通信工程科教融合 | 无线局域网虚拟仿真实验平台设计与实现

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通信工程科教融合 | 无线局域网虚拟仿真实验平台设计与实现

01.30 2023

IECUBE教改前沿系列，旨在针对关注工程教育改革的高校老师，介绍全球范围内的教学改革前沿成果，期望能帮助国内高校老师更好地进行教学改革探索，产出教学改革成果。

西安电子科技大学网络与信息安全虚拟仿真实验中心设计和实现了一种基于LabVIEW和USRP的IEEE 802.11无线局域网虚拟仿真平台。阐述了IEEE 802.11的关键特征和基于NI USRP的IEEE 802.11系统架构设计，包括FPGA部分和上位机部分。给出仿真平台的测试结果与分析。该平台是一个灵活的演示、开发、验证平台，有助于对该领域新技术的认识和探讨。基于该虚拟仿真实验平台，可开发更多形式的IEEE 802.11原型系统或进行关键技术验证。该成果发表于《实验技术与管理》（中文核心期刊），题目是《无线局域网虚拟仿真实验平台设计与实现》。

IEEE 802.11系列标准由IEEE 802委员会发起和维护，其基本版协议在1997年发布，经过多年的发展，已经有了许多的演进版本，例如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ad、802.11ax等等。随着协议种类的不断丰富，越来越需要一个统一灵活的平台来支撑新技术研究和系统的演示与验证。NI公司的通用软件无线电平台USRP具有统一和系统功能灵活可变的优势，使得研究人员可以在此框架基础上直接进行新技术的优化，大大提升科研和教学的效率，因此被广泛应用在虚拟仿真实验平台中。

本文利用NI公司的LabVIEW和USRP通用软件无线电平台，设计了一种IEEE 802.11无线局域网虚拟仿真实验平台，给出了平台的系统组成和架构，重点阐述了其中的FPGA（现场可编程门阵列）实现和Host（上位机）实现，并给出了相应的部分结果的演示。本文开发的IEEE 802.11无线局域网虚拟仿真实验平台可以帮助研究人员更加深入的认识无线局域网原理和相关技术，此外还可在此基础上开发更多IEEE 802.11相关系统或进行关键技术验证。

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