 采用E3xx作为设备名称

通讯工具箱支持包赛灵思ZYNQ,基于无线电金宝app

  • 安装和设置(Xilinx Zynq-Based Radio金宝app通信工具箱支持包)硬件支持金宝app(Xilinx Zynq-Based Radio金宝app通信工具箱支持包)

  • 采用AD936x要么FMCOMMS5作为设备名称

%配置分析源如果useSDR%#确定<* UNRCH>设备名称=“冥王星”;%设备名称frequencyBand =5.;%频带广告channelNumber =102.;%WLAN信道数captureTime =0.1;以秒%的信号捕获时间SR =20000000;%捕获采样率chanBW ='CBW20';波形中的所有数据包%信道带宽%将中心频率设置为相应的信道数。这%的中心频率应该在信道带宽的中心。fc = helperWLANChannelFrequency (channelNumber frequencyBand);rx = sdrrx(设备名称,'BasebandSampleRate',SR,'CenterFrequency',fc,“OutputDataType”“双”);rxWaveform =捕获(RX,captureTime,“秒”);释放(rx);结束

要查看如何从商用802.11硬件恢复通过空中传输的802.11a™OFDM非ht信标帧的示例,请参阅802.11的OFDM信标接收机与USRP®硬件例子。

从文件导入捕获的波形

使用这部分负荷从现有的二进制文件I / Q数据comm.BasebandFileReader。基带文件格式包括采样率和在捕获的波形的信道数。或者,你可以加载在MAT文件格式的波形。

%配置分析源如果〜useSDR BBR = comm.BasebandFileReader(“wlanWaveform.bb”);%创建一个基带文件阅读对象chanBW ='CBW20';波形中的所有数据包%信道带宽bbrInfo = info (BBR);BBR。SamplesPerFrame = bbrInfo.NumSamplesInData;在波形采样的数量%rxWaveform = BBR();%从二进制文件加载I&Q样本SR = BBR.SampleRate;%输入信号采样率释放(BBR);结束

要查看的示例,其回收信标分组从基带文件看到802.11的OFDM信标接收机与捕获的数据例子。

信号恢复和分析

此部分检测,分析和显示所检测到的分组的摘要。在波形的所有数据包必须有指定的信道带宽,chanBW。

%创建waveformalyzer对象来解析和分析波形中的数据包分析仪= WaveformAnalyzer;过程(分析仪、rxWaveform chanBW sr);%显示检测到的分组的摘要detectionSummary(分析仪);
检测报文摘要
detSummary =11×9表数字格式PHY状态功率(dBm)CFO(Hz)的偏移量(采样)MAC内容RMS EVM(分贝)最大EVM(分贝)______ ________ __________ ___________ ________ ________________ ____________ ____________ ____________ 1 “非-HT”, “成功” 12.7 61431 97“信标 “-25.824 -17.272 2 ”非-HT“, ”成功“ 13.08 -39757 2577 ”RTS“ -24.937 -17.737 3 ”非-HT“, ”成功“ 13.01 62250 4017 ”CTS“ -26.181 -18.982 4” HE-MU“, ”成功“ 14.98 -39660 5297 ”A-MPDU“ -25.353 -12.353 5 ”非-HT“, ”成功“ 13.04 -39437 18657 ”块确认“ -25.564 -17.118 6 ”非-HT“, ”成功“ 13.07 -2989920417 “RTS” -25.082 -16.625 7 “非-HT”, “成功” 13.01 52489 21857 “CTS” -26.118 -18.372 8 “VHT”, “成功” 17.43 62290 23137 “A-MPDU” -20.9 -10.955 9“非HT “ ”成功“ 14.99 -38861 28337 ”RTS“ -27.842 -20.114 10 ”非HT“, ”成功“ 14.94 42363 29777 ”CTS“ -27.409 -19.042 11 ”HT-MF“, ”成功“ 15.03 22238 31058” A-MPDU” -26.55 -17.287

使用pktNum变量显示选定数据包的MAC和PHY分析。

pktNum =4.;%显示选中报文的MAC信息macSummary(分析器,pktNum);
恢复了MPDU总结包4 AMPDU / MPDU数量的Address1 Address2 AMPDU / MPDU解码状态MAC帧类型  _________________ _____ ______________ ______________ ________________________ ______________ " AMPDU1_MPDU1“1”1342年abc2ff1f”“00123456789 b”“数据”“成功”“QoS AMPDU2_MPDU1“2”23日ffab1234ac”“00123456789 b”“成功”“QoS数据”"AMPDU3_MPDU1" 3 "13EF35781356" "00123456789B" "Success" "QoS Data" "AMPDU4_MPDU1" 4 "159A123AFFFF" "00123456789B" "Success" "QoS Data"
%显示时间样本和检测到的分组的频谱plotWaveform(分析仪,pktNum)

