3.3 Эксперимент 2. Запись данных передаваемых между двумя роутерами

Цель второго эксперимента заключалась в исследовании возможностей реализованной программной модели SDR приемника принимать и декодировать OFDM сигналы от устройств массового производства стандарта 802.11g. В эксперименте, в качестве таких устройств мы использовали TP-LINK TL-WDN320 и D-Link Air Plus G+ 2.4GHz. Как известно, частота дискретизации устройств 802.11g составляет 20 МГц. Для того, чтобы избежать переполнения буфера подключаемого USRP устройства, а как следствие искажения принимаемого сигнала, мы не стали использовать модель приемника в режиме реального времени. Для анализа сигналов мы записали файл эфира при активной передаче данных между LINK TL-WDN320 и D-Link Air Plus G+ 2.4GHz с помощью поточного графа на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 Запись эфира в файл

Затем сохраненный файл мы подвергли анализу, изменив в графе приемника источник USRP Sink на блок File Sink(рис.3.12), в настройках которого указали путь к записанному ранее файлу эфира. Запись эфира велась на частоте 2.412ГГц (1-й канал стандарта 802.11g)

Рисунок 3.12 В качестве источника используется файл

При анализе эфира мы наблюдали классический OFDM спектр (рис3.13), импульсы корреляционной функции (3.14), с помощью которых осуществляется кадровая синхронизация в 802.11a/g, а также сигнальные созвездия QPSK, 16-QAM.

.

Рисунок 3.13 Спектр анализируемого сигнала

Рисунок 3.14 Корреляционная функция отвечающая за

синхронизацию фреймов

Рисунок 3.15 Сигнальное созвездие анализируемого

сигнала при QPSK модуляции

Рисунок 3.16 Сигнальное созвездие анализируемого сигнала при QAM-16

Помимо этого, приемник декодировал из эфира три MAC-адреса(рис3.17). Адрес mac 1 соответствует mac адресу D-Link Air Plus G+ 2.4GHz, mac 2 соответствует TP-LINK TL-WDN320.

Рис 3.17 Принятые MAC адреса принятые из эфира

Выводы

В ходе эксперимента был получен спектр анализируемого сигнала, графическое отображение максимумов корреляционной функции свидетельствующей о наличии синхронизации фреймов. Мы получили сигнальные созвездия анализируемых сигналов при модуляциях QPSK и QAM16. В результате анализа эфира приемник смог декодировать mac адреса используемых в эксперименте устройств TP-LINK TL-WDN320 и D-Link Air Plus G+ 2.4GHz. Результаты эксперимента подтверждают возможность декодирования радиоэфира сетей 802.11g с помощью модели приемника выполненной в GNU Radio.

Заключение

. В первой части дипломной работы была приведена структура пакетов физического уровня 802.11, структура преамбулы, необходимая для частотной синхронизации. Были изложены основные принципы программно-конфигурируемого радио, описание программного обеспечения GNU Radio технические характеристики подключаемого модуля USRP Ettus B210. Во второй части был описан алгоритм частотной синхронизации на основе короткой настроечной последовательности. Алгоритм был реализован в виде одной из подсистем программно-конфигурируемого приемника. Программная часть приемника была реализована в среде GNU Radio. В качестве аппаратной платформы был использован подключаемый модуль USRP Ettus B210. Приемник был апробирован в ходе двух экспериментов.

Результаты первого эксперимента показали, что программно-конфигурируемые модели приемника и передатчика полностью функционируют. Возможна передача, прием и декодирование кадров физического уровня, прием и передача сообщений MAC уровня. Второй эксперимент показал возможность декодирования OFDM сигналов физического уровня, передаваемых в реальной сети стандарта 802.11g

В ходе двух экспериментов мы получили графическое отображение спектра принимаемых сигналов, сигнальных созвездий, автокорреляционной функции короткой настроечной последовательности и MAC адреса устройств работающих в сетях 802.11g