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标题: WiFi射频接收性能的测试方法及解决方案解析 [打印本页]
作者: jack_are    时间: 2022-8-15 10:04
标题: WiFi射频接收性能的测试方法及解决方案解析
1、射频接收指标及测试过程   i! d% O4 T/ v2 p* Z
1.1、射频接收指标的定义
0 r4 Y) t) i" o5 F根据IEEE802.11b规范，有3项较为关键的射频接收指标定义如下： * a- n1 r( c$ c9 L; w  l$ t6 L" Z
1）接收机输入电平灵敏度 对于在天线连接器上测得的-76dBm的输入电平而言，若PSDU的长度为1024个字节，其误 帧率（FER）应小于8%;
6 u% z1 A3 I  U) y1 C) `7 l2）接收机输入电平 对于在接收端天线上测得的-10dBm的输入电平而言，若PSDU长度为1024个字节，则其误帧率 （FER）应为8%;
8 }" t0 ?8 V" O: O3 s: d0 q3）接收机邻道抑制 接收机邻道抑制在每一信道组中的间隔，不小于25MHz的任意2个信道间邻道干扰信号功率与有用 信号功率的比值。对于采用11Mbit/sCCK调制的FER值为8%以及长度为1024字节的PSDU而言，邻道抑制必须不小于35dB。
7 Q7 k2 b. p( j( Y5 C" V# I8 `- {/ x3 U! j, l4 f/ h& S
1.2、误帧率
4 \9 [" e4 w3 q  y9 N& T在上面3项指标的定义中，均提及了1个非常重要的参数：误帧率，即传输过程中丢失和出错的帧数和发送总帧数的比值。只有获得正确的误帧率，才能地测试出上述3项接收性能指标。实验室搭建的接收性能测试平台，见图1
* _' ~( }  r+ O $ ^/ B% s) E, q; W7 N
在图1的测试平台上，由PC为信号源提供一定帧格式的I/Q信号波形文件，并由信号源发出一定数量的帧。同时，DUT在 PC的控制下，对这些帧进行接收解调，求得相应的误帧率。然后根据误帧率来调节信号源的发射功率，直到误帧率正好满足 指标要求，此时便能获得DUT相应的接收性能指标。但在这个平台上，要获得正确的误帧率，也存在2个难点：
8 Z+ x5 B# f8 ~1）信号源发出的帧格式必须满足DUT的要求。不同芯片供应商提供的芯片对帧格式的要求是不同的，若满足不了芯片对 帧格式的需要，DUT便不能正确统计收到的正确帧数，从而导致误帧率的计算错误; 9 t- I9 ~! A3 T. a( ^* L! v( ^
2）信号源要能确保发出一定数目的帧，若信号源发出的总帧数都不能确定，误帧率便无法计算。5 G7 L# b- i) ]: J5 _; i6 C
4 b/ s. n. c9 L2 {+ {$ u
2、帧结构分析2 K" o% n/ Y; G" g9 ?& V8 _
不同的芯片供应商在测试芯片接收性能时，往往采用不同的帧格式。只有帧格式满足要求，才能统计出正确的收帧数，获 得准确的误帧率。常见的WiFi芯片供应商Agere、Philips在接收测试时，对帧格式的要求也各不相同。文中主要针对Agere和 Philips的帧格式要求进行详细分析［5-6］。 # o6 r# I) L' F- \6 ]
2.1、帧的形成过程! B6 D  W' b6 a/ O. ^  y
在802.11DSSS系统中，帧的形成包括以下4个过程。, x3 J8 h% ~/ w: W$ E& B) i: g; I0 x% S
2.1.1 MSDU的形成
( |% X' M9 u5 {0 ?( B5 Q8 VMSDU是MACServiceDataUnit的缩写，被称为MAC层业务数据单元，是原始的待发送数据信息。- x" i+ k+ M# j, v+ k6 {
2.1.2 MPDU的形成5 T+ {. S# u3 Z# z" z
MPDU（MACProtocolDataUnit）被称为MAC层协议数据单元。它是将MSDU按一定帧结构封装后获得的待发数据信息， 见图2。封装过程包括在MSDU前加上MAC帧头和在后面加上帧检验序列。
4 d! _* s' E  D4 [4 q+ U$ g7 X & j' q* R# G2 ?
2.1.3 PSDU的形成# t  b& T/ @$ x, E9 n' P
PSDU（PLCPServiceDataUnit）被称为PLCP子层业务数据单元，实际就是从MAC层传来的MPDU信息。 ( f" q, C( O, [1 f( @
2.1.4 PPDU的形成
  u. |1 k0 f; j4 K& l$ }PPDU（PLCPProtocolDataUnit），被称为PLCP子层协议数据单元。它是将PSDU按照特定的帧格式进行数据封装后的 数据包，具体说来就是在PSDU前面再加上PLCP前导码和PLCP报头，见图3.PPDU是终将经由物理介质发送出去的数据封装。
% _$ G" R9 n: p1 c6 A) x2.2、PPDU格式& O" |! B7 g: O3 u
帧格式的修改全部由PC的软件（WinIQsim或SignalStudio）实现，PC传输给信号源的I/Q波形文件已确定了帧格 式。软件中主要是使MPDU满足芯片要求，而PPDU则自动生成的，所以这里只介绍PPDU格式。 整个PLCP前导码和报头采用1Mbit/sDBPSK调制进行发射，发送的数据均采用反馈加扰器加扰。SYNC字段由128个加扰 的“1”组成，被用来和接收方进行必要的同步操作;SFD被用以指示依赖与PHY的参数在PLCP前导码中的开始;Signal字段指示 发送（和接收）MPDU应采用的调制速率;Service字段为预留字段;Length字段用以指示发送MPDU所需的微秒数;CRC-16字段 根据CCITTCRC-16规范计算出Signal、Service和Length字段的CRC校验码并一同发送，完成帧检验序列保护。
! R1 y# N0 F- c1 [% m, {
1 ~7 i! ^5 f; K' k* |9 d$ I/ C2.3、MPDU0 O& s1 t1 @* }3 ^0 ]
MPDU通常包括3个部分，见图3.& f5 o+ z' v5 K: u' x

