【正文】 構(gòu)成軟件無線電系統(tǒng)的基本部件包括了：多頻段射頻變換器，含有A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的芯片，電源，天線和通用處理器等，這些部件執(zhí)行了無線通信功能。GNU Radios的硬件平臺USRP系列產(chǎn)品在世界各地有著各式各樣的廣泛應(yīng)用，在商業(yè)生活和國防系統(tǒng)中都能看到它的身影。、GNU Radio的產(chǎn)生和應(yīng)用現(xiàn)狀GNU Radio是一套免費(fèi)開源軟件的開發(fā)工具。軟件無線電新概念的提出，引起了無線電領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，成為了未來通訊技術(shù)的發(fā)展新方向，它不僅在電子戰(zhàn)、雷達(dá)等國防軍事方面得到廣泛應(yīng)用，在智能化家電、數(shù)字化通信方面也有它的身影。和傳統(tǒng)的無線電系統(tǒng)相對比，軟件無線電體統(tǒng)有其自身突出的特點(diǎn)。軟件無線電技術(shù)首先是運(yùn)用在軍事上，但由于它的優(yōu)點(diǎn)突出，很快該技術(shù)開始運(yùn)用到民用的無線移動通訊行業(yè)。GNU Radio是用軟件來定義無線電波發(fā)射和接收的方式，與硬件相結(jié)合，搭建無線電通信系統(tǒng)的開源軟件系統(tǒng)，使得無線電領(lǐng)域所遇到的數(shù)字調(diào)制問題變成軟件問題。本文以GNU Radio為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多相濾波器系統(tǒng)。軟件無線電新技術(shù)的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)的通信功能只能依賴硬件格局發(fā)展的單一局面，如今，通信功能以硬件無線通信設(shè)備作為基本平臺，功能的實(shí)現(xiàn)更多地由軟件來發(fā)揮作用。傳統(tǒng)的無線電系統(tǒng)的調(diào)制方式和頻段都有對應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)，其濾波和基頻處理、上/下變頻、射頻部分都采用了模擬方式，雖然數(shù)碼無線電系統(tǒng)的低頻部分采用了數(shù)字電路，但是其射頻和中頻部分還是離不開模擬電路。各國都爭先恐后進(jìn)行相關(guān)方面的研究，尤其美國，美國軍方已經(jīng)制定了具體的發(fā)展規(guī)劃。它提供了信號處理和運(yùn)行模塊來支持軟件無線電，并使用微處理器和低成本的RF(外部射頻)去實(shí)現(xiàn)軟件定義無線電，它廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域的研究。尤其是國防系統(tǒng)，USRP系列產(chǎn)品能夠以低預(yù)算，快速成型和部署先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被發(fā)達(dá)國家的軍事和情報(bào)服務(wù)機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用。軟件無線電系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)比較簡單，通過處理流程圖來了解其各個(gè)硬件。處理流程圖： 軟件無線電處理流程圖[1]對于分析軟件無線電處理流程，我們還應(yīng)理解以下特點(diǎn)：l 數(shù)字化和編程化，在整個(gè)過程中，除了少部分以模擬方式實(shí)現(xiàn)，例如低噪聲放大，放大功率，濾波，其余部分都是在模數(shù)轉(zhuǎn)換后再由代碼編程計(jì)算處理實(shí)現(xiàn)的，例如差錯(cuò)編碼、調(diào)制解調(diào)、信道均衡等。而所有的信源，信宿和模塊都由C++來編寫。 GNU Radio的硬件平臺—USRP（通用軟件無線電外設(shè)）實(shí)際上，USRP是充當(dāng)了無線通信系統(tǒng)的中頻和數(shù)字基帶部分，讓普通的計(jì)算機(jī)能夠像高帶寬的軟件無線電設(shè)備那樣工作。下載鏈接：，安裝完成后，重啟電腦，屏幕就會有window XP 和Ubuntu，這樣我們就可以根據(jù)自己的需求進(jìn)入想要的系統(tǒng)。、GNU Radio的安裝一般GNU Radio的安裝有兩個(gè)途徑包括手動自源代碼安裝或者是預(yù)購的二進(jìn)制包。amp。安裝完成后，源代碼便會位于硬盤上某處，這樣方便日后的修改?！?./”。 GRC界面 在GRC中運(yùn)行一個(gè)流圖三、多相濾波器理論原理及其應(yīng)用、多相濾波器的理論知識、采樣定律通過對軟件無線電的學(xué)習(xí)，我們知道其核心思想是對天線感應(yīng)的射頻模擬信號進(jìn)行數(shù)字化，使其轉(zhuǎn)換成適合計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)流，從而能夠通過算法來完成各種功能。如圖所示 原始信號[2] 無混疊 [2]Nyquist采樣理論只是討論了頻譜在（0，fH）上的信號采樣問題，但當(dāng)信號頻率分布帶寬為B的有限的頻帶（fL , fH）上，又該如何對待呢？