哈工大软件无线电实验报告
软件无线电
软件无线电实验报告任务描述依据软件无线电知识，利用cooledit对一段DAT格式信号进行分析，对其振幅、频率、相位等信息进行分析，通过matlab等编程软件分析出信号特性，将信号处理并解调出来。
问题分析所给信号经cooledit分析是由两路信号组成，每路信号的频谱相似，都类似白噪声，我们需要将两路信号复接起来组成复信号才能对频谱进行分析。
再通过对信号特点的分析确定调制类型，从而解调出所需求的信号。
求解方法从信号的幅度、频谱、信号的平方、多次方进行分析：FSK、PSK信号的幅度不变，ASK、QAM存在幅度的变化。
对PSK信号进行平方或多次方后，会得到唯一频率，从而确定出是2PSK、QPSK还是8PSK。
所给信号分I、Q两路，需要对信号进行拼接，使用matlab将信号组成一段复信号才能使用cooledit进行分析，通过观察频谱，从中对不同频率的信号进行提取，分别依据信号的特性，判断信号是什么调制类型，进而对信号进行解调。
结论总结载波幅度是随着调制信号而变化的。
其最简单的形式是，载波在二进制调制信号控制下通断，这种方式还可称作通-断键控或开关键控(OOK) 。
l 调制方法：用相乘器实现调制器。
l 调制类型：2ASK,MASK。
l 解调方法：相干法，非相干法。
MASK，又称多进制数字调制法。
在二进制数字调制中每个符号只能表示0和1(+1或-1)。
但在许多实际的数字传输系统中却往往采用多进制的数字调制方式。
与二进制数字调制系统相比，多进制数字调制系统具有如下两个特点：第一：在相同的信道码源调制中，每个符号可以携带log2M比特信息，因此，当信道频带受限时可以使信息传输率增加，提高了频带利用率。
但由此付出的代价是增加信号功率和实现上的复杂性。
第二，在相同的信息速率下，由于多进制方式的信道传输速率可以比二进制的低，因而多进制信号码源的持续时间要比二进制的宽。
加宽码元宽度，就会增加信号码元的能量，也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。
软件无线电技术实验报告_实验三
E、将示波器分别观测实验平台TXI和TXQ端口，通过示波器观察输出波形和频谱。
根据示波器上产生波形的频谱图，观察并记录发送波形经上变频后的频谱特征：
2．数字上/下变频扩展实验
A、在ISE中编译uc_dc工程，然后通过JTAG仿真口将比特文件下载到FPGA中；
电子科技大学
实验报告
学生姓名：李志学号：2011019070023指导教师：沈莹
邮箱：634897551@
一、实验室名称：通信信号处理及传输实验室
二、实验项目名称：数字上下变频
三、实验原理：
1、数字上/下变频的理论基础
通常的无线通信都是通过载波调制信号来实现。这意味着产生了数字基带信号后，需要将信号通过数模（DA）转换，由射频端调制到某个载波频段进行发送。这个将基带信号调制到高频载波频段的过程就称为上变频。反之，在接收机端将模数（AD）转换后的高速率高频带数字信号转换为低速率的基带信号，即将中频或者高频信号搬移到基带或者低频波段的过程就称为下变频。
1.数字上/下变频基础实验
通过实验平台的菜单窗口提示，利用键盘选择菜单内容，逐级进入该实验操作界面，根据操作步骤的提示，利用示波器在指定接口进行输出信号波形观察。具体步骤如下：
检查实验平台左上方和右下方的Power Switch是否处于关闭（OFF）状态；
检查实验平台的电源线是否连接正确，若连接正确，实验平台右下方的Power Ready指示灯会亮起；
因此，上变频和下变频的概念分别是指把信号搬移到更高或更低的频率上。这可以通过信号 与一个复旋转向量相乘得到，结果为：
（3.1）
其中， 代表搬移的频率，通常称为载波频率。
复数信号的实部和虚部也可以分别称做同相分量或正交分量。
标准实验报告一软件无线电实验平台基本通信实验（DOCX页）
电子科技大学实验报告学生姓名：学号：指导教师：一、实验室名称：通信信号处理及传输实验室二、实验项目名称：软件无线电实验平台基本通信实验三、实验原理：1.软件无线电实验平台组成及工作原理高级软件无线电综合实验系统平台由6个模块组成,分别如下：ARM模块、FPGA模块、MCU模块、DSP模块、BASEBAND AD\DA模块、RF模块。
各模块功能如下：ARM（S3C2410）模块其上的操作系统为WINCE5.0，提供用户交互界面。
应用程序与FPGA的交互通过SPI接口驱动实现，应用程序与DSP（C6713）的交互通过HPI接口驱动实现；DSP（C6713）模块主要实现基带信号的调制与解调。
