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通信工程科教融合|构建实时Wi-Fi实验平台助力无线通信教学和研究
02.14 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。

土耳其的科贾埃利大学(Kocaeli University,在土耳其排名第五)Kerem Küçük博士基于NI USRP-2921/NI Lab VIEW平台提出了实时无线通信教学和研究平台RTWiFi-Lab,作为具有Wi-Fi标准的无线和数字通信课程实验的有效手段,在该平台上开设了7项实验内容对无线通信课程进行教学改革,该成果发表于《COMPUTER APPLICATIONS IN ENGINEERING EDUCATION》(SCI教改论文,IF=2.1),题目是《RTWiFi-Lab: A real-time Wi-Fi laboratory platform on USRP and LabVIEW for wireless communications education and research》。

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在这篇文章中,介绍了一个可以用于教学和研究的实时Wi-Fi实验平台,称为RTWiFi-Lab,可以用于给本科生和研究生很有效地展示无线通信和数字通信的意义。RTWiFi-Lab中,实现了7个涵盖无线通信和数字通信不同概念的实验:

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RTWiFi-Lab平台的意义在于可以给学生提供在一个实时的无线信道下动手实践一个Wi-Fi网络的学习体验环境。接收机的OFDM链路在一个USRP真实硬件设备中基于LabVIEW模块实现,按照IEEE 802.11g的帧结构和数据调制方式实现了一个基本的接收机。在RTWiFi-Lab的用户界面中,可以实现接收机参数的设定以及实时显示接收到的帧信息。LabVIEW的高度灵活性使得学生可以自己在2.4GHz频段实现一个实时的数据通信。RFWiFi-Lab可以接收实际的无线环境中的Wi-Fi信号,可以实现同步、决定帧类型、获得SSID和BSSID信息以及实时显示星座图。这套平台已经在Kocaeli University的真实实验中运用。


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RTWiFi-Lab平台用户界面


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RTWiFi-Lab平台系统框图



这篇文章的成果中,用到的技术平台信息如下:

软件:NI LabVIEW

硬件:NI USRP-2921


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