基于GNU Radio和USRP平台的时频分析研究

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USRP-OFDM通信系统实验报告

实验一利用GNU-Radio和USRP搭建OFDM通信系统图1，基于GNU-Radio和USRP的OFDM通信系统示意图1 实验设备●设备清单●开发环境操作系统：Ubuntu 14.04 64bit软件平台：GNU-Radio v3.7.8 UHD release_003_009_0012 实验目的●理解OFDM信号的调制和解调原理；●熟悉使用GNU-Radio软件并对信号进行处理；●学会使用软件GNU-Radio和硬件USRP来完成点对点设备的通信。

3 实验内容本实验是在Linux桌面应用系统Ubuntu上进行的，使用到的包括一款免费的无线电和信号处理开发软件—GNU-Radio，和通用软件无线电外设硬件—USRP N210。

实验的任务是在GUN-Radio和USRP组成的软硬件平台，搭建了基于OFDM调制的无线通信环境，以便更好的了解OFDM通信原理和信号在无线信道中传播的特点。

实验主要包括三部分：发送端、信道和接收端。

其中发送端主要包括信源、符号映射、子载波分配、IFFT并加CP、USRP TX；无线信道所处的是室内环境，也被称为准静态信道环境（这也为接收端的均衡提供了思想）；接收端主要包括USRP RX、同步、去CP FFT、信道估计和均衡、解符号映射、信宿。

4 实验步骤4.1 发送端在OFDM通信系统中，发送端需要完成以下几个功能：信源编码、数据打包、符号映射、子载波分配、IFFT变换、加CP、USRP发送射频信号等。

除USRP模块外其它几个模块中的信号处理都是在GNR-Radio中完成的，也即在主机中完成。

USRP模块拥有单独的DSP 和FPGA模块，因此可以独立对输入数据进行处理。

在USRP模块里面需要完成很多的功能，比如抽取、数字上变频、A/D转换、混频等功能都是在其中完成的。

发送端的主要目的是完成信号的调制、上变频、功放，最后通过专用天线将其发送到无线信道中去。

考虑到若上变频后的信号幅度过大，在经过功放后可能导致信号失真，因此需要在USRP模块前增加一个限幅器模块。

基于GNU+Radio的无线电频谱自动检测系统设计

This work supported by the National Natural Science Foundation of China. No.61139001.
河北工业大学硕士学位论文
基于 GNU Radio 术、新业务的广泛应用，无线电台数量的急剧增加，无线电干扰现象也日趋严重。特别是对民航、水上通信等安全业务的干扰，直接威胁到社会稳定、国家安全和人民生命财产的安全。对于民航干扰，由于地面传输损耗大以及天线高度的限制，现有的测向技术（如基于 MUSIC 算法的测向技术）和定位技术（如 TDOA 技术）很难精确锁定干扰源的区域范围。针对这一问题，国家无线电监测中心提出了利用飞机散射多普勒频移信号定位干扰源的方法。该方法基于干扰信号的多普勒频移，构建了关于干扰源坐标的数学表达式。通过解数学表达式即可确定干扰源的区域范围，为干扰源的查找提供了关键依据。本文的主要工作是研究干扰信号的检测方法以及精确估计所接收干扰信号的载波频率。对于干扰信号的检测，文中研究了基于“频率信息库”的检测方法和基于“门限” 的检测方法；对于所接收干扰信号载波频率的估计，文中对比了 MUSIC 算法、PLR 算法和 NLS 算法。除了相关的理论研究和 MATLAB 仿真，文中还提出了具体的工程实现方法。利用 GNU Radio（开源软件无线电）技术以及射频前端 USRP2（第二代通用软件无线电外设），搭建了一个无线电频谱自动检测系统。该系统采用能量检测法，对信号功率谱检测具有一定的实时性，能够快速捕获干扰信号，同时记录其中心频率、带宽、起止时间以及 IQ 数据；并精确估计所接收干扰信号的载波频率，为后续干扰源定位提供必要的参数。在实际的测试中发现，该系统检测速度较快，准确率高，具有一定的可靠性和实用性。

基于GNURadio和USRP的无线通信系统建模仿真[权威资料]

基于GNURadio和USRP的无线通信系统建模仿真摘要：针对无线通信环境的复杂特性，为了实现无线通信系统快速准确的建模仿真，应用GNU Radio和USRP 组成的软件无线电系统作为新的建模仿真方法。

