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根据Wireshark捕获数据包时间和长度绘制电脑发射信号波形

news 2025/8/20 12:16:53

下一期：

根据Wireshark捕获数据包时间和长度绘制路由器发送给电脑数据的信号波形-CSDN博客

一、Wireshark采集数据

数据格式：

在我的另一篇博客中详细介绍了怎么导出数据：

Wireshark导出数据包时间和长度-CSDN博客

通过MATLAB加载数据：

% 读取 Excel 文件
data = readtable('only time and length.xlsx');% 查看前几行
head(data)% 单独取出时间和长度
time = data.Time;
length = data.Length;

加载数据对象EXCEL文件不能有空名字的列：

否则MATLAB读取不到正确的列名：

二、先验信息

此时，有个关键参数需要知道，wireshark捕获的数据包物理层的调制速率。在我的另一篇博客有详细介绍：

Wireshark获取数据传输的码元速率-CSDN博客

可以看到传输速率是300Mbit/s，对应37.5MB/s

1B（字节）传输大概需要2.67*10^-8,26.7ns

三、数据包长度估计

按照26.7ns每个字节传输时长估计各数据包长度：

统计绘图：

四、波形绘制

完成程序：

%zhouzhichao
%2025年8月19日
%把Wireshark捕获的数据绘制为波形图clc
clear
close all% 读取 Excel 文件
data = readtable('only time and length.xlsx');% 查看前几行
head(data)% 单独取出时间和长度
time = data.Time;
length = data.Length;
% 基本清洗
mask = ~isnan(time) & ~isnan(length);
time   = time(mask);
length = length(mask);%% 参数：每字节耗时
t_per_byte = 26.7e-9;     % 26.7 ns/Byte%% 计算每个包的起止时间
t_end   = time(:);
t_start = t_end - length(:) .* t_per_byte;% 若有负起点，截到 0（可按需要注释）
t_start = max(t_start, 0);% 以起点升序排序
intervals = sortrows([t_start t_end], 1);%% （可选）合并重叠或紧邻的区间，减少锯齿段数量
% “紧邻”的阈值（例如 < 1 ns 认为相连）
touch_eps = 1e-9;  % 1 ns
merged = [];
for k = 1:size(intervals,1)s = intervals(k,1); e = intervals(k,2);if isempty(merged)merged = [s e];elseif s <= merged(end,2) + touch_eps% 重叠/相邻：向后扩展merged(end,2) = max(merged(end,2), e);elsemerged = [merged; s e];endend
end%% 生成阶梯波形的 (t, y) 点列
t_plot = [];
y_plot = [];
for k = 1:size(merged,1)s = merged(k,1); e = merged(k,2);% 对于每个区间 [s, e]，追加四个点： (s,0)->(s,1)->(e,1)->(e,0)t_plot = [t_plot; s; s; e; e];y_plot = [y_plot; 0; 1; 1; 0];
end% 若希望在图上从 0 持续到首个 s 前也显示 0，可以在最前面加一个点
if ~isempty(t_plot)t_plot = [min(0, t_plot(1)); t_plot];y_plot = [0; y_plot];
end%% 绘图
figure; 
stairs(t_plot, y_plot, 'LineWidth', 1.5);
ylim([-0.2 1.2]);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Signal Wave');
title('Waveform from Wireshark Packets');
grid on;set(gca, 'FontName', 'Times New Roman')
set(gca, 'FontSize', 15);

其中：

把起止时间转换为1，0波形：

%% 生成阶梯波形的 (t, y) 点列
t_plot = [];
y_plot = [];
for k = 1:size(merged,1)s = merged(k,1); e = merged(k,2);% 对于每个区间 [s, e]，追加四个点： (s,0)->(s,1)->(e,1)->(e,0)t_plot = [t_plot; s; s; e; e];y_plot = [y_plot; 0; 1; 1; 0];
end% 若希望在图上从 0 持续到首个 s 前也显示 0，可以在最前面加一个点
if ~isempty(t_plot)t_plot = [min(0, t_plot(1)); t_plot];y_plot = [0; y_plot];
end

起始时刻一下一上两个点，plot时就是一条竖线，结束时刻同理。起始和结束时刻之间一条横线。

波形绘制效果：