基于LabVIEW和USRP的软件无线电通信实验平台设计

为培养学生的实践创新能力,提高实验教学效果,开发了一套基于LabVIEW和USRP的新型软件无线电通信实验平台。该通信实验平台的无线信号收发链路按照IEEE 802.11ac物理层协议编写,同时支持链路级仿真和真实射频信号收发。基于该平台可以设计包括信源端、信号发送端、信号接收端在内的一系列新型通信实验,既可以应用于通信基础课程的原理验证,也可以应用于无线通信专业课程的系统开发。

GNU Radio:开放的软件无线电平台

GNU Radio是一种运行于普通PC上的开放的软件无线电平台,其软件代码和硬件设计完全公开。基于该平台,用户能够以软件编程的方式灵活地构建各种无线应用。文章首先结合目前软件无线电技术的发展概况对GNU Radio进行概述;然后介绍了GNU Radio软件以及与之配套的硬件前端USRP(Unversal Software Radio Peripera)l的结构、原理、安装;接下来列举了GNU Radio的几种有代表性的应用;最后总结了GNU Radio的特点,并对其应用和发展前景进行了展望。

基于软件无线电的短波电台模拟器设计与实现

本文提出了一种基于软件无线电的短波电台模拟器设计方法。模拟器前端采用Vue3实现,后端利用Python开发,网络通信基于WebSocket完成,同时结合GNU Radio平台和Lime-SDR硬件完成了短波电台模拟器的软硬件实现。文中提出的短波电台模拟器设计方法具有极好的灵活性和扩展性,适用于各种型号短波电台模拟器的快速开发,可以大大降低短波电台模拟器的成本,具有很好的应用前景。

基于USRP平台的软件无线电调频广播接收研究

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。

基于软件无线电技术的煤种分类

针对传统煤炭分类方法存在成本较高、过程烦琐及耗时较长等问题,提出一种基于电磁波能量衰减原理的煤种分类方法。通过构建由软件无线电平台、微波天线和数据分析服务器等组成的分类实验系统,对褐煤、烟煤和无烟煤三种煤粉样品共计150份,在3~6 GHz频段上进行电磁波透射测试。对接收到的透射信号进行能量特征提取,采用BP神经网络预测模型实现了煤粉分类。实验表明,0.1、0.2、0.4、0.8 s透射时间的分类准确率分别为92.67%、95.26%、97.33%和98.70%。该研究为电磁波以及软件无线电技术在煤种分类的应用提供参考。

基于USRP软件定义无线电的DOA估计技术研究

目前,国内外DOA估计研究大部分都集中在纯算法的理论研究上。本文在Linux环境下设计并实现基于USRP硬件设备和GNU Radio的软件定义无线电平台的DOA估计技术的研究,首先在Linux系统下完成GNU-Radio软件的安装以及对USRP开发环境的搭建工作;然后初步获取无线电波的相位信息;最后通过实际的测试实现了基于USRP软件定义无线电的DOA估计。

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。

NI发布新一代用于产品设计、原型验证及部署的USRP RIO软件无线电解决方案

NI最完整、可扩展性最强的软件定义无线电(SDR)解决方案产品系列增加了两名新成员,适用于航空航天、国防及无线通信原型验证平台。NI(美国国家仪器公司,National Instruments)近日宣布推出USRP-2945四通道接收器和USRP-2944高性能2x2多输入/多输出系统(MIMO)。这两款新产品将通用软件无线电外设产品家族的性能提升至新的水平。

基于软件无线电的无线信道仿真仪设计与实现

由于无线电波传播环境的复杂性和多样性,无线信道仿真需要兼顾仿真的准确性和实时性,因而需要进行大量高速的数据运算。本文利用美国国家仪器(NI)公司基于软件无线电技术的高性能矢量信号分析仪,FPGA模块以及矢量信号发生器进行了无线信道仿真仪核心部分的设计,并提出了针对经典信道模型和宽带多天线信道模型的硬件仿真实现方法。此外该平台还搭配USRP(Universal Software Radio Peripheral)进行了辅助设计,从而为无线通信系统的半实物仿真和测试提供了较好的实验验证平台。

基于ZYNQ-7000 FPGA和AD9361的软件无线电平台设计

设计了一种基于ZYNQ-7000系列FPGA和AD9361的软件无线电(SDR)平台。该平台采用零中频软件无线电方案,选用AD9361设计射频收发前端,选用ZYNQ-7000系列FPGA搭建基带处理平台,并借助PC的数据处理能力进一步提升系统的灵活性和通用性。PC和ZYNQ基带处理平台之间通过千兆网口通信。在PC上使用GNU Radio软件实现802.11a基带数据的处理,搭建两套SDR系统。实测结果验证了该平台的通信可靠性。该软件无线电平台对于通信类学生的实验教学和科研工作有借鉴意义。

