802.11ah波形生成
这个例子说明如何生成IEEE®802.11ah的™S1G波形和亮点一些标准的主要特点。
介绍
802.11ah中旨在用于非授权子1 GHz频带扩展范围和低功率应用，包括机器对机器通信和联网。802.11ah中使用比的802.11n™和较窄的802.11ac邻接信道带宽™以促进长范围，低功率通信以较低的数据速率。有效的信道带宽是1，2，4，8，和16MHz。
由于802.11ah使用与802.11n和802.11ac相同的底层物理层技术，因此处理链非常相似。除了1 MHz的传输外，一般情况下，数据调制采用与802.11ac相同的过程，时钟速率为1/10。
在这个例子中一个数802.11ah中S1G的[1产生的波形是为了突出802.11ah标准的一些关键模式和特性。
802.11ah的模式和PHY功能
802.11ah标准定义了三种模式：
1 MHz模式(S1G_1M)用于低数据速率应用程序。这种模式的特点是扩展序言和新的调制和编码方案，MCS10，以提高鲁棒性。MCS10为BPSK 1/2速率，重复2次。当使用MCS10时，短训练字段(STF)被提高3 dB以允许包检测[2].在这种模式下，整个PPDU都是波束形成的。
所述> = 2兆赫长前同步码模式（S1G_LONG）用于单用户或多用户的传输与一个2，4，8，或16MHz的信道带宽。该PPDU是类似于802.11ac标准的VHT PPDU，由全向部分和梁部多变的。
所述> = 2兆赫短前同步码模式（S1G_SHORT）用于单用户传输与2，4，8，或16MHz的信道带宽。在此模式下，整个PPDU是波束成形的。
802.11ah标准旨在在室外和室内运行。引入了移动导频，以补偿车辆运动引起的反射引起的多普勒扩展。在以前的802.11标准中，导频位置在数据包期间固定在同一子载波上。跟踪由于o高多普勒环境对固定导频位置无效。随时间推移，移动导频会改变携带导频的子载波，从而提高跟踪变化信道条件的能力。在本例中，通过配置MCS10和移动导频hig，为上述三种模式中的每一种生成波形点亮了。
S1G 1MHz的模式
S1G 1 MHz PPDU由五个场组成，所有场都可以波束形成：
STF - 的短训练字段，其用于粗同步
LTF1-第一个长训练字段，用于精细同步和初始信道估计
SIG-接收器解码以确定传输参数的信令字段
LTF2-N-后续长训练字段，用于MIMO信道估计
Data—数据字段，它携带用户数据有效负载
为MCS0和MCS10 1MHz传输波形产生的例子被示出。当使用MCS10 3dB功率升压被施加到短训练字段。这种功率提升将显现。
这个函数瓦兰波发生器返回一个S1G配置对象。1 MHz的带宽中，创建一个S1G配置对象1的发射天线，1空时流，BPSK速率1/2（MCS0），和一个256字节APEP长度。
cfg1MHz = wlanS1GConfig;cfg1MHz。ChannelBandwidth ='CBW1'；cfg1mhz.numtransmitantennas = 1;cfg1mhz.numspacetimestreams = 1;cfg1mhz.mcs = 0;cfg1mhz.apeplength = 256;
使用指定格式配置所需的长度创建一个随机位的PSDU。
PSDU =兰迪（[0 1]，cfg1MHz.PSDULength * 8,1）;
使用配置的S1G格式对象和PSDU作为波形发生器的输入，生成S1G波形，瓦兰波发生器。波形发生器根据格式配置调制PSDU位。波形发生器还执行OFDM加窗。在本例中，为了更清晰地显示，禁用加窗。
%在关闭窗口的情况下生成波形txMCS0 = wlanWaveformGenerator（PSDU，cfg1MHz，'WindowTransitionTime', 0);
改变的MCScfg1MHz10并产生第二波形证明STF功率提升。
cfg1MHz.MCS=10；txMCS10=wlanWaveformGenerator（psdu，cfg1MHz，'WindowTransitionTime', 0);
