主要内容

802.11波形报文恢复与分析

本例在一个波形中盲检测、解码和分析多个IEEE 802.11a™、IEEE 802.11n™、IEEE 802.11ac™和IEEE 802.11ax™数据包。该示例提供了检测到的数据包的摘要,并显示了选定数据包的MAC内容、错误向量幅度(EVM)、功率和信令信息。

简介

在这个例子中,我们检测、解码和分析一个波形中的多个数据包。这个例子可以解码OFDM非HT,非HT重复,HT, VHT [1]、何木、何素、何尔素[2]报文格式。接收器不知道任何传输参数,除了通道带宽,并通过解码数据包的前导字段来获取这些参数。这些测量结果将显示检测到的数据包:

  • 频谱和时域样本。

  • 信令字段内容。

  • HE波形的资源单元和用户信息。

  • 均衡数据符号的集合。

  • 信令字段的EVM。

  • 在空间流和符号上平均每个数据子载波的EVM。

  • 每个数据符号在空间流和子载波上的平均EVM。

  • MAC帧内容包括:A-MPDU解聚状态、Address1、Address2、FCS (frame Check Sequence)、frame Type。

设置波表单恢复参数

本例分析包含非ht和HE报文的I/Q数据。的useSDR变量控制本例的数据源:

  • 当设置为comm.BasebandFileReader读取以二进制文件格式存储的合成波形。

  • 当设置为真正的, SDR平台从商业设备捕获空中波形。

useSDR =

使用SDR设备接收

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设备进行无线电通金宝app信。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。

ADALM-Pluto无线电模拟设备通信工具箱金宝app支持包

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

  • 使用冥王星作为设备名称

USRP嵌入式系列无线电的通信工具箱支持包金宝app

  • 安装和设置(USRP嵌入式系列无线电通信工具箱支持包)金宝app而且硬件支持金宝app(USRP嵌入式系列无线电通信工具箱支持包)金宝app

  • 使用E3xx作为设备名称

xilinxzynq无线电通信工具箱支持包金宝app

  • 安装和设置(Xilinx zynq无线电通信工具箱支持包)金宝app而且硬件支持金宝app(Xilinx zynq无线电通信工具箱支持包)金宝app

  • 使用AD936xFMCOMMS5作为设备名称

%配置分析源如果useSDR% #好< * UNRCH >设备名称=“冥王星”%设备名称frequencyBand =5%频带channelNumber =102% WLAN信道数captureTime =0.1%信号捕捉持续时间(秒)sr =20000000捕获采样率chanBW =“CBW20”%波形内所有报文的通道带宽%将中心频率设置为相应的通道号。的%中心频率应以信道带宽为中心。fc = helperWLANChannelFrequency(channelNumber,frequencyBand);rx = sdrrx(deviceName,“BasebandSampleRate”老,“CenterFrequency”足球俱乐部,“OutputDataType”“双”);rx波形=捕获(rx,captureTime,“秒”);释放(rx);结束

若要查看有关如何恢复从商用802.11硬件通过空中传输的802.11a™OFDM非ht信标帧的示例,请参阅802.11 OFDM信标接收机与USRP®硬件的例子。

从文件中导入捕获的波形

本节从现有二进制文件加载I/Q数据comm.BasebandFileReader.基带文件格式包括采样率和捕获波形中的通道数。或者,您可以以mat文件格式加载波形。

%配置分析源如果~useSDR BBR = com . basebandfilereader (“wlanWaveform.bb”);创建一个基带文件读取器对象chanBW =“CBW20”%波形内所有报文的通道带宽bbrInfo =信息(BBR);BBR。SamplesPerFrame = bbrInfo.NumSamplesInData;%波形中的采样数rx波形= BBR();从二进制文件加载I&Q示例sr = BBR.SampleRate;输入信号的采样率释放(BBR);结束

若要查看从基带文件恢复信标包的示例,请参见802.11 OFDM信标接收机与捕获数据的例子。

信号恢复与分析

对检测到的报文进行检测、分析和汇总。波形中的所有报文必须具有指定的通道带宽,chanBW。

创建一个waveformalyzer对象来解析和分析波形中的数据包波形分析仪;过程(分析仪、rxWaveform chanBW sr);%显示检测到的报文摘要信息detectionSummary(分析);
检测到的报文汇总
detSummary =11×9表数字格式PHY地位权力(dBm)首席财务官(Hz)抵消(样本)MAC内容RMS维生素(dB)马克斯维生素(dB ) ______ ________ __________ ___________ ________ ________________ ____________ ____________ ____________ 1“Non-HT”“成功”12.7 61431 97“灯塔”-25.824 - -17.272 -39757 2577“Non-HT”“成功”13.08“即时战略”3“Non-HT”“成功”13.01 -24.937 - -17.737 -26.181 - -18.982 62250 4017“CTS”4“HE-MU”“成功”14.98 -39660 5297“A-MPDU”-25.353 -12.353 13.04 -39437 18657“成功”“Non-HT块Ack" -25.564 -17.118 6 "Non-HT" "Success" 13.07 -29899 20417 "RTS" -25.082 -16.625 7 "Non-HT" "Success" 13.01 52489 21857 "CTS" -26.118 -18.372 8 "VHT" "Success" 17.43 62290 23137 "A-MPDU" -20.9 -10.955 9 "Non-HT" "Success" 14.99 -38861 28337 "RTS" -27.842 -20.114 10 "Non-HT" "Success" 14.94 42363 29777 "CTS" -27.409 -19.042 11 "HT-MF" "Success" 15.03 22238 31058 "A-MPDU" -26.55 -17.287

