基于GNU Radio的软件化雷达中心机设计与实现

基于开源式软件无线电平台GNU Radio设计软件化雷达中心机架构,实现相控阵搜跟一体雷达中心机的快速开发和组件可重构。介绍了中心机接口、任务组成和工作流程,通过多线程并行处理多任务提高系统实时性,通过时序控制及优化保证仿真准确性,采用Message实现各分机通信。半实物测试表明设计的中心机满足雷达仿真要求,且能复用和重构。

基于GNU Radio和USRP的自适应干扰对消系统设计及实现

在雷达和通信系统中,自适应干扰对消技术是一种有效抑制从旁瓣进入干扰信号的技术。本文分析了基于NLMS自适应滤波的自适应干扰对消算法,并给出了基于GNU Radio和USRP EttusradioB210的半实物仿真系统结构,实现了对原理从理论分析到实际运用。通过对单载频信号的对消分析,在滤波器阶数为2、3、5三种情况下得到的干扰抑制量均为40dB左右。

基于GNU Radio和Hack RF的频谱感知与通信系统设计

针对传统的无线通信系统会导致频谱资源浪费与节点通信不稳定这一情况,提出一种基于GNU Radio和Hack RF的软件定义无线电通信平台,实现了在特定的频段具有频谱感知和稳定通信的功能。此系统可判断信道的空闲与否,并且在信道空闲时对此信道进行接入,从而更为高效地对信道资源进行利用。实验结果表明,所提方法不仅可以实现频谱资源的充分利用,减少频谱资源的浪费,而且可以克服USRP开发板价格较贵的缺点,从而使得认知无线收发系统更容易普及使用。

基于GNU Radio的多径信道测量系统设计

针对现有的无线多径信道测量设备结构复杂或者缺乏实时测量能力的问题,提出了一种基于开源软件定义无线电(GNU Radio)架构的多径信道测量方法。该方法采用FZC(Frank Zadoff Chu)序列作为信道的探测序列,通过通用软件无线电外设(USRP)发射与接收信号,在GNU Radio上对接收序列与本地序列进行滑动相关处理,从而得到信道的时延和衰落信息。由于FZC序列与噪声的互相关值比m序列更低,因此该方法具有较强的抗干扰能力。通过测量信道仿真器模拟的多径信道,结果表明该测量系统在5 dB以上信噪比(SNR)时可准确得到各径的时延与衰落系数,并且能持续反映出信道的变化情况,具有良好的性能。

基于GNU Radio的雷达信号处理系统设计实现

针对现有雷达仿真系统的单线程运行模式在处理较大数据量或多任务执行时会造成CPU负担加重、导致系统运行速度缓慢与数据丢失,进而影响仿真测试的实效性等问题,提出了基于GNU Radio软件平台利用其多线程技术与模块化思想,同时设计并使用传输内存地址的方法来搭建雷达信号系统,提升计算机的资源利用率。多线程模式下的系统运行不仅能够对大量数据进行处理,而且能提升其处理数据的速度,同时兼具美观性与操作性。最后的测试数据表明了雷达信号处理系统的有效性,达到了预期的设计目标,满足了实际应用需求。

基于GNU Radio&USRP的IEEE802.15.4/6双协议收发系统

随着无线传感网络技术的不断发展,面向不同应用场景的单协议通信系统已满足不了各种应用场景的需求,如远距离或者高速率等。充分利用IEEE802.15.4标准的远距离和IEEE802.15.6标准的高速率特征,采用GNU Radio+USRP软件无线电平台来实现双协议互补无线通信功能,主要工作包括两种协议的媒体访问控制层和物理层的帧结构和数据编解码、前向纠错、误帧检测、帧同步与调制解调等部分的解析与功能实现。在此基础上进行了基于GNU Radio+USRP平台下双协议通信功能的验证,证明了该系统的可行性。

基于GNU Radio和USRP的无线通信系统建模仿真

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。

基于GNU Radio的230MHz多通道主站电台的设计

采用GNU Radio技术及与其配套的硬件前端USRP设计和实现了230 MHz软件无线电多通道主站电台。该主站电台在调制方式上与现有无线电台设备全面兼容,覆盖了整个电力系统230 MHz全双工频段,可以同时在多个频点以不同的速率和调制方式与不同制式的从站电台进行双工通信。所提出的方案可以充分利用230 MHz无线频率资源,增加终端接入数量,提高通信系统组网的灵活性和可靠性,同时有效降低维护和升级的成本。

基于GNU Radio架构的信号处理实验平台开发

开发了基于GNU Radio的信号分析与处理实验平台。借助GNU Radio完全开源的信号分析处理平台,既能够提供开放式可修改的模块库,以便快速建立关于信号处理的流程并进行内容设计、仿真,又能够用来连接真实的信号接收和处理系统,方便进行综合性和探究性实验设计。该实验平台的建立,方便学生以更加灵活的学习形式获取专业的资源,进行更加灵活多样的学习和互动,并有助于提高实验教学效果。

基于GNU Radio和USRP2的未知信号检测

运用开源软件无线电(GNU's Not Unix Radio,GNU Radio)技术和与之配套的通用软件无线电外设(TheSecond-generation Universal Software Radio Peripheral,USRP2),设计出了未知无线电信号自动检测系统。系统采用能量检测法,能够快速识别一定频段内未知无线电信号,并记录其带宽、中心频率和起止时间,同时存储相应的同相正交(Inphaseand Quadrature,IQ)数据,为后续载频的精确估计提供必要的参数。在实际测试中发现,该系统检测速度快、准确率高,对未知强信号检测具有一定的可靠性和实用性。