介绍并分析该方法的软件特性和硬件架构，进行MPSK调制系统在仿真信道和实际信道下链路模型的误码率对比实验，并在包含实际无线信道的链路模型基础上，设计并实现了一套无线视频流传输原型系统。

分析和实验结果表明，新方法能够快速实现无线通信系统原型，将实际无线信道纳入系统模型中，从而获得更准确的仿真和分析结果。

该方法适用于对通信协议标准及系统有定制化需求、针对传输环境复杂的无线通信系统研究开发。

关键词：无线通信系统；建模仿真；无线信道；GNU Radio USRPTN911?34； TP923 A 1004?373X（2013）18?0073?050 引言无线通信技术正处在飞速发展的阶段，并开始广泛运用于个人、商业、军事等多个领域。

随着无线通信系统复杂度的日益上升，使用传统的分析方法来评估和设计无线通信系统已经变得十分困难；采用硬件原型测试的方法由于实现成本高、难度大，往往在系统开发的后期才能得以实现；以软件为基础的建模仿真方法则能够使研究和开发人员在花费较少的人力和财力的情况下，获得接近真实系统的评估能力，因此成为了通信系统开发前期主要的设计和验证手段。

目前，无线通信系统的建模仿真主要通过Matlab Simulink，SystemView，SPW等软件实现[1]。

但对于特性变化快、易受干扰的无线传输环境来说，上述基于纯软件的建模仿真手段难以对系统实现快速和准确的测试、分析和评估。

本文提出将软件无线电开发平台GNU Radio和通用软件无线电外设USRP（Universal Software Radio Peripheral）组成的软件无线电系统用于无线通信系统的建模仿真，首先分析了该系统的软件特性和硬件结构；随后对MPSK调制系统分别建立基于仿真信道和实际信道的通信链路模型，进行误码率测试的对比实验，验证该方法将实际无线信道纳入系统仿真中的可行性；最后在采用实际信道的链路模型基础上，进一步设计并实现了无线视频流传输原型系统，能够通过无线方式实现视频流传输。

基于GNU-Radio+USRP的MCSS通信设计与实现

第38卷第5期计算机仿真2021年5月文章编号：1006 -9348(2021)05 -0158 -05基于GNU- Radio+ USRP的M C SS通信设计与实现陈盈，窦高奇，王青波，邓冉(海军工程大学电子工程学院，湖北武汉430033)摘要：多码组合扩频是一种载荷更高、带宽占用率更低、保密性更好的新型扩频模式，但由于实际应用依赖复杂的硬件电路，极大限制了通信模式的灵活性。

基于GNU - Radio+USRP构建多码组合扩频通信硬件平台，完成多码组合扩频通信算法设计和收发仿真测试，系统可根据实际需求调整扩频码周期、星座图映射方式、收发速率和载波频率等通信参数，并对接收载波和定时同步进行算法设计，实现系统连续和猝发通信需求，通过实时在线测试，验证了系统设计的灵活性和方案设计的有效性。

关键词：多码组合扩频;软件定义无线电；同步算法联合设计中图分类号:TN919.6 文献标识码：BDesign and Implementation of Multicode Combined Spread Spectrum Communication Based on G N U- Radio + U S R PCHEN Ying,D0U Gao-qi,WANG Qing-bo,DENG Ran(I n s t i t u t e o f E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g,N a v a l U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g,Wuhan Hubei430033, China)A B S T R A C T：M u l t i—c o d e combined s p r e a d s p e c t r u m i s a new t y p e o f s p r e a d s p e c t r u m mode w i t h h i g h e r l o a d,l o w e rb a n d w i d t h oc cu pa nc y and be t t e r c o nf i d e n t i a l i t y.However,t h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n r e l i e s o n c o m p l e x h a r d w a r e c i rc u i t s,which g r e a t l y l i m i t s t h e f l e x i b i l i t y o f t h e c o m m u n i c a t i o n mode.T h i s p a p e r b u i l t a m u l t i- c ode combined s p r e a ds p e c t r u m co mm u n i c a t i o n h a r d w a r e p l a t f o r m b a s e d o n GNU - R a d i o + USRP,and c o m p l e t e d m u l t i - c o d e combineds p r e a d s p e c t r u m c o m m un ic at io n a l g o r i t h m d e s i g n and t r a n s c e i v e r s i m u l a t i o n t e s t.The s y s t e m c a n a d j u s t t h e communic a t i o n p a r a m e t e r s s u c h a s s p r e ad i n g c o de p e r i o d,c o n s t e l l a t i o n mapping mode,t r a n s m i s s i o n and r e c e p t i o n r a t e,a n dc a r r i e r f r e q u e n c y,a c c o rd i n g t o a c t u a l needs.And a l g o r i t h m de s i g n of r e c e i v i ng c a r r i e r and t i m i n g s y n ch r o ni z a t i o nwas c a r r i e d o u t t o r e a l i z e s y s t e m c o n t i n u o u s and b u r s t co mm u n i c a t i o n r e q u i r e m e n t s.The f l e x i b i l i t y o f s y s t e m d e s i g nand t h e e f f e c t i v e n e s s o f scheme d e s i g n w e r e v e r i f i e d t h r o u g h r e a l- t i m e o n l i n e t e s t s.K E Y W O R D S：MCSS；S D R；S y n c h r o n o u s a l g o r i t h m j o i n t d e s i g ni引言软件无线电（S o f t w a r e D e f i n e d Radio,S D R)技术是一种新型的无线电体系结构，通过软硬结合，使无线网络和用户终端具有可重配置能力[13。

