主要特性

  • 符合 IEEE 802.11ac/ad/ah 和 802.11b/a/g/n/j/p 标准的物理层模型
  • 超高吞吐量 (VHT)、高吞吐量(HT-mixed)、传统(non-HT)、定向千兆位级 (DMG) 以及小于 1 GHz (S1G) 的波形生成
  • 信道模型,包括 Tgac、TGah 和 TGn
  • 信道模型,包括 Tgac、TGah、TGn 和 TGax
  • 测量,包括信道功率、频谱模板、误差矢量幅度 (EVM)、误包率 (PER) 和占用带宽
  • 用无线设备和仪器传输并接收波形
  • 802.11ax 标准的参考设计,包括单用户和多用户 MIMO 和 OFDMA

信号发生

WLAN System Toolbox™ 可用于生成多种标准兼容的波形,您可将这些波形用作测试、测量并验证 WLAN 系统的黄金参考标准。可以生成 IEEE 802.11ax/ac/ad/ah/n/j/p/g/a波形。与基于硬件的信号发生器所具有的信号生成功能相比,通过使用可编辑且可自定义的 MATLAB® 代码来绘制波形的灵活性更大。 

系统工具箱生成的波形支持以下特性:

  • 多个 PPDU 格式(VHT、HT-mixed、non-HT、DMG、S1G、OFDM、DSSS、CCK)
  • 不同的调制方案(BPSK、QPSK、 16QAM、64QAM、256QAM)
  • 多个信道带宽(1、2、4、8、10、16、20、40、80 和 160 MHz)
  • 多达八个采用空间复用、发射分集、空间扩展和波束成形技术的空间串流
  • 多用户 MIMO
  • 长、短保护间隔
  • 生成单独的前导码字段(L-STF、L-LTF、L-SIG、VHT-SIG-A、VHT-STF、VHT-LTF、VHT-SIG-B、HT-SIG、HT-STF、HT-LTF)
通过指定数据包的数量、带宽、调制和多天线方案来生成标准波形并对其进行配置。
生成 802.11ac VHT 数据包、采用 TGac 信道建模并对收到的信号进行均衡和解码。

信号测量

WLAN System Toolbox 提供几种用于表征 IEEE 802.11ac/ad/p/n/g/a/b 标准中所定义的信号质量的测量方式。您可以使用图形和定量测量的方式,验证传输或接收的信号是否符合性能指标,并分析系统对噪声和干扰的响应。

系统工具箱提供链路级测量和测试功能,其中包括:

  • 频谱模板
  • 频谱平坦度
  • 星座图误差 (EVM)
  • 公共相位误差 (CPE)
测量发射频谱的发射模板、调制精度 (EVM) 和频谱平坦度。

链路级仿真和吞吐量分析

您可使用 WLAN System Toolbox 执行 IEEE 802.11ax/ac/ad/ah/n/j/p/g/a 标准的链路级仿真。这可便于您计算性能指标,包括链路级的误包率 (PER)、误码率 (BER) 和吞吐量。您可在对立的系统架构、算法或参数集上运行测试。也可研究折衷方案并验证您的设计是否能达到关键性能指标。

该系统工具箱针对发射机、信道和接收机的算法提供了详细的分层布局,其中包括:

  • 发射机的操作
    • 调用单个函数生成波形
    • 每种格式创建单独的字段
    • 加扰、二进制卷积编码器、流分析器、段解析器、交织器、星座图映射器和段逆分析器
    • 空时分组编码 (STBC)、空间映射、OFDM 和加窗
  • 标准信道模型
    • TGac
    • TGn
    • TGah
    • TGax
  • 接收机的操作
    • 针对 L-SIG、HT-SIG、VHT-SIG-A 和 VHT-SIG-B 字段设有单独的前导码信号解码器
    • 数据包检测和符号定时校正
    • 粗频偏和细频偏估计
    • 基于训练字段的信道估计(L-LTF、HT-LTF、VHT-LTF)
    • OFDM 解调、导频相位跟踪、ZF 或 MMSE MIMO 均衡、结合空时分组码 (STBC)、软映射、解交织和 Viterbi 译码
计算 TGac 衰落信道中 IEEE 802.11ac 超高吞吐量链路的误包率。从接收的前导码字段恢复数据包格式参数。
计算 TGn 衰落信道中 IEEE 802.11n 高吞吐量链路的误包率。从接收的前导码字段恢复数据包格式参数。

仿真加速

您可以使用并行计算或 MATLAB 转换为 C 代码功能加快链路级仿真的速度。使用 Parallel Computing Toolbox™MATLAB Distributed Computing Server™,通过同时用大量可用的 MATLAB 工作进程计算不同的 WLAN 算法迭代来充分利用多核和多个服务器群的计算能力。您可使用 MATLAB Coder™,通过生成 C 代码来加快 WLAN 算法的仿真速度。


无线连接

该系统工具箱生成的波形可使用射频信号发生器或支持的软件无线电 (SDR) 设备通过无线传输。可使用 WLAN System Toolbox 的各种功能,在 MATLAB 中对使用射频信号分析仪或 SDR 设备捕获的信号进行分析和解码。此硬件连接功能使您可以通过用实际无线信号替换您的端到端模型中的仿真信道和损耗来验证设计。

使用 Instrument Control Toolbox™ 配置射频测试和测量仪器并进行通信,并可使用硬件支持数据包连接到所支持的 SDR 设备,如 USRP® 无线设备和基于 Xilinx® Zynq® 的无线设备

使用 WLAN System Toolbox 生成基带 WLAN 波形,利用射频设备和所支持的 SDR 设备发射和接收无线实时信号,并利用实时的 WLAN 信号验证 WLAN 系统的设计性能。


开放且可自定义的算法

WLAN System Toolbox 提供了一套全面的发射机、信道模型和接收机操作,这些操作完全以开放且可自定义的 MATLAB 代码表示。这可使您为自定义的实现,开发改进的和升级的算法,扩展工具箱能力,并引入随着标准演变而变化的创新算法。

系统工具箱的算法按照不同的粒度级别分层进行组织。您可以在 MATLAB 中编辑并自定义这些不同级别的算法:

  • 粗粒度级(波形生成函数和信道模型)
  • 中等粒度级(PPDU 格式字段创建和接收器函数)
  • 低粒度级(常见的信号处理函数)