软件化无线电工具GNU Radio开发过程中的单模块调试方法

GNU Radio是一款开源的软件化无线电开发工具软件,具有开放和模块化的特点,并且可以方便地连接USRP等射频信号收发处理硬件。由此,其非常适用于无线通信、雷达、频谱监测等射频信号处理产品的快速开发和仿真。GNU Radio支持使用C++语言创建和编辑信号处理模块,但官方文档和国内的介绍资料中关于针对特定模块的调试过程都很匮乏。详细地说明了GNU Radio新建模块后的单模块调试开发过程。

基于GNU Radio和Hack RF的信号捕捉与通信系统设计

针对软件无线电平台多基于USRP开发板进行设计使得成本较高的问题,设计了一种基于Hack RF开发板和GNU Radio开源软件的信号检测和通信系统。系统首先对FM信号接收解析,最终生成音频信号从而通过具体模块进行播放;其次,对特定的频段进行频谱感知,能够轻易地更改需感知的频段范围,并且对频段内的信号进行捕捉、存储和转发;最后,通过软件层面的搭建,实现了对所捕捉信号的调制,并得以在频域和时域中对信号进行实时解析。

基于GNU Radio和USRP新型软件频谱分析仪

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。

基于GNU Radio和USRP平台的时频分析研究

近年来,随着航天技术、嵌入式技术、软件无线电的飞速发展,现代无线通信技术突破了传统硬件电路的限制,实现了利用软件控制、操纵"硬件电路"。与此同时,便携式卫星编队地面站也成为空间技术发展的一个重要的突破方向,具有成本低、灵活、使用方便等特点。通过对便携式卫星编队地面站信号处理关键技术和USRP进行研究,提出一种高效、低成本的基于软件无线电思想的FSK调制解调设计方案,并对其关键技术进行理论分析和实现。通过FPGA产生的基带信号控制,在AD9364这款芯片上用正交调制产生的两个不同频率信号的输出实现FSK调制,并通过高度集成的射频收发器AD9364发射出去,由RTL2832U+R820T进行接收,通过RTL2832U+R820T内部器件的混频、滤波、采样等操作后变成基带I/Q信号,最终通过USB发送到PC机,利用GNU Radio软件完成解调。

基于GNU Radio与HackRF的无线通信系统实现

针对现代无线通信系统的多标准多体制要求,高效、快速并相对低成本地对大量信号和数据进行处理变得越来越重要,软件无线电技术由其易修改和低成本的优势,把无线通信技术提升到一个软件化易扩展的新高度。利用通用的软件无线电平台,在GNU Radio编程环境中完成了基于HackRF的无线通信收发系统。阐述了GNU Radio编程环境及HackRF的功能及构成,随后在对GMSK调制系统建立基于单机的实验仿真并成功完成的基础上,以GNU Radio＋HackRF为模型,进一步设计并实现了无线视频流的传输,从而实现了基于软件无线电平台的无线通信。从实验结果得出,此系统可以较好地发送并接收视频流信号。

基于USRP+GNU Radio的RFID平台的研究

介绍了软件无线电USRP+GNU Radio平台的架构,包括GNU Radio的内部结构及工作过程,USRP母板和子板的功能。基于USRP+GNU Radio平台构建了RFID系统,论述了相关功能测试;最后利用GRC窗口完成了RFID系统的ASK数字调制。

基于GNU Radio平台包络平方谱码元速率估计模块

信号的码元速率对调制信号的识别、非合作通信的盲解调等有重要作用。针对现有参数估计成果的可移植性差、共享性弱等问题,以GNU Radio软件无线电平台为基础,利用包络平方谱理论对MPSK信号的码元速率进行估计,并研究GNU Radio模块内的数据处理原理,编写了一种基于包络平方谱的参数估计模块。通过与Matlab软件的仿真数据对比分析,证明了基于GNU Radio平台的码元速率估计模块的正确性。

基于GNU Radio的窄带卫星收发信机研究与实现

基于通用处理器的软件无线电技术,使用高级程序语言实现无线电通信中的信号处理功能,这能够更好地复用硬件平台和提升开发效率。文章基于开源的软件无线电平台GNU Radio,给出了一种软件无线电架构的窄带卫星收发信机的工程实现方案,并通过实际上星测试验证了方案的可行性,可为卫星通信产品的研发提供测试和验证的途径。

基于GNU Radio的单边带解调方式的研究

通过GNU Radio软件平台和RTL-SDR硬件设备搭建软件无线电开发平台,对短波单边带解调算法进行仿真研究。介绍了GNU Radio平台及RTL-SDR的功能及结构,基于软件无线电的思想,利用其数字正交解调算法,在GRC平台上对短波频段单边带解调方法进行了仿真测试研究。测试结果表明了此解调算法的可行性,并且与模拟解调相比其实时性好,且平台搭建简单方便。

基于GNU Radio高阶累计量的MPSK信号分类器设计

提出了一种基于高阶统计信号处理的2PSK、4PSK、8PSK和16PSK等MPSK信号自动分类器。通过计算复数包络信号的八阶累积量,确定MPSK信号新定义的特征参数,而这些特征值与接收信号平均功率和相位偏差无关。此外,设计分类器来识别特定的MPSK信号。Matlab仿真验证表明,在SNR>5 d B的情况下,分类器可以实现正确的分类。为了将该分类器方法应用到工程中,设计了基于GNU Radio软件无线电平台的分类器模块,并通过收发系统验证了其可以正确地分类MPSK信号。