基于GNURadio和USRP新型软件频谱分析仪

·总体工程·中图分类号：TN957．52文献标志码：A文章编号：1004－7859（2014）09－0017－05基于GNU Ｒadio 和USＲP 新型软件频谱分析仪余兵才1a，姚明1b ，邓晓华1，丁军2(1．南昌大学a．信息工程学院;b．空间科学与技术研究所南昌330031)(2．咸阳市防雷中心，陕西咸阳712000)摘要：提出了一种让模数转换器尽量靠近天线，由通用软件无线电外设实现简单信号处理，在GNU Ｒadio 开源软件平台上实现信号频谱分析的新型频谱分析仪的设计方法。

与纯硬件实现的频谱分析仪相比，由于该新型频谱分析仪使用软件处理信号，其研发成本低，可以灵活配置。

文中用C++和python 语言开发频谱分析仪的软件模块，由于其扩展性和可移植性强，且开发周期短，大大降低了软件维护和升级成本。

最后，通过测试验证了该软件频谱分析仪在实际环境中的可行性和有效性。

关键词：频谱分析仪；GNU Ｒadio 软件；USＲP 频谱分析仪；signal hound 分析仪A Novel Software-defined Spectrum Analyzer Based on GNU Ｒadio andUniversal Software Ｒadio PeripheralYU Bingcai 1a ，YAO Ming 1b ，DENG Xiaohua 1，DING Jun 2（1a．School of Information Engineering ；1b．Institute of Space Science and Technology ，Nanchang University ，Nanchang 330031，China ）（2．Xianyang Lightning Protection Center ，Xianyang 712000，China ）Abstract ：A design method of novel spectrum analyzer is proposed in this paper．Firstly ，the method can make analog-to-digital converter as close as possible to antenna．Secondly ，the universal software radio peripheral realized simple signal processing．Thirdly ，it realized signal spectrum analysis on the GNU Ｒadio open source software platform．Compared with a spectrum analyzer of pure hardware implementation ，the novel spectrum analyzer uses software to process signal ，it is low-cost and can flexibly con-figure．C++and python language are used to develop software module of the spectrum analyzer．It reduces the cost of software ma-intenance and upgrade because of strong scalability and portability and short development cycles．Finally ，it is verified feasibility and effectiveness of the software-defined spectrum analyzer by testing in a real environment．Key words ：spectrum analyzer ；GNU Ｒadio software ；USＲP ；signal hound通信作者：余兵才Email ：914144220@qq．com收稿日期：2014-04-22修订日期：2014-07-180引言GNU Ｒadio 是一个可以构建软件无线电系统［1］的开源软件平台，在Linux 系统上运行；专门设计的通用软件无线电外围设备（USＲP ）是可支持GNU Ｒadio 的一套射频前端，这二者结合起来，已经实现了非常复杂且成本较低的软件无线电平台。

基于GNURadio和USRP的认知无线电平台研究

基于GNURadio和USRP的认知无线电平台研究摘要：无线频谱的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。