图中包含一个坐标轴。标题为Detection summary(数据包4)的轴包含9个类型为line、area的对象。该对象表示HE。

图中包含一个坐标轴。标题为功率谱(数据包4)的轴包含一个类型为线的对象。

%显示选定报文的报文字段信息fieldSummary(分析器,pktNum);
分组4的字段摘要(HE-MU)字段名称调制货号符号奇偶校验/ CRC功率(dBm)RMS EVM(分贝)最大EVM(分贝)__________ ___________ ________________ ___________ ____________ ____________ L-STF BPSK 2 14.59 L-LTF BPSK2 14.61 L-SIG BPSK 1通行证14.96 -27.59 -22.62 RL-SIG BPSK 1通行证14.86 -27.14 -19.87 HE-SIG-A BPSK 2遍15.37 -26.14 -19.54 HE-SIG-B BPSK 5通行证14.98 -27.56 -20.08HE-STF BPSK 1 14.95 HE-LTF BPSK 2 15.01数据35 14.99 -25.35 -12.35
%显示所选报文的信令字段信息signalingSummary(分析器,pktNum);
分组4的信令字段摘要(HE-MU)属性值属性值属性值________________ _____ ____________________ _____ ______________________ _____ L-SIG长度467带宽CBW20货号HE-LTF符号2 L-SIG率0XB货号HE-SIG-B符号5 LDPC额外的符号真UL / DL指示DL SIGB压缩假STBC假SIGB MCS 0保护间隔3.2预FEC填充因子1 SIGB DCM假HE-LTF类型4 PE消歧假BSS颜色0多普勒假空间重用0 TXOP 127
%显示RU信息ruSummary(分析器,pktNum);
资源单位(俄文)数据包信息4 (HE-MU)俄文俄文数量大小副载波索引(Start)副载波索引(结束)Num用户Num STS (dBm ) _________ _______ ________________________ ______________________ _________ _______ ___________ " RU1“52 -121 -70 1 8.98”RU2“52 -68 -17 1 8.96”RU3 RU4“52 17 68 1 2 8.97 52 70 121 1 1 8.97
%显示用户信息userSummary(分析器,pktNum);
用户信息的包4 (HE-MU)的俄文数字MCS调制编码速率DCM信道编码Num STS传输波束形成  _____ _________ ___ __________ _________ ___ ______________ _______ ____________________ 1“RU1”0“BPSK”“1/2”0“LDPC”1 0 2“RU2”2“正交相移编码”“3/4”0“LDPC”1 0 3“RU3”4“16 qam”“3/4”0”LDPC的“2 0 4“RU4”6“64 qam”“3/4”0“方法”1 0
每个空间流%显示EVM对于所有用户userEVM(分析器,pktNum);
每个数据包4(HE-MU)STAID空间流指数RMS EVM(分贝)最大EVM(分贝)的空间流用户EVM _____ ____________________ ____________ ____________ 1 1 -26.391 -17.295 2 1 -27.401 -19.682 3 1 -23.564 -12.353 32 -23.122 -14.444 4 1 -27.278 -17.793
%绘制所有用户的星座图plotConstellation(分析器,pktNum);

              

图中包含一个坐标轴。与标题均衡的数据码元(包4)的轴包含型线8级的对象。这些对象表示STAID 1,STAID 2,STAID 3,STAID 4参。

挣值管理%情节都plotEVM(分析器,pktNum);

              

图中包含一个坐标轴。每个数据子载波的平均标题EVM(RMS)(分组4)的轴包含型线的4个对象。这些对象表示STAID 1,STAID 2,STAID 3,STAID 4。


              

图中包含一个坐标轴。与标题平均EVM(RMS)每个符号(分组4)的轴包含型线的4个对象。这些对象表示STAID 1,STAID 2,STAID 3,STAID 4。

再探

WaveformAnalyzer提供属性来控制,可以调整,以提高数据包检测和分析性能的导频跟踪,均衡,直流阻断,和分组检测算法。

假包检测

错误包检测是检测到您不相信是实际包的包。评估数据包的时域波形是确定检测数据包是否合法的一种方法。如果出现大量的错误检测,这些技术可以帮助减少错误检测:

  • 启用EnergyDetection属性,并设置EnergyDetectionThreshold属性为适当的值给定的捕捉设备的本底噪声。当启用时,EnergyDetection只检测与功率超过包EnergyDetectionThreshold序言中。

  • 增加LLTFSNRDetectionThresholdPacketDetectionThreshold属性来丢弃数据包具有低检测期间测量的SNR。

错过了包检测

丢失的包检测的数据包,您认为是波形,但还没有被检测到。

  • 一个可能的原因包检测可能已经错过了,如果是虚假检测早些时候波形发生,但L-SIG检查通过,导致被跳过的样品。在可能的错误检测中进行搜索,使SearchWithinUn金宝appsupportedPacket财产。

  • 或者尽量减少PacketDetectionThreshold属性检测过程中检测与低SNR分组。

有关802.11ax和802.11ac的信号恢复和处理的细节,请参见恢复过程为802.11ax包恢复过程为802.11ac的包的例子。

选定的参考书目

  1. IEEE Std 802.11™- 2016 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。

  2. IEEE P802.11ax™/ D4.1标准草案信息技术 - 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6:高效WLAN增强。