消除壁垒：揭开 Wi-Fi 基带设计面纱并推出 PicoScenes Wi-Fi 感知平台
硬件体系结构
2021-08-13 v4
摘要
过去十年间，Wi-Fi 感知研究蓬勃发展，但过程并非一帆风顺。三重壁垒始终阻碍着研究进展：基带设计及其影响未知、硬件不足，以及缺乏通用灵活的测量软件。本文试图通过以下工作消除这些壁垒。首先，我们深入研究了 Qualcomm Atheros AR9300 (QCA9300) 网卡的基带设计。我们识别出已有 CSI 模型缺失的一项，即 CSI 失真，并确定基带滤波器为其根源。我们还提出了一种失真去除方法。其次，我们重新将 QCA9300 和软件定义无线电 (SDR) 作为强大的研究硬件予以介绍。对于 QCA9300，我们解锁了载波频率和带宽的任意调谐。对于 SDR，我们开发了 802.11a/g/n/ac/ax 基带的高性能软件实现，使用户能够完全控制基带并访问完整的物理层信息。第三，我们发布了 PicoScenes 软件，其支持来自多个 QCA9300、Intel Wireless Link (IWL5300) 和 SDR 硬件的并发 CSI 测量。PicoScenes 具有丰富的底层控制、数据包注入和软件基带实现特性，还允许用户开发自己的测量插件。最后，我们在 PicoScenes 系统的大量评估中报告了最先进的结果，例如 QCA9300 上 >2 GHz 的可用频谱、并发 CSI 测量，以及 QCA9300 和 SDR 分别实现的高达 40 kHz 和 1 kHz 的 CSI 测量速率。PicoScenes 可在 https://ps.zpj.io 获取。
引用
@article{arxiv.2010.10233,
title = {Eliminating the Barriers: Demystifying Wi-Fi Baseband Design and Introducing the PicoScenes Wi-Fi Sensing Platform},
author = {Zhiping Jiang and Tom H. Luan and Xincheng Ren and Dongtao Lv and Han Hao and Jing Wang and Kun Zhao and Wei Xi and Yueshen Xu and Rui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.10233},
year = {2021}
}