认知无线电(Cognitive Radio，CR)技术被认为是解决无线频谱紧缺问题的一种新方法。

认知无线电技术是无线移动通信领域的一种革命性技术，无线用户利用该技术可以智能地感知周围环境，搜索可用频谱资源，并进行动态的频谱接入，从而提高通信系统的容量和频谱利用率。

目前，利用认知无线电技术进行动态频谱接入有两种情况。

一种是在免执照的开放频段动态共享该段频谱，如 2.4GHz 的无线局域网和IEEE 802.16h/g 的无线城域网；另一种是择机地使用已授权给其他系统的频段，如IEEE 802.22 无线区域网，其用户择机使用已授权于数字广播频谱。

现在国内外的研究大多局限于仿真和理论研究，在实验平台上的研究较少，还没有成熟的平台可供实际测试和验证。

本文主要研究基于GNU Radio和USRP实现的认知无线电实验平台。

GNU Radio 和USRP是基于PC的一套开源的软件无线电开发平台，这个平台能快速灵活的设计出终端原型。

平台采用择机动态频谱接入方法，在400M-430M范围内择机使用空闲的授权频段。

本文介绍了GNU Radio的实现方式和编程原理；介绍了与作为配套硬件的USRP的结构组成和功能；并着重对认知无线电在这个平台上的实现进行了研究,主要实现的研究内容为：研究大范围的频谱的能量检测，检测出空闲的频段并作统计决策；研究动态接入和传输的物理层方法；研究设计MAC 层、网络层及应用层的实现方法；研究演示系统，并最终测试验证性能。

关键词：认知无线电；实验平台；频谱检测；动态接入；GMSK；CSMA；tuntap；网络编程；wxPython第一章绪论1.1 论文选题意义随着无线多媒体应用的增加，无线频谱成为越来越紧缺的资源。

有研究结果[1-4]指出，现有的频谱管理与分配策略是造成频谱资源紧缺的重要原因之一。

基于GNU Radio和USRP X310的多带Chirp信号检测

基于GNU Radio和USRP X310的多带Chirp信号检测作者：蒋相来源：《电子科学技术》2016年第03期摘要：为了提高Chirp通信系统的传输速率，本文采用多带Chirp信号作为信息传输的载体来实现多带Chirp通信系统。

而实现高速多带Chirp通信系统的关键是接收端多带Chirp信号的检测，基于GNU Radio和USRP X310平台，分析了多带Chirp信号的检测方法。

与纯硬件实现多带Chirp信号检测相比，使用Python脚本语言和GNU Radio中的软件模块，具有实现简单、开发周期短、复杂度低等优点。

最后通过GNU Radio和USRP X310实验平台对多带Chirp信号检测方法的可行性进行了实验验证。

实验结果表明，该检测方法能够有效地实现多带Chirp信号的检测。

关键词：多带Chirp信号；多带检测；GNU Radio；USRP X310中图分类号：TN911.23 文献标识码： A 文章编号： 2095-8595 （2016） 03-243-06电子科学技术 URL： http// DOI： 10.16453/j.issn.2095-8595.2016.03.013引言线性调频（Chirp）信号是一种典型的扩频信号，在一个Chirp信号周期内会表现出瞬时频率随着时间线性变化，具有良好的自相关特性。

Chirp信号的脉冲压缩特性具有多径分辨能力强、信号峰均功率比较小等特点，很好地解决了雷达系统测距与测速精度之间的矛盾。

所以采用Chirp脉冲压缩的雷达系统具有抗干扰能力强、截获率低、体积小、作用距离远等优点[1]。

采用Chirp脉冲压缩的Chirp通信系统也具有许多优势，比如抗干扰和抗衰落能力强、系统复杂度低、同步容易实现、通信距离远等[2]。

文献[3-5]在单带Chirp通信系统中实现了2Mbit/s的数据传输系统，为了获得数据的更高传输速率，文献[6]利用多带Chirp信号实现了多带Chirp信号的发射，而多带Chirp通信系统的实现关键是接收端多带Chirp信号的子带检测。

