基于波束形成的802.11ad波形生成
此示例显示如何波束形成IEEE®802.11ad™ 使用WLAN工具箱的相控阵DMG波形™ 和相控阵系统工具箱™.
介绍
IEEE 802.11ad[1.定义了工作在60ghz的方向千兆位(DMG)传输格式。为了克服在60ghz时的大路径损耗，IEEE 802.11ad标准被设计为支持定向波束形成。金宝app通过使用相控天线阵列，您可以应用一个天线权重向量(AWV)来聚焦天线方向图。每个数据包在所有阵列元素上传输，但AWV对每个元素施加一个相移来控制传输。通过在DMG包中添加可选的训练字段，并在发射机或接收机上测试不同的awv，可以提高通信链路的质量。这个过程称为波束细化。
DMG数据包由以下字段组成：
STF-用于同步的短训练字段。
CE-信道估计字段，用于信道估计。
报头-信号字段，接收端解码确定传输参数。
数据-数据字段，它承载用户数据有效载荷。
AGC子字段-可选的自动增益控制（AGC）子字段，用于波束细化。
训练子域-可选训练子域，用于波束细化。
STF和CE字段构成前导。DMG分组的前导码、报头和数据字段使用相同的AWV传输。对于发射机波束细化训练，最多可向数据包添加64个训练（TRN）子字段。每个TRN子字段使用不同的AWV传输。这允许测量多达64种不同AWV的性能，并为后续传输细化前导、报头和数据字段的AWV。在TRN子字段中，周期性地传输CE子字段，每四个TRN子字段传输一个CE子字段。每个CE子字段使用与前导相同的AWV进行传输。为了允许接收机在接收TRN子字段之前重新配置AGC，TRN子字段前面有AGC子字段。对于每个TRN子场，使用应用于单个TRN子场的相同AWV传输AGC子场。这允许在接收器处设置增益，适合测量所有TRN子场。下图显示了带有四个编号并突出显示的AGC和TRN子字段的数据包结构。因此，作为光束细化的一部分，对四个AWV进行了测试。相同的AWV应用于具有相同编号的AGC和TRN子字段。
此示例通过将不同的AWV应用于每个训练子场来模拟发射机训练，以在多个方向上控制传输。每个训练子场的强度在接收机处通过评估远场平面波来评估，以确定哪个传输AWV是最佳的。此模拟不包括信道或路径损失。
波形规格
波形被配置用于具有正交频分复用（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字段的DMG分组传输。四个训练子字段允许对四个AWV进行波束细化测试。使用函数wlanDMGConfig，创建一个DMG配置对象。DMG配置对象指定传输参数。
dmg = wlanDMGConfig;dmg。MCS = 13;%正交频分复用dmg.TrainingLength=4；%使用4个培训子字段dmg.PacketType=“TRN-T”;%发射机培训dmg.PSDULength=100；%字节
波束形成规范
发射机天线方向图配置为具有半波长间距的16单元均匀线阵阶段性（相控阵系统工具箱）和相控矢量（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位置指定为与发射器视轴的偏移。
破产管理人=6；%偏离发射器的瞄准角度
创建了一个具有16个元件的均匀线性相控阵来控制传输。
N=16；%元素数c=物理常数(“光速”);传播速度(m/s)fc=60.48e9；%中心频率（Hz）λ=c/fc；%波长（m）d=λ/2；%天线单元间距（m）TxArray=phased.ULA(“NumElements”N“ElementSpacing”（d）；
AWV是使用相控矢量（相控阵系统工具箱）对象。指定五个转向角以创建五个AWV，一个用于前导和数据字段，四个训练子字段各一个。前导和数据字段在瞄准时传输。四个训练子字段在瞄准时传输。
