802.11AC波形生成带MAC帧
此示例演示如何生成IEEE®802.11ac™传输，其中包含适合执行无线电包错误率(PER)接收器测试的MAC帧。
介绍
WLAN Toolbox™可用于生成用于执行接收器测试的标准兼容波形。基本的WLAN接收器测试方案如下图所示。
通过RF测试向量刺激测试的装置（DUT），通常通过有线链路。数据包错误率（每个）是用于在存在噪声，干扰或其他损伤的情况下在给定接收信号功率下测试接收器的性能的度量。每个被定义为被错误解码的分组的数量除以传输分组的总数。
MAC帧内的帧检查序列（FCS）用于确定接收器是否已正确解码MAC帧，因此是否已错误地接收到分组。IEEE 802.11ac的常规MAC帧包含以下字段：
MAC头
框架身体
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。的WlanWaveFormGenerator.功能可用于生成包含一个或多个分组的波形。的WlanWaveFormGenerator.功能为每个分组消耗物理层服务数据单元（PSDU），并执行适当的物理层处理以创建波形。可以使用包含MAC头和有效FCS的PSDUwlanmacframe.函数。在本例中，合成了包含MAC包的多包基带波形。此波形可下载到信号发生器进行射频传输，并用于接收机PER测试。提供了使用Keysight Technologies™N5172B信号发生器下载和播放波形的源代码。示例处理如下图所示:
802.11ac VHT格式配置
合成的VHT波形的特定格式配置WlanWaveFormGenerator.函数由VHT格式配置对象描述，wlanVHTConfig．对象的属性包含配置。以160mhz带宽，1个发射天线，1个时空流，QPSK速率1/2 (MCS 1)为例进行配置。
vhtcfg = wlanvhtconfig;%创建报文配置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
的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。该功能可以配置为产生过采样或标称速率波形。在这个示例中，将创建四个空闲时间为20微秒的过采样包。
numPackets = 4;％生成4个数据包iDletime = 20e-6;封包后% 20微秒的空闲时间oversamplingFactor = 1.5;％超自图波形1.5x标称基带速率
使用每个分组的随机种子扰乱在每个分组中发送的PSDU。这是通过指定扰码器初始化种子的向量来实现的。种子的有效范围为1到127个包容性。
％初始化ScraMBLER为每个数据包的随机整数scramblerInitialization = randi([1 127]，numPackets,1);
为每个数据包创建PSDU
对于IEEE 802.11ac数据传输MAC帧被称为MAC协议数据单元（MPDU），MAC报头称为MPDU报头，并且帧主体是聚合的MAC服务数据单元（A-MSDU）。将一个或多个MPDus分隔，填充和聚合以创建聚合的MPDU（A-MPDU）。将A-MPDU分隔并填充以形成编码和调制以创建发送的分组的物理层服务数据单元（PSDU）。此封装过程如下图所示：
在这个例子中，为每个包创建一个包含一个MPDU的PSDU。MPDU由一个MPDU报头、A-MSDU帧(包含带有随机数据的A-MSDU子帧)和有效的FCS组成。的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传输WlanWaveFormGenerator.函数。创建连接PSDU位的处理数据如下图所示：
创建帧配置macCfg = wlanMACFrameConfig (“FrameType”，“QoS数据”）;macCfg。FrameFormat ='vht'；％帧格式macCfg。MSDUAggregation = true;%内部形成A-MSDUsBitsperbyteb = 8;％1字节中的百分比data = [];为我= 1:numPackets％GET MSDU长度创建随机有效载荷，以形成A-MPDU% 4048字节(前置eof填充)msduLengths = wlanMSDULengths(4048, macCfg, vhtCfg);msdu = cell(numel(msduLengths)， 1); / /计算时间%使用获得的长度创建msdu为msdu{j} = randi([0 255]， 1, msduLengths(j));结束%生成包含带有EOF分隔符和填充的A-MPDU位[psdu, apepLength] = wlanMACFrame(msdu, macCfg, vhtCfg，)“OutputFormat”，“位”）;%在VHT配置中配置APEP长度vhtCfg。APEPLength = APEPLength;%连接数据包PSDUs以产生波形data =[数据;psdu];％＃OK结束
生成基带波形
所有数据包的连接PSDU位，数据，作为参数传递给WlanWaveFormGenerator.功能与VHT报文配置对象一起使用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，以生成多个过采样包，包之间有指定的空闲时间和初始置乱器状态。
%生成基带VHT包txWaveform = wlanWaveformGenerator(数据、vhtCfg…“NumPackets”numPackets,“IdleTime”idleTime,…'Scramblerinitialization'scramblerInitialization,…“过度采样物料”, oversamplingFactor);fs = wlanSampleRate (vhtCfg,“过度采样物料”, oversamplingFactor);disp (['基带采样率：'num2str (fs / 1 e6)“议员”]）;
基带采样率:240msps
基带波形的幅度如下所示。注意配置的报文数和空闲时间。
数字;绘图（ABS（TXWAVEFORM））;Xlabel（“样本指数”）;ylabel (“级”）;标题(基带IEEE 802.11ac波形）;传奇(“传输天线1”）;
通过使用使用的观看生成的时域波形的频谱DSP系统工具箱dsp。简介．如所预期的那样，160 MHz信号带宽清晰可见。
简介= dsp.SpectrumAnalyzer;简介。SampleRate = f;简介。SpectrumType ='功率密度'；简介。RBWSource ='财产'；spectrumanalyzer.rbw = 100e3;spectrumanalyzer.averagingmethod =“指数”；spectrumAnalyze。ForgettingFactor = 0.99;简介。YLabel =PSD的；简介。Title =基带IEEE 802.11ac波形；Spectrumanalyzer（TXWAVEFORM）;释放（Spectrumanalyzer）
使用RF信号发生器产生超空气信号
现在可以将WLAN工具箱创建的基带波形下载到信号发生器，以执行接收器测试。使用仪器控制工具箱使用Keysight Technologies N5172B信号发生器生成具有5.25 GHz RF的中心频率的RF信号。
%控制是否下载波形到波形发生器playOverTheAir = false;%下载基带IQ波形到仪器。产生射频中央频率为5.25 GHz的％信号和-10 dBm的输出功率。如果playOverTheAir fc = 5.25e9;%#ok< unch > %中心频率power = -10;％ 输出功率loopCount =正;循环的％数量时间%配置信号发生器，下载波形和环路rf = rfsiggen（）;rf.resource =“TCPIP0:: 192.168.0.1:: inst0: INSTR”；rf.driver =“AgRfSigGen”；连接(rf);%连接仪器下载(rf, txWaveform。’,fs);%下载波形到仪器开始（RF，FC，POWER，LOOPCOUNT）;启动发射波形%当你完成发射时，停止波形输出停止（rf）;断开（RF）;结束
选定的参考书目
IEEE STD 802.11™-2016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。
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