802.11如波束形成的波形发电
此示例显示如何使用WLAN Toolbox™和相控阵系统Toolbox™使用相控阵进行分阶段的IEEE®802.11ad™DMG波形。
介绍
IEEE 802.11ad [1]定义在60 GHz工作的定向多千兆位（DMG）传输格式。为了克服60 GHz所经历的大路损耗，IEEE 802.11ad标准旨在支持方向波束成形。金宝app通过使用相控天线阵列，您可以应用天线重量向量（AWV）以将天线图案聚焦在所需方向上。每个数据包在所有数组元素上传输，但AWV将相位移应用于每个元素以转向传输。通过将可选的训练字段附加到DMG数据包，可以改进通信链路的质量，并在发射机或接收器处测试不同的AWV。此过程称为光束细化。
DMG数据包由以下字段组成：
STF - 用于同步的短训练场。
CE - 信道估计字段，用于信道估计。
标题 - 接收器解码以确定传输参数的信令字段。
数据 - 带有用户数据有效载荷的数据字段。
AGC子字段 - 可选的自动增益控制（AGC）子场，用于光束细化。
培训子场 - 可选培训子场，用于光束细化。
STF和CE字段形成序言。使用相同的AWV发送DMG数据包的前导码，标题和数据字段。对于发送器光束细化训练，最多可将64个培训（TRN）子字段附加到数据包中。每个TRN子字段使用不同的AWV传输。这允许测量最多64个不同的AWV，以及用于改进后续传输的前导码，报头和数据字段的AWV。在TRN子字段中，将每四个TRN子字段定期传输CE子字段。每个CE子场使用与前导码相同的AWV传输。为了允许接收器在接收到TRN子场之前重新配置AGC，则TRN子字段前面是AGC子字段。对于每个TRN子字段，使用应用于单个TRN子场的相同AWV发送AGC子场。这允许在接收器处设置增益，适用于测量所有TRN子场。 The diagram below shows the packet structure with four AGC and TRN subfields numbered and highlighted. Therefore, four AWVs are tested as part of beam refinement. The same AWVs are applied to AGC and TRN subfields with the same number.
该示例通过向每个训练子场应用于每个训练子场来模拟发射机训练以使传输在多个方向上。通过评估远场平面波来评估每个训练子场的强度，以确定哪个传输awv是最佳的。该模拟不包括频道或路径损耗。
波形规格
该波形被配置用于与正交频分复用（OFDM）物理层，100字节物理层服务数据单元（PSDU）和四个发射机训练子场的DMG分组传输。四个训练子场允许测试四个AWV，以便进行光束改进。使用功能wlandmgconfig，创建DMG配置对象。DMG配置对象指定传输参数。
dmg = wlandmgconfig;dmg.mcs = 13;％OFDM.dmg.trainingLength = 4;％使用4个训练子场dmg.packettype ='trn-t';％发射器培训dmg.psdulength = 100;％字节
波束成形规范
发射器天线图案配置为具有半波长间距的16元件均匀的线性阵列。使用对象淘汰（相控阵系统工具箱）和阶段（相控阵系统工具箱），创建相控阵和AWV。用于评估传输的接收器的位置被指定为来自发射机的阻碍的偏移量。
接收= 6;变送器的阻尼％下降％
创建具有16个元素的均匀线性相位阵列以转向传输。
n = 16;％元素数量c = physconst（'LightSpeed'）;％传播速度（m / s）FC = 60.48E9;％中心频率（Hz）lambda = c / fc;％波长（m）d = lambda / 2;％天线元件间距（M）txarray = phased.ula（'numElements'，n，'ElementsPacing'，d）;
使用a创建awvs阶段（相控阵系统工具箱）目的。指定五个转向角度以创建五个awvs，一个用于前导码和数据字段，以及用于四个训练子字段中的每一个。前导码和数据字段在Bor得才能发送。四个训练子场在触觉周围的角度传输。