%创建方向控制向量对象SteeringVector=相控。SteeringVector(“传感器阵列”，TxArray）；%前导码和数据的方向角为0度方位角，无%仰角，因此在视轴处。[方位角；仰角]前置码数据角度=[0；0]；%四个训练场中的每一个都使用一组不同的权重进行转向%到一个稍微不同的方向。[方位角；仰角]trnAngle=[-10；0][5；0][5；0][10；0]]；%生成所有角度的权重权重=SteeringVector（fc，[preambleDataAngle trnAngle]）；%AWV的每一行都是应用于不同天线单元的重量前置码数据awv=conj（权重（：，1））；%用于前导、数据和CE字段的AWVtrnAWV=conj（权重（：，2:end））；%用于每个TRN子字段的AWV
使用绘图仪响应辅助功能，阵列响应显示接收器的方向与训练子场TRN-SF3的方向最为一致。
绘图仪响应（TxArray、receiverAz、fc、重量）；
生成基带波形
使用配置的DMG对象和充满随机数据的PSDU作为波形发生器的输入，瓦兰波发生器波形发生器根据格式配置调制PSDU位，并且还执行OFDM加窗。
%创建随机位的PSDUs=rng（0）；%为可重复的结果设置随机种子psdu=randi（[01]，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
A.分阶段。散热器（相控阵系统工具箱）创建对象以将AWV应用于波形，组合来自每个元素的辐射信号以形成平面波，并确定感兴趣角度的平面波，接管人.DMG波形的每个部分德克萨斯州以指定的一组AWV和评估平面波的角度通过散热器。
散热器=相控。散热器；散热器。传感器=TxArray；%使用均匀线阵散热器重量输入端口=真；%提供AWV作为参数散热器。工作频率=fc；%频率单位：赫兹散热器。组合辐射信号=真；%产生平面波%在相对于散热器的方向上评估平面波Steerangel=[receiverAz；0]；%[方位角；仰角]%波束形成的波形在接收器处被评估为平面波平面波=零（尺寸（tx））；%获取字段的索引ind=WLANFIELDICES（dmg）；%获取平面波，同时将AWV应用于前导、报头和数据idx=（1:ind.DMGData（2））；平面波（idx）=辐射器（tx（idx）、转向角、前置码数据AWV）；%将AWV应用于AGC和TRN子字段时获取平面波对于i=1:dmg.训练长度%AGC子字段我agcsfIdx = ind.DMGAGCSubfields (1): ind.DMGAGCSubfields(我,2);planeWave (agcsfIdx) =散热器(tx (agcsfIdx)、steerAngle trnAWV(:,我));%TRN子域我trnsfIdx = ind.DMGTRNSubfields (1): ind.DMGTRNSubfields(我,2);planeWave (trnsfIdx) =散热器(tx (trnsfIdx)、steerAngle trnAWV(:,我));终止%将AWV应用于TRN-CE时获取平面波对于i=1:dmg.TrainingLength/4 trnceIdx=ind.DMGTRNCE（i，1）：ind.DMGTRNCE（i，2）；平面波（trnceIdx）=辐射器（tx（trnceIdx）、转向角、前置码数据AWV）；终止
评估波束形成波形
辅助函数plotDMGWaveform绘制波束形成平面波的幅度。在评估波束形成平面波的幅度时，我们可以看到在接收器方向波束形成的场比其他场更强。
绘图dmg波形（平面波、dmg、，“突出显示场的波束形成平面波”); rng（s）；%恢复随机状态
结论
这个例子演示了如何生成IEEE 802.11ad DMG波形，并将awv应用到波形的不同部分。该示例使用WLAN工具箱生成符合标准的波形，并使用相控阵系统工具箱应用awv并评估在接收机方向上合成平面波的幅度。
附录
此示例使用以下帮助器函数：
精选书目
IEEE标准802.11ad™-2012 IEEE信息技术标准-系统间电信和信息交换-局域网和城域网-特定要求-第11部分：无线LAN介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范。修改件3：增强60 GHz频段的超高吞吐量。
您还可以从以下列表中选择网站：