基于GNU-Radio和USRP的实测数据在Matlab中分析遇到的实际问题

0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 x 10
5
图 3，噪声数据的时域波形第二，噪声数据并不是‘纯的’ 。也就是说接收到的数据并不是纯的噪声数据，它还包含其他信号在里面，比如 WIFI 信号。同样对数据进行分析，画出其时域波形（选取平稳部分）如图 4 和图 5 所示。从图 4 的时域波形可以看到里面有几段是凸起的，比如图中红色圈圈所示。图 5 是红色圈圈中放大的图形，可以明显看出突起的一部分是由于干扰信号存在引起的。这可能是由于周围有人在使用 WIFI 信号引起的。其解决方法是改变中心频率，比如采用 2.24GHz。重新采用后其噪声波形如图 6 所示。用新数据去验证 Quade 检验，最后证实了理论虚警概率的确为 0.1。
k , k 0,1,, N − 1 = Tsym
(2)
= B N= �f
N = fs NTs
其带宽就信号的采样频率，即 USRP 的带宽和采样频率应一致。
2，在实际采集数据是遇到的问题。
首先，我们用的是两台 USRP 设备。设备的型号是 USRP N210，包括计算机，主板，射频板，2.435G 天线和射频线等。用两台设备如何模拟多感知用户协作的认知无线电频谱检测呢？可以分不同的时段，通过改变发送端的发射增益和接收端的接收增益，以及两台设备间的通信距离来实现模拟多感知用户情形。如何判断接收到的数据就是我发送的数据呢？为什么不是别的信号，比如 WIFI，3G 信号，因此它们的频段也在我的中心频率附近。第一，可以在接收端放一个频谱分析仪，通过控制发送端的发送和停止同时观测频谱分析仪中的信号强度变化，从而来确定是否是我发送的信号。第二，为了可靠可以把接收端的数据采集下来，然后通过 MATLAB 软件分析数据的特征是否就是我发送的信号。比如我发送的 OFDM 信号每个数据包的前段有两个 OFDM 符号是用来同步的，这样可以通过接收到的数据分析其同步信息，并大致判断该同步信息是否就是我发送信号的相关信息。下面两幅图给出的是从接收数据中提取出的同步信息和相位信息。两幅图是一致的，图 2 只是图 1 的简单放大。图中蓝色线表示同步信息，红色代表相位信息。图 2 黑色圈圈中的信息便是两个同步 OFDM 符号所占的位置，我们知道蓝线最高点所对应的下标便是所要求的同步位置，从图中可以看出红线的最大值大致在 3.14（刚好是 π 的值）附近，这表明接收信号不存在频偏或频偏很小。绿色圈圈中的信号代表所发送的数据信息。

基于USRP平台的软件无线电调频广播接收研究

软件开发基于U SRP平台的软件无线电调频广播接收研究作者/魏景新，华北科技学院电子信息工程学院基金现目：廊坊市科技技术研究与发展计划自筹经费项目（2016011006),中央高校基本科研业务费项目（3142014077)文章摘要：针对传统无线电设计过度依赖硬件、难于扩展的局限性，结合通用的USRP软件无线电平台，采用复化求积法与数字信号相干解调法分别实现了调频信号的数字化调制与解调，给出了基于GNU Radio的调频广播信号接收方案。

论文对通用实验平台USRP、开源软件GNU Radio进行了介绍，通过设置WBFM模块，调用相关模块构建了调频广播解调接收的信号流程图，运用GNU Radio软件实现了调频广播信号的解调，能够进行声卡播放。

测试结果表明：构建的软件无线电FM接收机能够较好的实现收音机的频道选择、音量控制等功能，具有便于部署、功能易扩展和易于升级等优势。

关键词：软件无线电；USRP;GNU Radio;数字锁相环引言软件无线电的概念最早是在1992年5月由Jeo Mitola[11首次提出的，软件无线电SDR(Software Defined Radio)技术是以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑，将模块化、系统化的硬件模块集成在一个通用的平台上，通过在这个平台上加载模块化的软件程序来实现各种不同的无线通信功能。

其基本思想是是使宽带模数变换器(A/D)及数模变换器（D/A)尽可能地靠近射频天线，建立_个具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、开放的硬件平台，在这个硬件平台上尽量利用软件技术来实现无线电台的各种功能。

鉴于FM信号具有非常优越的抗噪声性能，频率调制 (FM)被广泛应用在众多现代通信系统中，相同带宽的FM 信号比AM信号的解调信噪比增益高。

因此民用领域中，调频广播、广播电视伴音、卫星广播电视都采用FM调制，论文主要研究的主要内容是利用当前较为通用的USRP软件无线电平台，完成调频广播电台信号的接收。

