nearlink_sdr.phy.measurement_frame

测量帧结构组装 -- TXS-10002-2025 标准 6.3.6-6.3.11.

包含半可靠组播反馈、测量帧类型 1-4 以及超宽带脉冲测量帧的结构组装功能。

Module Contents

Classes

MeasFrameConfig	测量帧配置参数。
RadioFrameType	无线帧类型, 用于确定半可靠组播反馈的 m 序列长度。
UWBPulseConfig	超宽带脉冲测量帧配置。

Functions

build_measurement_frame_1	组装测量帧类型 1 (标准 6.3.7)。
build_measurement_frame_2	组装测量帧类型 2 (标准 6.3.8)。
build_measurement_frame_3	组装测量帧类型 3 (标准 6.3.9)。
build_measurement_frame_4	组装测量帧类型 4 (标准 6.3.10)。
build_nack_feedback	构建半可靠组播 NACK 反馈帧 (标准 6.3.6)。
build_uwb_measurement_field	构建超宽带脉冲测量帧测量字段 (标准 6.3.11.2)。
build_uwb_pulse_measurement_frame	构建完整的超宽带脉冲测量帧 (标准 6.3.11)。
build_uwb_sync_field	构建超宽带脉冲测量帧同步字段 (标准 6.3.11.1)。
equalization_guard	生成均衡保护序列 (标准 6.3.7)。

API

class nearlink_sdr.phy.measurement_frame.MeasFrameConfig

测量帧配置参数。

sync_signal: numpy.ndarray

'field(...)'

measurement_signal: numpy.ndarray

'field(...)'

switch_interval_samples: int

0

symbol_rate_mhz: float

1.0

radio_frame_type: int

2

is_first_sender: bool

True

class nearlink_sdr.phy.measurement_frame.RadioFrameType

Bases: enum.IntEnum

无线帧类型, 用于确定半可靠组播反馈的 m 序列长度。

Initialization

Initialize self. See help(type(self)) for accurate signature.

FT1

1

FT2

2

FT3

3

FT4

4

class nearlink_sdr.phy.measurement_frame.UWBPulseConfig

超宽带脉冲测量帧配置。

变量:

• K -- 码字长度。

• L -- 占空因子。

• Tc -- 码片时长 (秒)。

• N_sync -- 同步字段符号个数, 0 表示不发送同步字段。

• symbol_seq -- 同步符号序列 (+1/-1), 长度为 K。

• M_seg -- 测量子片段数。

• N_seg -- 每个测量子片段的 CTS 符号数。

• N_gap -- 测量子片段间隔的符号数。

• scramble -- 加扰 SC 序列 (+1/-1), 长度为 N_seg * M_seg。 普通模式下全 1, 安全模式下由安全算法确定。

• L_cp -- 循环前缀码片数 (安全模式)。

• L_zero -- 补零后缀码片数 (安全模式)。

• N_offset -- 安全模式偏移码片数, 默认 0 (普通模式)。

K: int

31

L: int

4

Tc: float

1e-09

N_sync: int

8

symbol_seq: numpy.ndarray

'field(...)'

M_seg: int

1

N_seg: int

1

N_gap: int

4

scramble: numpy.ndarray | None

None

L_cp: int

0

L_zero: int

0

N_offset: int

0

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_measurement_frame_1(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.MeasFrameConfig) → numpy.ndarray

组装测量帧类型 1 (标准 6.3.7)。

先发节点: 前导信号 | 同步信号 | 均衡保护 | 切换间隔 | 测量信号 后发节点: 测量信号 | 切换间隔 | 前导信号 | 同步信号 | 均衡保护

参数:

config -- 测量帧配置。

返回:

组装后的帧比特/符号序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_measurement_frame_2(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.MeasFrameConfig) → numpy.ndarray

组装测量帧类型 2 (标准 6.3.8)。

仅包含测量信号。

参数:

config -- 测量帧配置。

返回:

测量信号序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_measurement_frame_3(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.MeasFrameConfig) → numpy.ndarray

组装测量帧类型 3 (标准 6.3.9)。

先发节点: 前导信号 | 同步信号 | 均衡保护 后发节点: 前导信号 | 同步信号 | 均衡保护 | 切换间隔 | 测量信号

用于位置测量事件组的初始化阶段。

参数:

config -- 测量帧配置。

返回:

组装后的帧比特/符号序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_measurement_frame_4(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.MeasFrameConfig) → numpy.ndarray

组装测量帧类型 4 (标准 6.3.10)。

先发/后发节点结构相同: 前导信号 | 同步信号 | 均衡保护 | 切换间隔 | 测量信号

用于超宽带脉冲测量的初始化同步阶段, 测量信号应为窄带波形测量信号 1 或 N=1 的窄带波形测量信号 2。

参数:

config -- 测量帧配置。

返回:

组装后的帧比特/符号序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_nack_feedback(radio_ft: int, m_index: int, cyclic_shift: int = 0, symbol_rate_mhz: float = 1.0) → numpy.ndarray

构建半可靠组播 NACK 反馈帧 (标准 6.3.6)。

帧结构: 前导信号 | 同步信号 | NACK 反馈序列

参数:

• radio_ft -- 无线帧类型 (1-4), 决定 m 序列长度。

• m_index -- m 序列索引, 由高层信令配置。

• cyclic_shift -- m 序列循环移位量, 由高层信令配置。

• symbol_rate_mhz -- 符号速率, 用于前导码生成。

返回:

NACK 反馈序列比特数组 (不含前导和同步, 由调用者拼接)。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_uwb_measurement_field(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.UWBPulseConfig, cts_symbol_seq: numpy.ndarray | None = None) → numpy.ndarray

构建超宽带脉冲测量帧测量字段 (标准 6.3.11.2)。

测量字段由 M_seg 个测量子片段组成, 每个子片段包含 N_seg 个 CTS 符号, 相邻子片段之间有时间间隔。

参数:

• config -- UWB 脉冲配置。

• cts_symbol_seq -- CTS 测量符号序列, 默认使用 config.symbol_seq。

返回:

测量字段码片序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_uwb_pulse_measurement_frame(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.UWBPulseConfig, cts_symbol_seq: numpy.ndarray | None = None) → numpy.ndarray

构建完整的超宽带脉冲测量帧 (标准 6.3.11)。

帧结构: 同步字段 | 测量字段

参数:

• config -- UWB 脉冲配置。

• cts_symbol_seq -- CTS 测量符号序列, 默认使用同步符号序列。

返回:

完整帧码片序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.build_uwb_sync_field(config: nearlink_sdr.phy.measurement_frame.UWBPulseConfig) → numpy.ndarray

构建超宽带脉冲测量帧同步字段 (标准 6.3.11.1)。

同步字段由 N_sync 个相同符号重复组成, 每个符号经过插零时域扩展。 总长度: N_sync * K * L 个码片。

参数:

config -- UWB 脉冲配置。

返回:

同步字段码片序列。

nearlink_sdr.phy.measurement_frame.equalization_guard(sync_last_bit: int) → numpy.ndarray

生成均衡保护序列 (标准 6.3.7)。

同步信号最后 1 比特为 1 时: 0101 (MSB 优先) 同步信号最后 1 比特为 0 时: 1010 (MSB 优先)

参数:

sync_last_bit -- 同步信号的最后一个比特值 (0 或 1)。

返回:

4 比特均衡保护序列。