基於IEEE802.11g標準的OFDM訊號幀檢測matlab模擬

1.程式功能描述

現有的無線通訊通道共享的無線訊號識別為將來的軟體定義的無線電系統是一個巨大的挑戰。在這個專案中，學生將制定IEEE802.11無線訊號在AWGN通道，利用MATLAB/ Simulink技術來識別。一個完整的發射機模式將開發和實施。在AWGN通道下的效能進行評估。

基於IEEE802.11g 標準的研究，並瞭解其OFDM調製方式以及幀格式

利用OFDM調製方式選擇設計並計算PLCP preamble資料（長訓序列+短訊序列：粗估計+細估計），並利用訊號相關進行訊號的鑑定。

在本課題中，定義如下的幀結構：

2.測試軟體版本以及執行結果展示

MATLAB2022a版本執行

3.核心程式

Nfft=  64;
Xs(1:64)=0;
Xs([3 11 23 39 43 47 51]) =  1;
Xs([7 15 19 31 35])       = -1;
xsf0                      = Xs ;
xsf0=[Xs(27:53) zeros(1,11) Xs(1:26)];
Short_seq                 = sqrt(13/6)*xsf0; 

Nfft     = 64;
Xl(1:64) = 0;
%Frequency domain 
Xl([1:26 28:53])                                        =  1;
Xl([3 4 7 9 16 17 20 22 29 30 33 35 37:41 44 45 47 49]) = -1;
Xl=sqrt(13/6)*Xl;
xlf0=[Xl(27:53) zeros(1,11) Xl(1:26)];
Xl  = xlf0;
Long_seq=[zeros(1,32) XlXl];


Samples          = 1;
Short_seq_sample = Short_seq; 
Long_seq_sample  =Long_seq; 

%10個短序列
Short_seq2= [Short_seq,Short_seq,Short_seq,Short_seq,...
Short_seq,Short_seq,Short_seq,Short_seq,...
Short_seq,Short_seq];   

%兩個長序列   
Long_seq2 = Long_seq;

%這裡我們主要是幀頭的檢測，所以隨機設定下面的兩個部分
SIGNAL  = [sign(randn(1,4*length(Short_seq)))];
Signals = [zeros(1,length(Short_seq)),SIGNAL];
data1   = [sign(randn(1,4*length(Short_seq)))];
data2   = [sign(randn(1,4*length(Short_seq)))];
datas   = [zeros(1,length(Short_seq)),data1,zeros(1,length(Short_seq)),data2];
FRAME0r = [Short_seq2,Long_seq2,0.*Signals,0.*datas];


SIGNAL  = [sign(randn(1,4*length(Short_seq)))];
Signals = [zeros(1,length(Short_seq)),SIGNAL];
data1   = [sign(randn(1,4*length(Short_seq)))];
data2   = [sign(randn(1,4*length(Short_seq)))];
datas   = [zeros(1,length(Short_seq)),data1,zeros(1,length(Short_seq)),data2];
FRAME0i = [Short_seq2,Long_seq2,0.*Signals,0.*datas];

Premable = [Short_seq2,Long_seq2];

T_Real    = FRAME0r;
T_Imag    = FRAME0i;



EN = [0.*ones(1,length(Short_seq2)),0.*ones(1,length(Long_seq2)),ones(1,length(Signals)),ones(1,length(datas))];
12_005m

4.本演算法原理

基於IEEE802.11g標準的正交分頻多工（OFDM）訊號幀檢測的原理和技術。首先，我們將介紹IEEE802.11g標準和OFDM的基本原理。其次，我們將詳細闡述OFDM訊號幀的結構和特點。然後，我們將探討OFDM訊號幀檢測的方法，包括時域和頻域的方法，並推匯出相關的數學公式。最後，我們將對幀檢測效能進行評估。

4.1、IEEE802.11g標準和OFDM原理

IEEE802.11g是無線區域網（WLAN）的標準，它在2.4GHz頻段工作，最大資料傳輸速率達到54Mbps。IEEE802.11g採用OFDM技術作為其物理層技術。OFDM是一種多載波調製技術，其基本思想是將高速資料流分割為多個低速子資料流，然後在多個正交子載波上進行並行傳輸。這種並行傳輸的方式可以有效地抵抗多徑效應和頻率選擇性衰落。

4.2、OFDM訊號幀結構和特點

在IEEE802.11g標準中，OFDM訊號幀由前導碼、幀頭、資料欄位和幀校驗序列組成。前導碼用於同步和頻率偏移估計，幀頭包含幀控制和持續時間資訊，資料欄位攜帶上層資料，幀校驗序列用於錯誤檢測。

OFDM訊號幀的特點包括：

正交性：透過精確控制子載波的間隔，保證子載波間的正交性，從而消除子載波間干擾（ICI）。

頻譜效率高：OFDM允許子載波重疊，因此具有很高的頻譜效率。

抗多徑效應：透過新增迴圈字首（CP）的方式，OFDM可以有效地抵抗多徑效應引起的符號間干擾（ISI）。

4.3、OFDM訊號幀檢測方法

時域檢測方法主要基於自相關函式或互相關函式進行幀檢測。透過計算接收訊號與本地已知序列（如前導碼或幀頭）的相關函式，並設定一個閾值來判斷幀的起始位置。

在實際應用中，需要根據具體的應用場景和要求來選擇合適的幀檢測方法，並根據效能評估結果來調整檢測演算法的引數。此外，為了進一步提高幀檢測的效能，還可以採用一些先進的技術，如多天線技術、通道編碼技術等。

基於IEEE802.11g標準的OFDM訊號幀檢測matlab模擬

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