使用pktNum变量显示所选数据包的MAC和PHY分析。

pktNum =4%显示所选报文的MAC信息macSummary(分析器,pktNum);
恢复的MPDU Packet 4摘要AMPDU/MPDU Number STAID Address1 Address2 AMPDU/MPDU Decode Status MAC帧类型______________________ ______________ ______________ ________________________ ______________ "AMPDU1_MPDU1" 1" 1342ABC2FF1F" "00123456789B" "Success" "QoS Data" "AMPDU2_MPDU1" 2 "23FFAB1234AC" "00123456789B" "Success" "QoS Data" "AMPDU3_MPDU1" 3 "13EF35781356" "00123456789B" "Success" "QoS Data" "AMPDU4_MPDU1" 4 "159A123AFFFF" "00123456789B" "Success" "QoS Data"
%显示检测报文的时间样本和频谱plotWaveform(分析器,pktNum)

图中包含一个轴。标题为Detection summary (packet 4)的轴包含9个类型为line, area的对象。这个物体代表HE。

图中包含一个轴。标题为功率谱的轴(分组4)包含一个类型为line的对象。

%显示选中报文的报文字段信息fieldSummary(分析器,pktNum);
报文4字段摘要(HE-MU)字段名称调制Num符号奇校验/CRC Power (dBm) RMS EVM (dB) Max EVM (dB) __________ __________ ___________ ________________ ___________ ____________ ____________ L-STF BPSK 2 14.59 L-LTF BPSK 2 14.61 L-SIG BPSK 1 Pass 14.96 -27.59 -22.62 RL-SIG BPSK 1 Pass 14.86 -27.14 -19.87 HE-SIG-A BPSK 2 Pass 15.37 -26.14 -19.54 HE-SIG-B BPSK 5 Pass 14.98 -27.56 -20.08 HE-STF BPSK 1 14.95 HE-LTF BPSK 2 15.01 Data 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);
信号领域的总结包4 (HE-MU)属性值属性值属性值  ________________ _____ ____________________ _____ ______________________ _____ L-SIG长度467带宽CBW20 Num HE-LTF符号2 L-SIG率0 xb Num HE-SIG-B 5 LDPC的额外的符号象征真正UL / DL指示DL SIGB压缩假摘要假SIGB MCS 0警卫队间隔3.2 Pre-FEC填充因子1 SIGB DCM假HE-LTF类型4 PE Disambiguity假BSS颜色0 0 TXOP 127多普勒虚假空间重用
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“LDPC”1 0
为所有用户显示每个空间流的EVMuserEVM(分析器,pktNum);
挣值管理用户都每包4 (HE-MU)的空间流的空间流索引RMS维生素(dB)马克斯维生素(dB ) _____ ____________________ ____________ ____________ 1 1 -19.682 -27.401 -26.391 -17.295 - 2 1 3 1 -14.444 -23.122 -23.564 -12.353 - 3 2 4 1 -27.278 - -17.793
为所有用户绘制星座图plotConstellation(分析器,pktNum);

              

图中包含一个轴。标题为均衡化数据符号的轴(包4)包含8个类型为line的对象。这些对象表示STAID 1, STAID 2, STAID 3, STAID 4, Ref。

%地块EVMplotEVM(分析器,pktNum);

              

图中包含一个轴。每个数据子载波(数据包4)的平均EVM (RMS)轴包含4个类型为line的对象。这些对象表示STAID 1, STAID 2, STAID 3, STAID 4。


              

图中包含一个轴。每个符号(包4)的平均EVM (RMS)轴包含4个类型为line的对象。这些对象表示STAID 1, STAID 2, STAID 3, STAID 4。

进一步的探索

WaveformAnalyzer提供属性来控制导频跟踪、均衡、直流阻塞和包检测算法,可以调整以提高包检测和分析性能。

错误报文检测

虚假报文检测是指检测到的报文不属于实际报文。评估数据包的时域波形是确定检测到的数据包是否合法的一种方法。如果存在大量的错误检测,这些技术可以帮助减少错误:

  • 启用EnergyDetection属性,并设置EnergyDetectionThreshold属性设置为适当的值,以给定捕获设备的噪声底限。当启用时,EnergyDetection只检测功率超过的报文EnergyDetectionThreshold在序言部分。

  • 增加了LLTFSNRDetectionThreshold而且PacketDetectionThreshold属性,在检测过程中丢弃低信噪比的数据包。

漏包检测

漏检包检测是指您认为在波形中但未被检测到的包。

  • 漏掉包检测的一个可能原因是,如果在波形的早期发生了错误检测,但是L-SIG检查通过了,导致跳过了样本。要在可能的错误检测范围内进行搜索,请启用SearchWithinUn金宝appsupportedPacket财产。

  • 或者尝试减少PacketDetectionThreshold属性,在检测时检测低信噪比报文。

关于802.11ax和802.11ac信号恢复和处理的详细信息,请参见802.11ax报文的恢复过程而且802.11ac报文的恢复过程的例子。

选定的参考书目

  1. IEEE信息技术标准。系统间的电信和信息交换。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信息技术标准草案。系统间的电信和信息交换。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。修改件6:高效WLAN的增强。