基于GNURadio的频谱分析仪设计

基于GNURadio的频谱分析仪设计金伟正;赵小月;肖云;林漫晖【摘要】设计了一种基于软件无线电(SDR)平台GNURadio便携式频谱分析仪,给出了完整的设计方案.频谱分析仪由天线、收发转换开关、射频前端、中频接收、ADC、混频器、抽取滤波、DSP、移动客户端显示、云端存储组成,采用HackRF One作为信号处理模块的射频中频硬件平台.该分析仪具有频率分辨率可调、频带宽、便携性好、灵活性强等特点,可广泛用于实验教学.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】5页(P86-90)【关键词】频谱分析仪;软件无线电;频率分辨率【作者】金伟正;赵小月;肖云;林漫晖【作者单位】武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079;武汉大学电子信息学院,武汉430079【正文语种】中文【中图分类】TN761.2;G642.4230 引言目前，频谱分析仪主要分为超外差式扫描调谐分析仪和傅里叶分析仪两大类[1]。

傅里叶分析仪难以对高频信号进行分析；超外差式扫描调谐分析仪对硬件要求很高，且这两类频谱分析仪难以同时满足高频率分辨率和宽频带的要求。

将模数转换器和数模转换器尽量靠近天线，直接使射频模拟信号转换为适合在数字信号处理器和计算机中处理的数据信息，在计算机中编写软件模块来实现信号的复杂处理过程，最后使这样的无线电系统具有良好的灵活性和扩展性，这就是软件无线电技术的设计思想[2]。

随着信息技术的快速发展，现代频谱分析仪朝着数字化、模块化、软件化的方向不断演进[3-4]。

现代的频谱分析仪中已经采用软件无线电结构，利用模拟的射频接收端和全数字式的中频接收处理系统，实现高频率分辨率和多测量功能。

本文基于软件无线电的采用宽带中频数字化方案的频谱分析仪可广泛用于信号的实时频谱分析，相比传统的频谱分析仪，具有频谱分析误差小，频率分辨率高；频带宽；具有灵活性、开放性、模块化结构；便于携带等优点。

基于GNURadio和USRP的未知信号检测技术研究

ｆ１．ＮａｖｙＣｏｍｎｎｉｎｉｔ ’ ａｌｔｏｎＭｉｌｉｌａｔＹＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｗ￣ｓ（）ｌｆｉｔｉ ‘ ｎＣｈｅｎｇｄｕ．ＣｈｅｔｔｇｄｕＳｉｃｈｔｌａｎ６１００４１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏ．３０Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｕｔｏｍａｔｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｕｎｋｎｏｗｎｓｉｇｎａｌｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｉｍｐｌｅｎｌｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ
现了其对大功率信号检测的良好效果、系统能获得未知信号的相关参数，而后续研究可通过多点
共同协作，计算未知信号的距离和方位，以便及时消除隐患，捍卫无线电空域安全
关键词：ＵＳＲＰ；ＧＮＵＲａｄｉｏ；能量检测法；自动探测
５０卷第１１期
２０１７年１ｌ川
通信技术
Ｃｏｍｍｕｎｉ￣・ａｔｉｏｎｓＴＰ ‘ ・ｈｎｏｈ）ｇｙ
、ｔｌＩ．５０Ｎ０．１１
ＮＯＶ．２０ｌ７
（１ｔ）ｉ：ｉ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２ — ０８０２．２０１７．１１．０３８

USRP-OFDM通信系统实验报告

实验一利用GNU-Radio和USRP搭建OFDM通信系统图1，基于GNU-Radio和USRP的OFDM通信系统示意图1 实验设备设备清单设备型号数量21[Ettus USRP N2102SBX-40子板23VERT245024计算机2|开发环境操作系统：Ubuntu 64bit软件平台：GNU-Radio UHD release_003_009_0012 实验目的理解OFDM信号的调制和解调原理；熟悉使用GNU-Radio软件并对信号进行处理；学会使用软件GNU-Radio和硬件USRP来完成点对点设备的通信。

3 实验内容)本实验是在Linux桌面应用系统Ubuntu上进行的，使用到的包括一款免费的无线电和信号处理开发软件—GNU-Radio，和通用软件无线电外设硬件—USRP N210。

