UWB协议：IEEE 802.15.4A‐2011学习

1. PHY协议

UWB phy处理基本流程如下框图：

UWB PHY相关参数：

1.1 发送处理

1.1.1 SHR

SHR preamble位于PHR前，用于AGC设置，天线分集选择，定时采集，粗频偏和细频偏恢复，分组和帧同步，信道估计，测距前沿信号跟踪。
preamble相关设置参数：

SHR包含两部分：
1）SYNC
长度种类：31，127
值：｛-1，0，1｝

127：

扩频过程：

具体过程如下图所示：

相关参数
1）扩频因子L = Nc（单个符号chip个数）
2）Ci序列长度31或者127
3）符号重复Nsync = 64（default）
总长度：Nc * Nsync

Kronecker operation：

2）SFD
UWB PHY默认或者中速率下使用短sfd，低数据速率（@110kb/s）下使用长sfd。
短SFD:
(1) 8bit，[0 +1 0 –1 +1 0 0 –1]，
(2) 在Si symbol上进行扩频8倍
(3) 发送顺序：左侧值先发

长SFD:
(1) 64bit，[0 +1 0 –1 +1 0 0 –1]，
(2) 在Si symbol上进行扩频64倍，前32symbols 激活，后32symbols填0
(3) 发送顺序：左侧值先发
扩频过程代码如下：

Sdf = repmat(Si, SdfSymbolRepetitions, 1);
Sdf = SdfSpreadCode.*Sdf;
preamble = [Sync;Sdf];

处理流程框图：

1.1.2 PHR

PHR位于SHR preamble后，由19bit信息组成，这19bit信息是接收成功译码所必需的信息。

1. PHR rate, length, ranging, extension, preamble duration fields
   1）PSDU （MAC）DATA RATE
   2）preamble duration
   前导持续时间字段用于测距操作，由PHY帧的接收器用于帮助确定UWB PHY在哪个前导符号处获得并开始跟踪前导。在通信一个测距ACK包时，接收器可以使用Preamble Duration字段根据接收到的值设置自己的Preamble Duration值
   3） Frame payload Length
   4）six parity check bits：SECDED Check Bits
   5）测距帧标识：1，测距帧
   6）扩展：置0

PHR组成及定义说明如下图：

2. PHR SECDED check bits
SECDED check bits包含6bit校验信息，用来对PHR传输误码进行保护。single error correct, double error detect支持单bit纠错，双bit错误检查。编码过程取决如0-12bit，具体编码公式如下：

1.1.3 DATA

数据处理过程如下：
mac接收到的待发送数据按LSB-first转换成bit流后，先进行rs编码，编码后的数据和PHR bit数据组帧后进行卷积编码和BPM-BPSK调制，完成发送处理流程：

1.2 接收处理

待补充

2. MAC协议

待补充