這就提出了帶通采樣定理：頻率帶限信號x（t），帶寬為B,頻帶限制在（fL ，fH ）內(nèi)，那么采樣速率fs 滿足fH=2 式 （）式中，f0 為中心頻率，k滿足fs ≥ 2（fH —fL）最大正整數(shù)（0,2,3…），這樣fS 進(jìn)行等間隔采樣所得的信號采樣值x（nT ）能準(zhǔn)確地確定原信號x（t）?，F(xiàn)實(shí)中軟件無線電只有在寬的頻段下才具有較廣泛的適應(yīng)性，這樣決定了軟件無線電臺無法采用Nyquist采樣技術(shù)采樣，而需要采用帶通采樣。較為復(fù)雜的是將減采樣和增采樣應(yīng)用在同一個(gè)信號處理過程，此時(shí)，獲得的采樣率的改變率為P/Q，更為復(fù)雜的技術(shù)可以用來實(shí)現(xiàn)緩慢時(shí)變或者是任意比值的采樣率變化。但是為了避免我們丟棄的樣本中有我們要研究的樣本，因此實(shí)際應(yīng)用時(shí)我們需要在抽取器前面增加濾波器h（n），可以使用低通數(shù)學(xué)濾波器也可以是帶通數(shù)學(xué)濾波器，這可以將信號帶寬限制到我們要研究的范圍之內(nèi)。事實(shí)上，我們將重采樣器與濾波器相結(jié)合，利用特性用輸出采樣率上的一個(gè)單位延遲來取代輸入采樣率上D個(gè)單位延時(shí)。次序的交換是十分有意義的，如果內(nèi)插器和抽取器能夠交換，將抽取器移到濾波器的輸入端，這樣使整個(gè)濾波器能夠用二者中較低的處理速率來進(jìn)行工作。 重采樣、FIR濾波器的概念與結(jié)構(gòu)根據(jù)濾波器的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以將數(shù)字濾波器分為有限長脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器和無限長脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器。FIR濾波器能夠在保證幅度特性滿足技術(shù)要求的同時(shí)，很容易做到嚴(yán)格的線性相位特性。采用窗函數(shù)去設(shè)計(jì)FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)是簡單，容易理解，根據(jù)窗函數(shù)的表達(dá)式，能夠容易求出窗函數(shù)的的N個(gè)w（k）（k=0,1,2…N1）,然后用這些數(shù)據(jù)和理想的沖激函數(shù)相乘就可以得到實(shí)際的濾波器的沖激函數(shù)h（k）。如果將每個(gè)子頻段通過下變頻搬移到零中頻，再通過低通濾波器（帶寬是信道帶寬），這種實(shí)現(xiàn)方法叫做頻率信道化的低通實(shí)現(xiàn)。對于（）結(jié)構(gòu)而言，所有的濾波和頻移運(yùn)算都是在抽取操作之前進(jìn)行，濾波和頻移運(yùn)算都是需要大量的乘法和加法運(yùn)算，這樣現(xiàn)實(shí)中不利于信號的實(shí)時(shí)運(yùn)輸，根據(jù)等效性定理，我們可以將抽取操作提前到濾波和和移頻運(yùn)算前面，就能大量減輕系統(tǒng)的運(yùn)算量，降低后續(xù)信號處理的負(fù)擔(dān)。多相濾波器獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)同樣適用于電子對抗領(lǐng)域，例如通信電子戰(zhàn)跳頻信號的快速搜索或者雷達(dá)對抗中信號全概率截獲等方面。要敘述其測試的基本思路是什么，要得到什么結(jié)果。、GNR Radio多相濾波器的基本組建多相濾波器組是一個(gè)很強(qiáng)大的過濾工具，可以有效地執(zhí)行多速率信號處理任務(wù)，而在GNU Radio中具有一組多相濾波器組中使用的各種應(yīng)用模塊，？要有所體現(xiàn)，不然單獨(dú)羅列在這里沒什么意義。需要注意的是，濾波器的抽頭數(shù)應(yīng)該根據(jù)抽取之前的采樣率。需要注意的是濾波器的輸出情況，其中過采樣率等于實(shí)際輸出的采樣率除以正常輸出的采樣率，例如Fs=9000Hz的9個(gè)信道，正常的速率是9000/9=1000Hz ,那么允許的過采樣率是9/9/9/7 …9/9/1，其中的9/1的過采樣率下的輸出采樣速率為9000Hz，正常是1000Hz，而9/5是1800Hz。GNU Radio 程序代碼第一行基本都是!/usr/bin/env python這一行放在腳本的開頭處并且給此文件一個(gè)可執(zhí)行模式，這樣就可以直接執(zhí)行Python腳本文件。l 用“import”命令是在模塊中導(dǎo)入其他模塊，一般是把“import”放到模塊的前面，這樣的導(dǎo)入操作是很靈活的，我們可以導(dǎo)入一個(gè)模塊，一個(gè)package或者是模塊中的定義。l “eng notation”模塊能夠給使用者標(biāo)記帶來方便，它是按照工程慣例來賦一些常量字符或者是常量字。本設(shè)計(jì)中需要導(dǎo)入模塊的代碼如下：!/usr/bin/env python
from gnuradio import gr, eng_notation from gnuradio import blksfrom import eng_option from optparse