基于DM3730的嵌入式软件无线电平台的研制

采用DM3730微控制器替代PC机配合USRP的硬件设计了新型嵌入式软件无线平台。该平台使用Ubantu for ARM+GNURadio配置可以完全实现传统软件无线电的全部功能。在此介绍了新型嵌入式软件无线电平台的硬件设计,阐述了Ubantu for ARM的搭建和GNURadio for ARM的编译过程,并针对性地做了系统测试。该设计开创性地用高性能ARM处理器搭配软件无线电平台,使新的软件无线电系统具有更低的功耗和更强的便携性。

基于Hack RF的软件无线电平台在通信实践教学中的应用

针对传统通信实践教学内容固定、创新性不足的问题,笔者设计了基于软件无线电的通信实践教学平台。平台硬件采用Hack RF开发板,软件平台使用GNU Radio。文中以GFSK无线通信实验为例,分析软件无线电系统在通信实践教学中的实施方案。平台实验项目在移动通信专业的教学中进行了试用,帮助该专业的学生将通信中抽象的概念与实际应用相结合,取得了良好的教学效果,为后续的专业课程学习打下坚实基础。

基于软件无线电的LTE-Advanced实时测试平台同步的设计与实现

基于GNU Radio和USRP以软件无线电方式构建了一个移动通信技术实时测试平台.在此平台上,利用LTE无线帧中的主/辅同步信号实现了符合LTE-Advanced物理层规范的实时通信.该测试平台为真实物理环境下移动通信技术的设计、测试及验证提供了技术手段.

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。

基于软件无线电的甚高频数据链模式4收发机设计

针对民用航空甚高频数据链物理层通信技术,基于无线电射频前端HackRF One和软件GNU Radio搭建低成本可重构的软件定义无线电仿真平台,在编程环境中设计民用飞机甚高频数据链模式4(VDL M4)数字信号收发机,完成了文本传输功能。阐述了高斯频移键控(GFSK)调制解调等通信模块的实现方案,并针对GNURadio存在的信号同步问题,设计了改进的码元同步模块。实验对系统通信性能进行测试,结果显示改进后能够有效降低误码率。实验证明该VDL M4收发机满足国际民航组织文件规定的设计要求,可以较好地传输文本数据。

基于软件无线电的伪基站监测实现

近年来,伪基站伪装成运营商基站强行向用户发送不良违法信息,影响恶劣严重,干扰附近的无线网络,扰乱通信秩序。文章基于USRP和Lab VIEW的软件无线电方式提出了一种伪基站监测模型,该模型可分为两个子模型:强度监测模型和间隔监测模型。两个模型相互结合,使伪基站的监测结果更为精确。最后,进行一个伪基站监测模拟实验,该实验结果可直观的显示可疑伪基站频点、频谱强度和间隔幅值差,验证了设计方案的可行性,实现了伪基站监测功能。

基于软件无线电的RFID阅读器设计

介绍了一个使用软件无线电(SDR)技术实现的无线射频识别(RFID)阅读器。使用开源GNU Radio开发工具来实现软件无线电。利用软件无线电将模块化、标准化和通用化的硬件单元连接起来构成通用平台,把一部分数字基带的处理使用软件系统来完成,该方式提高了阅读器的灵活性,可以实现多波段、多体制、多制式无线通信的接收和发送。

基于软件无线电的天线阵列研究

波达方向（DOA）估计是阵列信号处理中的重要基础问题。目前DOA估计的研究主要是在MATLAB软件仿真环境下进行;然而纯软件的仿真结果与实际应用之间存在较大的差别。为了更好地模拟实际应用,使用多个通用软件无线电外设（USRP）搭建天线阵列实物系统,快速实现了将天线接收的实际信号转换为基带信号;然后在Simulink软件平台上采用相位补偿法完成多通道之间的相位同步,并实现多重信号分类（MUSIC）算法。实验结果表明,该系统能完成DOA估计功能,为阵列信号处理研究者提供了快捷、可靠的硬件平台。

基于软件无线电的超短波通信模块设计

软件无线电技术是近年来在无线电电子领域发展十分迅速的一个研究方向。它的重要意义在于软件无线电以传统的硬件无线电通信设备为基本平台,由软件实现诸多通信功能,打破了硬件发展对于设备通信功能的束缚格局。本文所设计的基于软件无线电的飞机超短波(VHF)通信模块,可实现对飞机VHF通信系统功能的测试与验证。为飞机超短波通信系统在生命周期中正常的工作提供了重要的保障手段。

基于USRP的无线电收发系统研究

作为新兴发展的无线电广播通信技术,软件定义无线电(Software Defined Radio,SDR)着眼实现软件定义无线通信协议,打破了当下通信功能依靠硬件设备的局限性。该文主要研究基于GNU Radio和USRP实现的认知无线电实验平台。首先介绍了GNU Radio的实现方式和编程原理,以及作为配套硬件的USRP的组成和功能,之后简要介绍了python语言的特点,最后基于USRP编写了信息发送端和接收端,运行在两个USRP N210上,验证收发性能。