【正文】 會(huì)出現(xiàn)頻譜混頻。近幾年，國內(nèi)外的電子戰(zhàn)行業(yè)中的研究所都開始將多相濾波器應(yīng) 用在電子戰(zhàn)偵察接收機(jī)得研制中，并且取得一定的研究成果。 ? grpfbdecimatorccf ：多相抽取濾波器，這一個(gè)組建可以在一個(gè)信號(hào)流當(dāng)中，通過 多相濾波器組進(jìn)行整數(shù)倍的降采樣（抽?。?，第一個(gè)數(shù)是整數(shù)， 21 指定要抽取多少，第二個(gè)輸入端是一個(gè)矢量浮點(diǎn)，是源型濾波器的抽頭數(shù)，第三個(gè)是指定要提取哪一個(gè)通道 。 、基于 GNU Radio 設(shè)計(jì)多相濾波器設(shè)計(jì)流程圖 22 圖 流程圖 、相濾波器的設(shè)計(jì) 對(duì)于 GNU Radio 來說，一個(gè)完整的應(yīng)用程序包括了信源、信宿和信號(hào)處理模塊，并將它們逐個(gè)連接起來。當(dāng) 使用“ from package import item”時(shí)，這里的“ item”可以是子 package，也可以是 package 模塊，或者是其他在模塊中定義的名字，例如函數(shù)、類等。 def __init__(self, lo_freq, audio_rate, if_rate)：這個(gè)語句初始化了函數(shù) __init__的四個(gè)變量，一般來說，所有函數(shù)的第一個(gè)變量稱作 self，它對(duì) Python 沒有什么意義，但是，如果函數(shù)要調(diào)用其他函數(shù)是，就需要用 self參量的函數(shù)屬性，如“ （）”。 （ 2）設(shè) 計(jì)信道選擇器。 最后，需要繪制傳輸信號(hào)，繪制每個(gè)通道的輸出，需要注意的是要適當(dāng)?shù)貏h除開始時(shí)的瞬間 狀態(tài)和結(jié)尾的瞬間狀態(tài)，因?yàn)槿绻粍h除的話可能在拐彎處會(huì)出現(xiàn)誤差。 圖 是輸入信號(hào)的頻率 功率圖，橫坐標(biāo)是信號(hào)的頻率，縱坐標(biāo)是信號(hào)的功率 。文章對(duì)濾波器的各個(gè)原理都進(jìn)行了說明，還涉及到多相濾波器信道化實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，最后都對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行了 GNU Radio 的仿真，最后也得出了結(jié)果。 32 。 例如最基本的抽取、內(nèi)插、重采樣率、信道化和 30 FIR 濾波器的實(shí)現(xiàn)等理論知識(shí)。 圖 是輸入信號(hào)的頻率 功率圖，橫坐標(biāo)是信號(hào)的頻率，縱坐標(biāo)是信號(hào)的功率 ； 圖 是 10 個(gè)信道的頻率 功率圖，由圖（一）可知，中間 部分信號(hào)的功率是沒有變化的，細(xì)化到每個(gè)信道中去，信道 3到信道 7的頻率 功率圖是空白的。 最后，為多相濾波器創(chuàng)建一個(gè)文件信宿然后將他們連接起來 。具體的實(shí)施步驟如下： （ 1）通過信號(hào)源的基帶和中頻頻率的情況設(shè)置信道的個(gè)數(shù)，這里設(shè)置為 5 個(gè)信道。 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 blks from import eng_option from optparse import OptionParser import math, time, sys, scipy, pylab 24 from scipy import fftpack 程序所需要的模塊導(dǎo)入完畢后，開始對(duì)信號(hào)源進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過本地振蕩器產(chǎn)生的 信號(hào)源波形類型是正弦波，設(shè)定的 采樣率為 160KHz，振幅是 ，音頻頻率是 8KHz。 ? 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。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。這部分是論文的重點(diǎn)，要盡量詳細(xì)。它的設(shè)計(jì)直接影響著數(shù)字信道化接收機(jī)的整體性能。 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)。 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。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。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(hào)帶寬限制到我們要研究的范圍之內(nèi)。 現(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(tái)無法采用 Nyquist 采樣技術(shù)采 樣，而需要采用帶通采樣。 圖 GRC界面 圖 在 GRC中運(yùn)行一個(gè)流圖 10 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(shí) 、 采樣定律 通過對(duì)軟件無線電的學(xué)習(xí)，我們知道其核心思想是對(duì)天線感應(yīng)的射頻模擬信號(hào)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。 