（好吧，我承认又标题党了。咦？为什么要说“又”。其实不是完爆，应该是商用WiFi芯片不稀罕做，不赚钱）
终于，可以从我们的开源WiFi芯片openwifi上获取实时IQ采样了。
不知道openwifi是啥？一句话：openwifi是一个开源的WiFi芯片，目前还没流片，跑在FPGA平台上。长文介绍：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/100616192
玩软件无线电的小伙伴肯定对于IQ采样不陌生，大部分软件无线电射频前端，从USRP，到BladeRF，limeRF，主要功能的就是实时的在电脑和射频前端之间传输IQ采样。也有一些商用芯片，本来是设计的专用用途，结果被破解之后也能提供实时的IQ采样，这其中最著名的就是rtl-sdr电视棒 （说起这个，我是不是国内最早按照老外的办法用电视棒收飞机的？2012年11月，那已经是9年前：https://m.newsmth.net/article/Radio/44131?p=1）
关于IQ采样（以及许多其他功能），我们已经开辟了专门的应用笔记目录（Application notes）来介绍：https://github.com/open-sdr/openwifi/blob/master/doc/app_notes/README.md
首先介绍单天线IQ采样：https://github.com/open-sdr/openwifi/blob/master/doc/app_notes/iq.md
当它运行起来的时候你可以从电脑上实时看到类似下图：
左窗口是实时IQ（红蓝分别为I、Q，来自当前选择的工作天线），从图中看到大约有三个WiFi包（两头的两包信号强，中间的弱）。右上是实时的射频前端AGC和锁定-非锁定状态指示，右下是RSSI（未校准过的）。计算RSSI不但要用到IQ的幅度（左窗口），也需要用到射频前端的实时增益（右上窗口）。这些信息都来自芯片/FPGA。
这些信息并不是一股脑的全部实时传输，而是每次FPGA捕获到了触发条件时才会传输，数据显示的同时也会存储到电脑文件，供离线分析。传输走的当然也是之前CSI功能架构中的side ch（边信道），所以采集IQ时，CSI功能就没有了。但你已经有了IQ采样，导入Matlab，分析啥都可以（当然也包括CSI）。
IQ采样捕获的触发条件非常丰富，可以实时配置。
- 0 receiver gives FCS checksum result. no matter pass/fail
- 1 receiver gives FCS checksum result. pass
- 2 receiver gives FCS checksum result. fail
- 3 receiver gives SIGNAL field checksum result. no matter pass/fail
- 4 receiver gives SIGNAL field checksum result. pass
- 5 receiver gives SIGNAL field checksum result. fail
- 6 receiver gives SIGNAL field checksum result. no matter pass/fail. HT packet
- 7 receiver gives SIGNAL field checksum result. no matter pass/fail. non-HT packet
- 8 receiver gives long preamble detected
- 9 receiver gives short preamble detected
- 10 RSSI (half dB uncalibrated) goes above the threshold
- 11 RSSI (half dB uncalibrated) goes below the threshold
- 12 AD9361 AGC from lock to unlock
- 13 AD9361 AGC from unlock to lock
- 14 AD9361 AGC gain goes above the threshold
- 15 AD9361 AGC gain goes below the threshold
- 16 phy_tx_started signal from openofdm tx core
- 17 phy_tx_done signal from openofdm tx core
- 18 positive edge of tx_bb_is_ongoing from xpu core
- 19 negative edge of tx_bb_is_ongoing from xpu core
- 20 positive edge of tx_rf_is_ongoing from xpu core
- 21 negative edge of tx_rf_is_ongoing from xpu core
- 22 phy_tx_started and this tx packet needs ACK
- 23 phy_tx_done and this tx packet needs ACK
- 24 positive edge of tx_bb_is_ongoing and this tx packet needs ACK
- 25 negative edge of tx_bb_is_ongoing and this tx packet needs ACK
- 26 positive edge of tx_rf_is_ongoing and this tx packet needs ACK
- 27 negative edge of tx_rf_is_ongoing and this tx packet needs ACK
- 28 tx_bb_is_ongoing and I/Q amplitude from the other antenna is above rssi_or_iq_th
- 29 tx_rf_is_ongoing and I/Q amplitude from the other antenna is above rssi_or_iq_th
- 30 start tx, meanwhile I/Q amplitude from the other antenna is above rssi_or_iq_th
- 31 start tx and need for ACK, meanwhile I/Q amplitude from the other antenna is above rssi_or_iq_th
至于用途，你可以发挥想象，毕竟IQ采样只是表示了天线上的原始信号。开发这样的功能也是为了方便我们调试，因为FPGA里插探针调试是十分痛苦的（知道的都懂）。比如我们可以把那些FPGA解码错误的包的IQ捕获进电脑进行Matlab分析，进而改进FPGA算法。比如可以把一些关键的时序事件（例如SIFS之后ACK）作为触发条件，在电脑上根据IQ来分析我们的包间隔是否正确。验证RSSI计算是否正确（目前RSSI计算的确有些小问题）。
如果上面的32种触发条件都无法满足你的需求，那么去FPGA 增改新的触发条件即可。
双天线IQ采样：https://github.com/open-sdr/openwifi/blob/master/doc/app_notes/iq_2ant.md
我们也可以同时同步捕获两根天线上的IQ（主天线 + 次天线，主天线即基带选择连接的工作天线），这样IQ采样用途会更进一步扩展。比如测试双天线MIMO和分集算法。比如研究WiFi包的碰撞问题 -- 这也是我们开发双天线IQ采样的初衷。我们依靠碰撞捕获功能，来验证我们对于low MAC的改进是否可以有效的减少碰撞（根据WiFi的CSMA/CA协议，完全避免碰撞是不可能的）。
下图为双天线IQ捕获的截屏。
上图上半部分是主天线上的IQ，下半部分是次天线上的IQ（次天线端口没天线，所以衰减很大）。从左到右，主天线收到一包，次天线同时也会接收到（幅度很低，因为衰减大），然后主天线开始发射（可能是解调正确然后发射ACK），但为了防止基带自己收到自己的包，会主动mute（静音）主天线回来的IQ，因此上半图会看到一段全零，但这个信号还是会被次天线（下半图）捕捉到，即下半图中的第二包。可见次天线的角色是监听天线，它不但会收到别人发来的信号，也会收到自己发出去的信号。
因此我们可以用双天线IQ来捕获碰撞。具体方法是，把次天线拉远到另外一个正openwifi通信的WiFi终端那里，触发条件是openwifi基带正处于发射，同时次天线捕获到的IQ却高于某个门限值（即另外一个跟openwifi通信的WiFi终端也在发射），这就意味着出现了碰撞。具体设置如下：
如果能够成功捕获到碰撞，那么一来我们可以进一步在FPGA内部插探针，看看为何碰撞，二来我们可以统计一段时间内的碰撞次数，和商用WiFi的碰撞次数统计做对比，来评估我们的low MAC性能如何。
以上就是单天线和双天线IQ捕获的基本介绍。这些功能在商用WiFi芯片上目前还没有（标题中所谓完爆）。这也算是体现了开源WiFi芯片的优势，可以提供商用WiFi芯片不会提供的功能，开放商用WiFi芯片不会开放的接口。
