车载信道的802.11p包错误率仿真
这个例子展示了如何使用端到端仿真和V2V衰落信道和加性高斯白噪声测量IEEE®802.11p™链路的包错误率(PER)。比较了有信道跟踪和没有信道跟踪时接收机的PER性能。在车载环境下(高多普勒)，具有信道跟踪的接收机性能更好。
介绍
IEEE 802.11便士(1是IEEE 802.11™标准的批准修正案，以支持车辆环境中的无线接入(WAVE)。金宝app使用10 MHz信道带宽的半时钟模式，工作在5.85-5.925 GHz频带，以支持智能交通系统(ITS)的应用程序[金宝app2］.
在本例中，端到端仿真用于确定802.11p的包错误率[1在有信道跟踪和没有信道跟踪的情况下，选择信噪比点与衰落信道进行链接。对于每个信噪比点，多个包通过一个V2V信道传输，解调，PSDUs恢复。将PSDUs与传输的PSDUs进行比较，以确定包错误的数量。对于每个包，在接收端进行包检测、定时同步、载波频率偏移校正和相位跟踪。对于信道跟踪，决策有向信道估计[3.用来补偿高多普勒传播。下图显示了带有通道跟踪的处理链。
波形的配置
本例模拟802.11p非ht格式传输。非ht格式配置对象包含传输的特定格式配置。属性创建的对象wlanNonHTConfig函数。在本例中，该对象配置为10mhz信道带宽和QPSK速率1/2 (MCS 2)操作。
%连接参数mcs = 2;% QPSK率1/2psduLen = 500;% PSDU长度，以字节为单位%为802.11p传输创建格式配置对象cfgNHT = wlanNonHTConfig;cfgNHT。ChannelBandwidth =“CBW10”；cfgNHT。PSDULength = psduLen;cfgNHT。MCS = MCS;
通道配置
V2V无线电信道模型定义了5个场景来表示车辆环境中的衰落条件。在这个例子中，“城市NLOS”[4]场景。这相当于两辆车在城市盲区交叉路口相互交叉，街角有建筑和围栏。
%创建并配置通道fs = wlanSampleRate (cfgNHT);%基带采样率为10 MHz陈= V2VChannel;陈。SampleRate = f;陈。DelayProfile =“城市仿真结果”；
仿真参数
对于向量中的每个信噪比(dB)点信噪比产生若干数据包，通过一个通道并解调以确定数据包错误率。
信噪比= 15:5:30;
每个信噪比点测试的包数由两个参数控制:
maxNumErrors为每个信噪比点模拟的最大包错误数。当包错误数达到该限制时，此信噪比点的仿真就完成了。maxNumPackets为每个信噪比点上模拟的最大包数。如果没有达到包错误限制，它将限制模拟的长度。
在这个例子中选择的数字导致了一个简短的模拟。为了得到有统计意义的结果，这些数字应该增加。
maxNumErrors = 20;%一个信噪比点的最大包错误数maxNumPackets = 200;%一个信噪比点的最大包数%为结果的重复性设置随机流s = rng (98);
处理信噪比点
对每个信噪比点测试多个包，计算包错误率。对于每个包，将执行以下处理步骤:
一个PSDU被创建并被编码以创建单个数据包波形。
波形通过通道传递。对于每个传输的数据包使用不同的通道实现。
在OFDM解调后，将AWGN加入到接收波形中，以产生所需的每有源子载波的平均信噪比。
每包处理包括包检测、粗载波频偏估计和校正、符号定时和细载波频偏估计和校正。
从同步接收波形中提取L-LTF。对L-LTF进行OFDM解调，得到初始信道估计。
通道跟踪可以使用开关
enableChanTracking．如果启用，从L-LTF获得的信道估计使用决策有向信道跟踪每个符号更新，如J. A. Fernandez等人在[3.］.如果禁用，则在整个包持续时间内使用来自L-LTF的初始信道估计。非ht数据字段从同步接收波形中提取。利用提取的数据场、信道估计和噪声功率估计来恢复PSDU。
%设置一个数字来可视化PER结果h =图;网格在；持有在；甘氨胆酸ax =;斧子。YScale =“日志”；xlim([信噪比(1),信噪比(结束)]);ylim ([1 e - 3]);包含(“信噪比(dB)”）;ylabel (“每”）;h.NumberTitle =“关闭”；h.Name =802.11便士的；标题([“主持人”num2str (mcs)'， V2V通道- '陈。DelayProfile“配置文件”]）;%用于802.11p链路的仿真环路S =元素个数(信噪比);per_LS = 0(年代,1);per_STA = per_LS;为i = 1:S enableChanTracking = true;% 802.11p链接与通道跟踪per_STA(i) = v2vPERSimulator(cfgNHT, chan, snr(i))，．..maxNumErrors、maxNumPackets enableChanTracking);enableChanTracking = false;% 802.11p链接，没有通道跟踪per_LS(i) = v2vPERSimulator(cfgNHT, chan, snr(i))，．..maxNumErrors、maxNumPackets enableChanTracking);per_STA semilogy(信噪比,“bd - - - - - -”）;per_LS semilogy(信噪比,“ro——”）;传奇(与信道跟踪的，“没有信道跟踪”) drawnow;结束轴([10 35 1e-3 1])保持从；%恢复默认流rng(年代);
信噪比15 dB, 51包后信道跟踪完成，PER: 0.41176 SNR 15 dB, 59包后信道跟踪完成，PER: 0.35593 SNR 20 dB, 201包后信道跟踪完成，PER: 0.069652 SNR 20 dB, 109包后信道跟踪完成，PER:0.19266 SNR 25 dB, 201包后信道跟踪完成，PER: 0.0199 SNR 25 dB, 182包后信道跟踪完成，PER: 0.11538 SNR 30 dB, 201包后信道跟踪完成，PER: 0.0099502 SNR 30 dB, 201包后信道跟踪完成，PER: 0.094527
为有意义的结果maxNumErrors，maxNumPackets应该增加。下面的图提供了结果maxNumErrors: 1000和maxNumPackets: 10000．
进一步的探索
尝试更改信道延迟配置文件、数据包长度或数据速率(mcs值)，并观察信道跟踪的性能。对于某些配置，通道跟踪提供了很少的性能改进。对于少量的OFDM符号(小的PSDU长度或高的MCS)，在决策有向信道跟踪中执行的时间平均可能是无效的。信道的特性也可能限制高阶调制方案的性能(mcs> 5)。
附录
这个例子使用了下面的辅助函数和对象:
选定的参考书目
IEEE Std 802.11p-2010信息技术IEEE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，修改件6:车辆环境中的无线接入，IEEE，纽约，纽约，2010。
ETSI,https://www.etsi.org/technologies/automotive-intelligent-transport．
J. A. Fernandez, D. D. Stancil和F. Bai，“车辆对车辆信道中IEEE 802.11p波形的动态信道均衡”，2010第48届Allerton年度通信、控制和计算会议(Allerton)， Allerton, IL 2010，第542-551页。doi: 10.1109 / ALLERTON.2010.5706954
P. Alexander, D. Haley和A. Grant，“合作智能交通系统:5.9 ghz现场试验”，刊于《IEEE学报》，第99卷，第5期。7，第1213-1235页，2011年7月。
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