安裝完成后，源代碼便會(huì)位于硬盤上某處，這樣方便日后的修改。 安裝步驟 ： （ 1）安裝 ，運(yùn)行“ language support”選擇“ Chinese”注意不要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行任何升級(jí)。 USRP 平 臺(tái)的出現(xiàn)，讓工程師能夠花費(fèi)少量的精力去為用戶創(chuàng)造大量的代碼庫，并為軟硬件提供了很多實(shí)際運(yùn)用 ，成為了軟件無線電開發(fā)的理想平臺(tái)。 、 GNURadio 的介紹 GNU Radio 的編程是 Python 腳本語言和 C++兩者的混合，其中， Python 用于實(shí)現(xiàn)高級(jí)組織、圖形界面和一些對(duì)運(yùn)算性能要求不高的功能 ， C++因執(zhí)行效率高，可用于信息處理模塊的編 寫，例如信道編譯碼模塊， FFT 變換，調(diào)制器，時(shí)頻同步等等模塊，這些被稱為 block。主要內(nèi)容包括了： ? 學(xué)習(xí)和 掌握軟件無線電的概念、工作原理和 發(fā)展?fàn)顩r； ? 學(xué)習(xí)和掌握 GNU Radio 的安裝和使用方法； ? 學(xué)習(xí)和掌握多相濾波器的相關(guān)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法； ? 用 GNU Radio 軟件為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)多相濾波器，同時(shí)提出基本實(shí)現(xiàn) 方案。現(xiàn)在，人們對(duì)軟件無線電的研究日趨成熟 ，已經(jīng)開始將其應(yīng)用到我們生活的各個(gè)方面。因此，如何更好地去研發(fā)和運(yùn)用軟件無線電技術(shù)，是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 GNU Radio 多相濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要 ： 線電是無線通信領(lǐng)域提出的新的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要以拓展性，結(jié)構(gòu)簡單化地硬件作為通用平臺(tái)，以可替換的軟件來實(shí)現(xiàn)更多的通信功能。軟件無線電新技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于通訊領(lǐng)域來說，是繼“固定通信 — 移動(dòng)通信”“模擬通信 — 數(shù)學(xué)通信”之后的第三次技術(shù) 變革。而我國對(duì)于軟件無線電技術(shù)的研究非常重視，設(shè)立了多項(xiàng)重點(diǎn)研究項(xiàng)目。 、本課題的主要工作 本論文通過設(shè)計(jì)和研究 GNU Radio 軟件，實(shí)現(xiàn)軟件無線電的基本方案，其主要的工作是學(xué)會(huì)使用 GNU Radio 軟件和實(shí)現(xiàn)多相濾波器結(jié)構(gòu)。 ? 開放性和靈活性，軟件無線電采用了模塊化地結(jié)構(gòu)，它的硬件在技術(shù)不斷發(fā)展的前提下不斷更新，軟件模塊也不斷升級(jí)，增加新功能的方法簡單，而且軟件無線電不僅能和舊體制的電臺(tái)進(jìn)行兼容，也能夠和新體制的電臺(tái)進(jìn)行工作，這樣能夠最大限度地保證了軟件無線電技術(shù)的生命周期。 USRP 使得所有波形的相關(guān)處理都在主機(jī) CPU 上完成，例如調(diào)制和解調(diào)，而例如抽樣、上下變頻和內(nèi)插等高速通用操作則都在 FPGA（可編程門陣列）上完成。需要注意的是， GNU Radio 的開發(fā)工作發(fā)展迅速，這就有可能導(dǎo)致各個(gè)版本的二進(jìn)制預(yù)購包有可能處于過時(shí)狀態(tài)。 再輸入 export 配置 路 徑 “ $ export PYTHONPATH=$ ，然后輸入 ” sudo gedit /etc/ ”接著執(zhí)行“ sudo ldconfig”最后輸入“ gnuradioconfiginfo v” 。右邊有各種 block,雙擊一個(gè)，就會(huì)放在左圖上， 圖 是一個(gè)正弦波的信號(hào)源，連接一個(gè)示波器，運(yùn)行，就能夠在示波器上顯示正弦波形 ，如圖 。帶通 采樣可以降低采樣速率的理論值，使得高速采樣和處理能夠成為現(xiàn)實(shí)。 x（ n） ? ? y（ m） 圖 抽取器 Q? 13 通過抽取，不僅可以降低輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)頻率，而且還提高了頻域的分辨率。 內(nèi)插和抽取因子只能為整數(shù)值，如果將內(nèi)插因子為 P和抽取因子為 Q 內(nèi)插器和抽取器相結(jié)合，級(jí)聯(lián)后就可以得到 Q:P 的重采樣， 如果此時(shí) P和 Q是互質(zhì)數(shù)，那么內(nèi)插器和抽取器就可以互相交換次序，否則不可以。然而， FIR 濾波器無反饋，這件使得該種濾波器有恒定的群時(shí)延，所有在頻率范圍中，濾波器完全穩(wěn)定。 、 濾波器的 信道化選擇 所謂信道是指通過一組覆蓋整個(gè)頻段的濾波器將頻段劃分成若干個(gè)子頻段—— 信道，每個(gè)濾波器的輸出就是一個(gè)信道輸出。 多相濾波結(jié)構(gòu)，能夠利用多個(gè)階數(shù)較低的濾波來實(shí)現(xiàn)階數(shù)高的