基于GNU Radio的MPSK通信系統(tǒng)設計和實現(xiàn).pdf

1、在傳統(tǒng)的無線電工程中，物理層和媒體訪問控制等關鍵的底層處理都由專用集成電路ASIC實現(xiàn)。隨著無線電系統(tǒng)的復雜度不斷提高，這種方法存在的成本高、修改和升級困難等弊端日益凸顯。軟件無線電技術可以在一個通用的硬件平臺上加載不同的軟件程序，從而實現(xiàn)不同的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能?；谲浖o線電的無線通信系統(tǒng)具有實現(xiàn)靈活、成本較低等優(yōu)點，且易于實現(xiàn)系統(tǒng)的后期升級和拓展。因此，軟件無線電技術在很多無線電工程的場合都得到應用，并展現(xiàn)出廣闊的應用前景。<

2、br>　　本文概述軟件無線電的發(fā)展背景及相關研究現(xiàn)狀，并簡要地敘述軟件無線電的理論基礎及軟件無線電系統(tǒng)所遵循的幾種結(jié)構，重點分析和對比這幾種結(jié)構的優(yōu)缺點。概述GNU Radio軟件平臺的內(nèi)部結(jié)構和編程方式，給出通用軟件無線電外設 USRP的硬件結(jié)構及信號處理過程，并說明通過USRP硬件驅(qū)動UHD對其運行參數(shù)進行配置的方法。本文的主要工作為：
　　(1)給出基于軟件無線電的無線通信系統(tǒng)的總體設計框圖，說明其中每個信號處理模塊的必要性

3、。發(fā)送機主要包括信源、分組編碼器、基帶數(shù)字調(diào)制、數(shù)字信號內(nèi)插、數(shù)字上變頻、數(shù)模轉(zhuǎn)換和模擬上變頻等信號處理模塊，接收機主要包括模擬下變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號抽取、碼元同步、載波同步、基帶數(shù)字解調(diào)、分組解碼器和信宿等信號處理模塊。
　　(2)基于GNU Radio和USRP平臺，利用Python語言分別實現(xiàn)發(fā)送機和接收機，比較詳細地給出每個模塊的實現(xiàn)過程。由于相移鍵控 PSK良好的抗噪聲性能及其代碼良好的可拓展性，采用PSK對信號進行

4、調(diào)制。深入研究載波同步和碼元同步問題，概述其產(chǎn)生原因及解決方案，并在接收機中加入基于多相濾波器組的碼元同步模塊和基于科斯塔斯環(huán)的載波同步模塊。同時，對系統(tǒng)進行了GUI設計以方便后面的測試。
　　(3)簡要介紹軟硬件平臺的搭建和調(diào)測過程，并對本文實現(xiàn)的通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收發(fā)功能進行測試。給出無線通信系統(tǒng)在一定參數(shù)設置下的運行結(jié)果，驗證系統(tǒng)的整體功能。然后對USRP的發(fā)送和接收增益進行調(diào)整，測試不同信噪比SNR下系統(tǒng)的性能。通過 GUI設