. H! N, z; N/ l* S1 q①MAC帧头，包括帧控制、持续时间、地址及序列控制信息;
# C8 R$ d# S# S0 Q' c②可变长度的整体，包含基于帧类型的特定信息;
2 m3 f5 E  _% ~' n" D: g③帧检验序列（FCS），包含IEEE32bit的循环冗余码（CRC）。6 x  Y) u/ j( o' j, |3 f1 Q

: o; B/ D5 A# z2.4、帧控制字段的结构/ @; E" {$ j- j7 Y( H7 g# e+ E3 B) Z
帧控制字段虽然只有16个字节，但却包含了用于解释帧其他部分的全部信息，见图4.
. Q. I; h5 v1 e0 ~$ ^. m+ c, n
, ~9 |% [. r! P/ p( i. |% b1）协议版本：当前总是0，其余为保留值，不为0则丢弃; ! i3 G* J6 d; R
2）类型和子类型：这2个字段共同标识帧的类型和功能。802.11中总包含3种帧：控制帧、数据帧和管理帧。每种帧类型 又分为几种子类型。几种常用的帧类型见表1.
5 w5 R) P1 k% p8 W+ P3）去往DS和来自DS字段：辅助确定帧的终传输地址; , h& P1 u1 U9 ?- H# E9 ^
4）多分段标记：代表数据超过2312字节，将被分成多个数据包传送; / K# B' J# I# h# |& }
5）重传字段：识别当前帧是否为1个数据帧的重传拷贝; . |: h, n. M& g7 C1 R6 e( b" @
6）功率管理字段：代表STA的节能状态;
1 l, {" X- W/ `5 Z7）多数据标记字段：代表STA有更多的数据需要发送; 0 p' Q1 @* o% g7 t/ {# T
8）排序字段：代表当前帧是数据帧，并按照有严格序列要求的帧类型发送数据; 4 g6 T* Z9 I4 b! p+ T; Q( [
9）持续时间/ID字段：记录了数据的持续时间数，该时间数将被用来使其他STA更新自己的矢量网络分配。
# ~* n  i" p# S" g( e9 {6 _5 a8 c

关于关 WiFi射频接收性能的测试方法分析以及解决方案详解.pdf

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作者: VIC56    时间: 2022-8-15 10:53
很好的东西，谢谢，学习学习
作者: CRAZY_argentina    时间: 2022-8-15 13:16
支持楼主 很好很有用
作者: zhi_hui_zhou    时间: 2022-8-15 15:47
谢谢分享，资料很棒
作者: 亦奕    时间: 2022-8-16 17:17
测试是使用探针吗



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