绘制两种波形前320微秒的功率图，以捕获1 MHz传输中STF和第一LTF的持续时间。注意使用MCS10时STF的功率提升。需要功率提升以获得足够的数据包检测灵敏度以支持MCS10[金宝app2]。
t=320；％的时间在微秒情节SR = wlanSampleRate（cfg1MHz）;%采样率Hz勾号=（1/sr）*1e6；每个样品％微秒高频=图;惠普(1)=情节(0:蜱虫:t-tick, 20 * log10 (abs (txMCS10 (1: t老* * 1 e-6:))),“bx-”);持有在hp（2）=绘图（0:tick:t-tick，20*log10（abs）（txMCS0（1:t*sr*1e-6，：）），“ro - - - - - -”)；xlim（[0 t-1]）；ylim（[-20 15]）；s1gWavGenPlotFieldOverlay（cfg1MHz，hf）；网格在；传奇(惠普、“1 MHz MCS10”那“1 MHz MCS0”那“位置”那“西南”);标题(“1兆赫PPDU的电源”);Xlabel（的时间(美国));ylabel（'电源（DBW）');
S1G> = 2兆赫长前导模式
所述802.11ah中长前导支持单用户和多用户传输。金宝app在长前导码PPDU包括两个部分;全向部分和梁可更换部分。
全向部分在不进行波束形成的情况下发送给所有用户。全向部分包括三个字段：
STF - 的短训练字段，其用于粗同步
LTF1-第一个长训练字段，用于精细同步和初始信道估计
SIG-A - 的信令字段，其中接收器解码，以确定相关的所有用户的传输参数
波束可改变的部分可以发送给每个用户。它由四个字段组成:
D-STF-波束形成的短训练场，由接收机用于自动增益控制
D-LTF-波束形成的长训练场，用于MIMO信道估计
SIG-B -信号B域。在多用户传输中，SIG-B信号为每个用户发送到MCS。在单用户传输中，MCS是在序言的全向部分的SIG-A域中发出信号的。因此，在单用户传输中，SIG-B符号传输是第一个D-LTF的精确重复。这种重复允许改进信道估计。
Data—数据字段，它携带用户数据有效负载
要可视化第一个D-LTF的重复，使用wlanS1GConfig功能，并且被配置为一个空间 - 时间流和一个发射天线。
cfgSU = wlanS1GConfig;cfgSU。ChannelBandwidth ='CBW2'；cfgSU.序言=“长”；cfgSU.NumUsers=1；cfgSU.NumSpaceTimeStreams=1；cfgSU.NumTransmitAntennas=1；cfgSU.MCS=1；cfgSU.APEPLength=150；
使用产生具有单个空间时间流中的> = 2兆赫长前导码波形cfgSU对象。
%生成包含随机位的PSDUpsdu=randi（[01]，cfgSU.PSDULength*8,1）；％生成PPDU波形txSU = wlanWaveformGenerator (psdu cfgSU);
所述d-LTF和SIG-B字段被作图。请注意，在SIG-B符号d-LTF的重复。
s1gWavGenPlotSIGB（cfgSU、txSU）；
作为一个比较，2 MHz长的序言多用户波形将产生和可视化。首先，为两个用户创建一个格式配置对象。每个用户配置用户位置、空间时间流数量、MCS和APEP长度，使用向量参数化相关属性cfgMU对象。
cfgMU = wlanS1GConfig;cfgMU.ChannelBandwidth ='CBW2'；cfgMU.序言=“长”；cfgMU.NumUsers=2；cfgMU.UserPositions=[01]；cfgMU.NumSpaceTimeStreams=[11]；cfgMU.NumTransmitAntennas=sum（cfgMU.NumSpaceTimeStreams）；cfgMU.MCS=[12]；cfgMU.APEPLength=[150 250]；
为每个用户创建一个随机的PSDU，并生成一个多用户波形。每个用户的PSDU长度，cfgMU。PSDULength，根据传输特性计算cfgMU对象。