实验的任务是在GUN-Radio和USRP组成的软硬件平台，搭建了基于OFDM调制的无线通信环境，以便更好的了解OFDM通信原理和信号在无线信道中传播的特点。

实验主要包括三部分：发送端、信道和接收端。

4 实验步骤发送端在OFDM通信系统中，发送端需要完成以下几个功能：信源编码、数据打包、符号映射、子载波分配、IFFT变换、加CP、USRP发送射频信号等。

除USRP模块外其它几个模块中的信号处理都是在GNR-Radio中完成的，也即在主机中完成。

USRP模块拥有单独的DSP和FPGA 模块，因此可以独立对输入数据进行处理。

在USRP模块里面需要完成很多的功能，比如抽取、数字上变频、A/D转换、混频等功能都是在其中完成的。

发送端的主要目的是完成信号的调制、上变频、功放，最后通过专用天线将其发送到无线信道中去。

基于USRP+GNU Radio的RFID平台的研究

标签进入ＲＦＩＤ读写器的识别范围时，ＲＦＩＤ标签接收到查询信号并将ＲＦＩＤ读写器发送的电磁波
进行反向散射耦合后返回给号：ＴＮ９１５
ＳｔｕｄｙｏｆＲＦＩＤｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎＵＳＲＰ＋ＧＮＵｒａｄｉｏ
ＬＩＨｏｎｇ－ｊｕａｎ．ＨＵＳｈｅｎｇ．ｂｏ，
第３１卷第５期２０１３年１０月
贵州师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）
通过空间耦合的方式通过天线发射出去，当ＲＦＩＤ
１引言
射频识别技术（ＲＦＩＤ，ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉ — ｉｆｃａｔｉｏｎ）由ＲＦＩＤ标签、ＲＦＩＤ读写器、和天线组成。它是自动识别技术的一种，通过无线射频识别技术进行非接触双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据 ¨ 。其工作过程如下：ＲＦＩＤ读写器产生特定频率的电磁波并
（１．贵州师范大学智能信息处理研究所，贵州贵阳５５０００１；２．贵州省教育厅射频识别与传感网络工程中心，贵州贵阳５５０００１）