％创建定向转向矢量对象steeringvector = phased.steringvector（'sensorarray'，txarray）;％前导码和数据的定向角是0级方位角，否百分比升高，因此在触觉上。[方位角;海拔]preambledataangle = [0;0];每个四个训练字段中的每一个都使用不同的重量来转向％略有不同的方向。[方位角;海拔]trnangle = [[-10;0] [-5;0] [5;0] [10;0];％为所有角度生成权重权重=转向器（Fc，[PreambledataAngle Trnangle]）;％AWV的每行是应用于不同天线元件的权重precambledataawv =结合（重量（：，1））;％AWV用于序言，数据和CE字段trnawv =结合（重量（：，2：结束））;每个TRN子场使用％AWV
使用plotarrayresponse.辅助功能，阵列响应显示接收器的方向与训练子场TRN-SF3的方向最对齐。
plotarrayresponse（txarray，receiveraz，fc，重量）;
生成基带波形
使用配置的DMG对象和PSDU填充随机数据作为波形发生器的输入，WlanWaveFormGenerator.。波形发生器根据格式配置调制PSDU比特，并且还执行OFDM窗口。
％创建一个随机位的psdus = rng（0）;％设置可重复结果的随机种子psdu = randi（[0 1]，dmg.psdulength * 8,1）;％生成数据包Tx = WlanWaveFormGenerator（PSDU，DMG）;
将权重向量应用于每个字段
一种相算（相控阵系统工具箱）创建对象以将AWV应用于波形，将来自每个元素的辐射信号组合形成平面波，并以感兴趣的角度确定平面波，接收。DMG波形的每个部分TX.通过散热器通过指定的AWV，以及评估平面波的角度。
辐射器=相位。辐射器。Sensor = TxArray;％使用均匀的线性阵列散热器.weightsinputport = true;％提供AWV作为论据散热器。复发= FC;赫兹％频率辐射器..bineradiatedSignals =真实;％创建平面波％平面波在相对于散热器的方向上评估steerangle = [接收;0];％[方位角;海拔]被评估为接收器处的波形波形的％planewave =零（尺寸（tx））;％获取字段指数IND = WLANFIELDINDICES（DMG）;将AWV应用于前导码，标题和数据时，％获得平面波idx =（1：Ind.dmgdata（2））;PlaneWave（IDX）=散热器（TX（IDX），STEERANGLE，PREAMBEDATAAWV）;将AWV应用于AGC和TRN子场的同时获得平面波为了i = 1：dmg.trainingLength％AGC子场AGCSFIDX = IND.DMGAGCSUBFIELSS（I，1）：IND.DMGAGCSUBFIELSS（I，2）;PlaneWave（AGCSFIDX）=散热器（TX（AGCSFIDX），STEERANGLE，TRNAWV（：，i））;％trn子字段trnsfidx = ind.dmgtrnsubfields（i，1）：ind.dmgtrnsubfields（i，2）;PlaneWave（TRNSFIDX）=散热器（TX（TRNSFIDX），STEERANGLE，TRNAWV（：，i））;结尾将AWV应用于TRN-CE时％获得平面波为了i = 1：dmg.trainingLength / 4 trnceIdx = Ind.dmgtrnce（i，1）：Ind.dmgtrnce（i，2）;PlaneWave（TRNCEIDX）=散热器（TX（TRNCEIDX），STEERANGLE，PREAMBEDATAAWV）;结尾
评估波束形成波形
辅助功能plotdmgwaveform.绘制波束形成平面波的大小。当评估波束形成平面波的大小时，我们可以看到在接收器的方向上波束形成的字段比其他字段更强大。
plotdmgwaveform（planewave，dmg，'波束形成的平面波与田野突出显示'）;RNG;％恢复随机状态
结论
此示例显示了如何生成IEEE 802.11ad DMG波形并将AWV应用于波形的不同部分。WLAN工具箱用于生成标准兼容波形，和相控阵系统工具箱用于应用AWVS并评估接收器方向上的所得面波的大小。
附录
此示例使用以下辅助功能：
选定的书目
IEEE STD 802.11ad™-2012信息技术的IEEE标准 - 系统之间的电信和信息交流 - 本地和大都市区域网络 - 特定要求 - 第11部分：无线LAN介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规格。修正案3：60 GHz频段的吞吐量的增强功能。
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