％产生含有PSDUs为所有用户单元阵列PSDU =细胞（cfgMU.NumUsers，1）;对于i=1:cfgMU.NumUsers psdu{i}=randi（[01]，cfgMU.PSDULength（i），1）；终止％生成波形txMU = wlanWaveformGenerator (psdu cfgMU);
两个d-LTF字段和SIG-B字段被绘制在第一空时流。注意SIG-B符号不再d-LTF1的重复，因为它携带每个用户的MCS。
s1gWavGenPlotSIGB (cfgMU txMU);
S1G> = 2兆赫短前导码模式
一个S1G >=2 MHz的短前置波形由五个场组成，所有的场都可以波束形成:
STF - 的短训练字段，其用于粗同步
LTF1-第一个长训练字段，用于精细同步和初始信道估计
SIG-接收器解码以确定传输参数的信令字段
LTF2-N-后续长训练字段，用于MIMO信道估计
Data—数据字段，它携带用户数据有效负载
在本例中，将生成带有或不带有导频的S1G 2mhz短前置波形。
旅行飞行员为所有三个S1G模式，允许其中多普勒扩展可能引入由于行驶中的车辆外链接的可选功能。行进导频升压1.5倍相比，固定导频，以提高在该环境中的信道估计性能[3.]。
生成两个>=2 MHz的短前导波形；一个具有固定导频，另一个具有移动导频。首先，使用wlanS1GConfig对象。
cfgFix = wlanS1GConfig;cfgFix.ChannelBandwidth ='CBW2'；cfgFix.序言='短的'；cfgFix.NumTransmitAntennas = 1;cfgFix.NumSpaceTimeStreams = 1;cfgFix.MCS = 0;%BPSK使所有子载波上的功率相同，以便进行分析cfgFix。APEPLength = 100;cfgFix。TravelingPilots = false;%固定导频子载波
使用产生固定导频波形cfgFix对象和随机PSDU位。PSDU位是使用指定格式配置所需的长度创建的。
%生成包含随机位的PSDUpsdu=randi（[01]，cfgFix.PSDULength*8,1）；％生成PPDU波形txFix = wlanWaveformGenerator (psdu cfgFix);
利用前导的已知持续时间从时域波形中提取数据域。绘制OFDM符号和子载波的大小。空载波、数据携带子载波和导频携带子载波的位置被突出显示。先导位置在包的持续时间内保持不变。
s1gWavGenPlotGrid (txFix cfgFix,......“具有固定的导频解调的OFDM符号突出显示”）
现在，使用相同的配置生成一个波形，但使用移动导频。这可以通过改变TravelingPilots现有的配置对象和再生波形的属性，但在这个例子中，创建一个单独的对象和使用。
％复制格式的配置对象，使飞行员旅行cfgTravel=cfgFix；cfgTravel.TravelingPilots=true；％生成波形与旅行飞行员txTravel = wlanWaveformGenerator（PSDU，cfgTravel）;
的OFDM符号子载波的幅值被再次绘制。现在的试点地区每个OFDM符号改变。导频子载波的幅度是，承载副载波数据的1.5倍。
s1gWavGenPlotGrid（txTravel、cfgTravel、，......“与旅行飞行员解调OFDM符号突出”）
结论
这个示例演示了如何为不同的802.11ah S1G模式生成波形，并突出了该标准的一些关键特性。
附录
这个例子使用了以下帮助函数:
精选书目
信息技术标准草案。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2:Sub 1ghz许可证豁免操作。
Sameer Vermani等人，“1MHz的前导格式”，IEEE 802.11-11/1482R42012-01-16。
Ron Porat等人，《飞行驾驶员》，IEEE 8902.11-12/1322R201212-11-12。
你也可以从以下列表中选择一个网站:
