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Wifi射頻接收性能的測(cè)試方法

2014-01-09 來源:江南大學(xué)學(xué)報(bào) 字號(hào):
序列控制字段:長(zhǎng)度為16bit,由序列號(hào)和分段號(hào)2個(gè)字段構(gòu)成。其中12bit的序列號(hào)用來指示MSDU或MMPDU的序列編號(hào)。STA發(fā)送的每個(gè)MSDU或MMPDU被分配1個(gè)序列編號(hào),隨著每個(gè)MSDU或MMPDU的出現(xiàn)而以1遞增。MSDU或MMPDU每個(gè)分段的序列號(hào)相同,當(dāng)MSDU、MMPDU或其分段重傳時(shí),序列號(hào)保持不變。4bit長(zhǎng)的分段號(hào)則用于指示MSDU或MMPDU的分段編號(hào)。當(dāng)MSDU或MMPDU僅有1個(gè)分段時(shí),分段編號(hào)為0;當(dāng)MSDU或MMPDU有多個(gè)分段時(shí),其第1個(gè)分段的分段編號(hào)為0,其后的分段編號(hào)以1遞增,所有重傳分段的分段編號(hào)保持不變。

FCS字段為32bit的CRC,它由MAC頭和幀全部字段計(jì)算得到。

3、不同芯片的幀結(jié)構(gòu)分析

以常見的Agere芯片組為例[8],用無線網(wǎng)卡在測(cè)試板下抓拍的由AgereGoldUnit發(fā)出的幀結(jié)構(gòu),見圖5.

幀的類型和子類型為“010000”,對(duì)照表1可以得出此幀為單純的數(shù)據(jù)幀。其去往DS和來自DS均為0,由對(duì)照表2可以得出其地址1為DA,地址2為SA,地址3為BSSID。這里DA為“FFFFFFFFFFFF”,即廣播幀;SA為芯片的MAC地址。在序列控制字段中,分段號(hào)為0,說明此MSDU沒有分段;而比較相鄰的2個(gè)幀,可以看出幀的序列號(hào)是以1遞增的,而2個(gè)幀之間的時(shí)間間隔約為20ms。

Wifi射頻接收性能的測(cè)試方法

由于現(xiàn)在的信號(hào)源只能對(duì)一定格式的幀進(jìn)行循環(huán)發(fā)送,無法使每幀的序列號(hào)遞增,所以只有在接收程序中屏蔽掉對(duì)幀序號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證的功能。若幀間空閑時(shí)間過小,則芯片未能完成CRC校驗(yàn),從而導(dǎo)致誤幀率計(jì)算錯(cuò)誤,所以還必須將幀間的間隔時(shí)間設(shè)置成20ms。最后,再將幀格式設(shè)置成數(shù)據(jù)幀,這樣便能在接收性能測(cè)試時(shí),使信號(hào)源發(fā)出的幀能夠滿足Agere芯片的要求。

在Philips的BGW200芯片組中,用同樣的方法可以發(fā)現(xiàn):幀的格式為數(shù)據(jù)幀,而且數(shù)據(jù)區(qū)的前10個(gè)字節(jié)是在61~7A間進(jìn)行循環(huán),數(shù)據(jù)區(qū)的其他字節(jié)均為09。對(duì)于這種幀結(jié)構(gòu)要求,首先對(duì)幀的數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行編程,使其滿足芯片要求,然后將幀的類型設(shè)置成數(shù)據(jù)幀,并使信號(hào)源循環(huán)發(fā)送這26個(gè)幀,這樣便能滿足測(cè)試Philips芯片的接收性能時(shí)對(duì)幀格式的要求。

4、發(fā)送恒定幀數(shù)的實(shí)現(xiàn)

由于在接收指標(biāo)的測(cè)試時(shí),是以8%的誤幀率進(jìn)行判決的,所以權(quán)衡了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試精度后,決定讓信號(hào)源每次發(fā)送1000個(gè)幀。當(dāng)DUT解調(diào)出的正確幀大于920時(shí),則認(rèn)為滿足接收指標(biāo)。

4.1、產(chǎn)生1000個(gè)幀的方法

1)通過GPIB卡來控制儀器射頻的開關(guān)時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)1000個(gè)幀的發(fā)送;
2)通過儀器自帶的ListMode來發(fā)送1000個(gè)幀;
3)通過將波形文件生成波形序列,從而讓儀器在觸發(fā)下發(fā)送1000個(gè)幀。

在11Mbit/s下,每幀的發(fā)送時(shí)間約為1ms,所以若采用第1種方法,精度不是很高,不能嚴(yán)格發(fā)出1000個(gè)幀;第2種方法同樣是控制儀器的發(fā)送時(shí)間,惟一區(qū)別就是在儀器自帶的listmode中設(shè)置發(fā)送時(shí)間,使其精度大大提高,時(shí)間精度可以達(dá)到μs級(jí)。不足的是,采用這種方法時(shí),若導(dǎo)入不同的波形文件,則必須對(duì)listmode下的時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn),而且在信道切換和功率變化時(shí),均要重新編輯list,大大增加了測(cè)試的工作量;第3種方法則是由儀器在觸發(fā)模式下精確控制發(fā)幀數(shù)目。采用這種方法時(shí),儀器并沒有立刻對(duì)傳遞過來的I/Q波形文件進(jìn)行操作,而是根據(jù)用戶所需的發(fā)幀數(shù),先將波形文件轉(zhuǎn)換成1個(gè)波形序列,然后再對(duì)這個(gè)波形序列進(jìn)行調(diào)制,從而嚴(yán)格地保證了發(fā)幀數(shù)。相比第2種方法,第3種方法免去了信道切換和功率變化時(shí)編輯list的工作,提高了測(cè)試效率,也是現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中普遍采用的測(cè)試方法。

4.2、第3種方法發(fā)送1000個(gè)幀的實(shí)現(xiàn)步驟

在AgilentE4438C上用第3種方法發(fā)送1000個(gè)幀的實(shí)現(xiàn)步驟如下:
1)在Signalstudio中生成Wave文件,通過GPIB卡下載到E4438C中;
2)對(duì)Signalstudio傳過來的Wave文件進(jìn)行編輯,并生成Sequence文件;
3)選取第2步生成的Sequence為波形文件;
4)設(shè)置Trigger。完成設(shè)置后,每按一下[Triggle],便可以發(fā)送1000個(gè)幀了。

5、應(yīng)用實(shí)例

實(shí)際應(yīng)用中,在屏蔽室中測(cè)得Agere評(píng)估板在11Mbit/s下的接收指標(biāo),見表3。

Wifi射頻接收性能的測(cè)試方法

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