MATLAB/Simulink与FPGA协同的802.11a物理层无线安全算法仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建802.11a简化物理层安全算法的基带处理链路，结合System Generator实现FPGA硬件协同仿真，为无线通信安全验证提供高效开发与测试环境。

详 情 说 明

基于802.11a简化的物理层无线安全算法FPGA仿真模型

项目介绍

本项目构建了一个集成Simulink与FPGA的无线通信安全仿真平台，用于验证基于简化802.11a标准的物理层安全算法。平台通过Simulink搭建基带处理链路，并利用System Generator进行硬件协同仿真，最终在Xilinx Virtex 4 FPGA上实现安全增强型接收机的功能验证。系统集成了帧检测、信道编解码及加解密模块，支持通过DSP模块进行实时信号处理，实现了从仿真到硬件的完整流程。

功能特性

• 简化的物理层协议实现：基于802.11a标准进行适当简化，确保仿真效率与硬件实现的可行性。
• 硬件协同仿真：通过Simulink与System Generator结合，实现软件仿真与FPGA硬件的无缝协同。
• 实时加解密处理：在FPGA上完成物理层数据的实时加密与解密操作，提升通信安全性。
• 完整的链路验证：包含帧检测、信道编解码（如卷积码）、加解密模块，支持端到端的误码率性能分析。
• 灵活的信道模拟：可配置信噪比、多径衰落等信道参数，评估不同条件下的系统性能。

使用方法

1. 环境配置：确保MATLAB/Simulink、Xilinx System Generator及FPGA开发环境正确安装。
2. 参数设置：在Simulink模型中设置输入数据流、加扰种子及信道参数。
3. 仿真执行：运行主仿真模型，启动Simulink与FPGA的协同仿真流程。
4. 结果分析：查看输出的解调解密数据、误码率统计及FPGA资源利用报告。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2015b或更高版本、Simulink、Xilinx System Generator for DSP。
• 硬件平台：支持Xilinx Virtex 4及以上系列FPGA，配置相应的FPGA开发工具链。
• 内存：至少4GB RAM，推荐8GB及以上以确保流畅仿真。
• 存储空间：不少于2GB可用空间用于仿真数据和日志存储。

文件说明

主程序文件集成了项目的主要控制与调度功能，包括初始化系统参数、调用Simulink仿真流程、启动硬件协同仿真以及生成性能分析报告。具体实现了配置物理层参数、加载加扰种子、执行端到端通信链路仿真、对比分析加解密前后的误码率，并输出FPGA实现的时序报告与资源利用率统计。

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注：本项目聚焦于物理层安全算法的快速原型验证，适用于无线通信安全教学与FPGA实现的前期研究。