基于USRP的测控站实时频谱监视系统设计与实现

基于USRP的测控站实时频谱监视系统设计与实现随着无线通信技术的迅猛发展，频谱资源的需求越来越高。

为了有效管理和合理利用频谱资源，频谱监视系统变得尤为重要。

本文将介绍一个基于USRP（Universal Software Radio Peripheral）的测控站实时频谱监视系统的设计与实现。

一、引言频谱监视是指对一定时间段内的频谱进行连续的观测和记录，以了解频谱的利用情况和干扰情况。

传统的频谱监视系统通常是由专用硬件和软件组成，成本高昂且功能受限。

而基于USRP的频谱监视系统则具有成本低廉、灵活性高、易于定制等优势。

二、系统设计1. 硬件设计基于USRP的测控站实时频谱监视系统主要需要以下硬件组件：- USRP设备：作为无线接收器，负责接收无线信号并进行解调。

- 宽带天线：用于接收来自不同频段的无线信号。

- 计算机：用于控制和处理接收到的信号。

2. 软件设计基于USRP的测控站实时频谱监视系统的软件设计主要包括以下几个方面：- 驱动程序：针对USRP设备的驱动程序，用于与计算机进行通信和控制。

- 信号处理软件：用于对接收到的信号进行解调、解码和数据处理，以获取频谱信息。

- 用户界面：提供直观和友好的用户界面，方便用户对频谱监视系统进行操作和控制。

三、系统实现1. 硬件搭建首先，将USRP设备连接到计算机，并将宽带天线连接到USRP设备的天线接口。

确保硬件连接正常后，进行下一步软件配置。

2. 软件配置在计算机上安装USRP设备的驱动程序，并确保与USRP设备建立良好的通信连接。

然后，安装并配置信号处理软件，确保能够正确接收和处理来自USRP设备的信号。

3. 用户界面设计设计并实现一个用户界面，该界面可以显示实时接收到的频谱信息，并提供相应的操作和控制功能，包括频谱图显示、频谱分析、信号捕获等。

四、系统应用基于USRP的测控站实时频谱监视系统可以广泛应用于以下领域：- 电信运营商：帮助电信运营商进行频谱管理，保证网络质量和用户体验。

基于GNU Radio和USRP的切换天线方向调制物理层安全系统

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒｓｅｃｕｒｉｔｙｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｄｉｓｔｏｒｔｓｔｈｅｓｉｇｎａｌｆｏｒｍａｔｏｆｅａｖｅｓｄｒｏｐｐｅｒｓｆｒｏｍｕｎｄｅｓｉｒｅｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｂｙｒａｔｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｗｉｔｃｈ．Ｔｈｅｎａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｔｈｅｕｓｅｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｗｉｔｃｈ，ＦＰＧＡｃｏｎｔｒｏｌｂｏａｒｄ，ｎｅｔｗｏｒｋｇｒｏｕｐａｎｄａｒｒａｙａｎｔｅｎｎａ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｍａｉｎｌｙｂａｓｅｄｏｎＧＮＵＲａｄｉｏａｎｄＵＳＲＰｓｏｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏ
第ｌ８卷第１期
２０１７年２月
信息工程大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖｏ１．１８Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０ｌ７

基于GNURadio与USRP的OFDM无线通信系统实验

基于GNURadio与USRP的OFDM无线通信系统实验
武畅;焦曙阳;钱程东
【期刊名称】《实验科学与技术》
【年(卷),期】2024(22)1
【摘要】针对目前无线通信课程内容侧重讲述基本理论推导,相关实验多关注模块功能仿真,缺乏系统性和真实场景的问题,提出了以GNURadio软件和通用软件无
线电外设(USRP)硬件平台为基础的正交频分复用(OFDM)无线通信系统实验。

该
实验内容包括掌握OFDM的基本原理、搭建OFDM收发系统、分析相关通信性
能和完成硬件系统,最后在实际无线通信场景中完成测试,实现实时视频传输。

通过
软件系统和硬件平台的协同,学生能充分了解无线通信的基本原理、各通信模块的
使用、无线通信系统的架构以及相关的性能分析方法,完成从理论基础到工程应用、从模块验证到系统实现、从理想环境仿真到实际场景测试的跨越,从而全面提升工
程素养。

【总页数】8页(P1-8)
【作者】武畅;焦曙阳;钱程东
【作者单位】电子科技大学信息与通信工程学院;飞腾信息技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN85
【相关文献】
1.基于GNURadio和USRP2的未知信号检测
2.基于GNU Radio和USRP的无线通信系统建模仿真
3.基于LabVIEW-USRP的直接序列扩频通信系统仿真实验
4.基于OFDM技术的USRP实时视频传输实验设计和实现
5.基于USRP的V2X通信系统实验平台
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usrp和gnuradio调研报告

USRP和GNU Radio调研报告一、GNU Radio简介GNU Radio起源于1998年，是一个学习、构建和应用软件无线电技术的工具包，由Eric Blossom开发。

如今GNU Radio已是一个官方的开源工程，它按照GNU GPL标准发行。

作为完全开放源代码的软件无线电工程，GNU Radio致力于为软件无线电的研究和产品开发提供一个良好平台，将软件的思想扩展到传统的硬件领域。

与其他无线电系统相比，完全开源和可重配置是GNU Radio的最大特点，它自身有丰富的信号处理模块，研究者也可以编写源码模块，然后加载到工具包中，实现想要的功能。

GNU Radio的信号处理在PC机种完成，只需外加一个简单的硬件前端，如AD/DA芯片、声卡，就可以构建一个软件无线电研究和应用平台。

GNU Radio是免费的软件开发工具套件。

它提供信号运行和处理模块，用它可以在易制作的低本钱的射频〔RF〕硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。

这套套件广泛用于业余爱好者，学术机构和商业机构用来研究和构建无线通信系统。

GNU Radio 的应用主要是用Python 编程语言来编写的。

但是其核心信号处理模块是C++在带浮点运算的微处理器上构建的。

因此，开发者可以简单快速的构建一个实时、高容量的无线通信系统。

尽管其主要功用不是用来做仿真器，GNU Radio 在没有射频RF 硬件部件的境况下还可用作对预先存储或〔信号发生器〕生成的数据进展信号处理的算法研究的平台。

GNU Radio 遵从GNU GPL V3.0. 所有其代码归FSF - Free Software Foundation 〔自由软件基金〕所有。

二、USRP架构USRP〔Universal Software Radio Peripheral〕是Matt Ettus专门为GNU Radio的应用开发的硬件平台，是连接GNU Radio和射频前端的桥梁，是无线通信系统的数字基带和中频部分，功能强大而且非常灵敏，目前最新版本是USRP2。