其与ARM的接口为HPI；与FPGA的接口是MCBSP；FPGA（XC3S400）主要实现外部模拟信号的AD采样，以及数字与模拟转换的DA控制，与RF模块联合实现CC2420的功能。
其与DSP的接口为MCBSP，与MCU（C8051F120）是通过SPI以及MCU的P1、P3口实现交互；MCU模块主要实现对RF发射功率，发射、接收信道等一些工作参数配置。
其与FPGA的交互是通过SPI以及P1、P3口实现的；BASE BAND AD\DA模块主要实现数模转换的功能；RF模块主要实现将基带信号转化为射频信号，然后发射出去。
其与FPGA的通信是通过RF自定义接口实现的。
各模块间的通信以及接口示意如图1所示：图1 软件无线电实验平台模块结构2.DSP与ARM通信原理DSP与ARM通过HPI接口协同工作，实现通信。
ARM主要提供用户交互的界面，用户可以在程序界面中输入传输的数据，ARM将用户输入的数据通过HPI口发送给DSP，并且通知DSP开始工作。
DSP在接收到ARM发送的开始工作命令后，从固定的地址获取ARM传送的数据长度以及数据存放地址，然后到相应地址读取数据，将读取到的数据进行搬移，搬移完毕后发送HINT中断给ARM通知DSP端数据操作已经完成。
哈工大软件无线电实验报告
一．实验要求
本实验为演示实验，需观察实验现象，实验要求： 1. 掌握采样原理； 2. 对仿真信号绘制波形图，得到信号频谱。
二．实验原理——SDR 采样理论
1. 低通采样（Shannon Sampling Theory）
f s 2 f max
2. 带通采样（Bandpass Sampling）
实验二 信道化发射信号仿真实验
一．实验要求
本实验为仿真实验，实验要求： 1. 掌握信道化滤波器设计与使用； 2. 使用 Matlab 对信道化原理仿真； 3. 掌握多相滤波器结构； 4. 讨论多信道方法的频带使用率以及原理中快速算法的实现。
二．实验理
多频带的信道化发射以其优越的频谱利用率， 广泛应用于雷达和众多电子工程中， 多相 滤波器结构在实时滤波、并串转换等中也得到广泛的应用。 信道化发射信号原理：对于输入的多个频带信号，基本信道化的结构如图 1 所示。
图 1 基本信道化结构
图 2 变化后的信道化处理
基于多相滤波器结构，变化后的信道化处理如图 2 所示。
三．实验内容及结果分析
1. 产生 16 个复信号：1~16Hz
2. 设计滤波器
应用 Parks-McClellan optimal FIR filter order estimation 设计滤波器，其中参数为：内插 I=16，内插前采样率 50Hz，滤波器通带截止频率 16Hz, 阻带起始频率 25Hz；通带和阻带期 望的幅度分别为 1 和 0，起伏为 1dB 和 40dB。 利用 Parks-McClellan 方法得到的频率向量 fo，幅度向量 ao 和权值 w 设计最终使用的滤 波器系数（可以使用 remez 方法，得到指定阶数的滤波器系数） 。 显然，滤波器系数个数应为 16 的整数倍。 实验中所设计的滤波器特性如下：
哈工大无线电定位原理与应用实验报告
无线电定位原理实验报告
课程名称： 无线电定位原理与应用
班级：
姓名：
学号：
同组人：
学号：
指导教师：
张云
实验时间：
实验成绩：
哈尔滨工业大学
1. 实验一 调频法测距实验
1.1 实验要求 （1）掌握雷达测距原理，了解雷达测距实验仪器原理及使用。 （2）采集静止目标的回波数据，对实验数据进行分析并计算目标的距离。
������ R = 2 ∗ ������ ∗ ∆F (其中 c—光速；������—线性调频波斜率，实验中的������=5 ∗ 1010Hz/s; ∆F—回波的固 定频差) 代入计算可得，带测距离: R=2.534m
2. 实验二 调频法测距实验
2.1 实验要求
（1）掌握雷达测速原理，了解连续波雷达测速实验仪器原理及使用。
3.3 实验内容 1、MATLAB 中导入线性调频脉冲信号，实际是长度为 400 的矩阵，realpart.txt
为信号实部，imagpart.txt 为信号虚部。 2、FFT 作出线性调频脉冲复信号的频谱 3、对信号频域取共轭，求出系统函数 ，IFFT 求出系统冲击响应 。 4、匹配滤波，复信号通过线性系统，即频域相乘，IFFT 求出匹配滤波后的信
LFM 信号的频谱近似为：
S ( )
A
2 exp{ j[ (0 )2 ]}
k
2k 4
0
0
2
others
近似程度取决于时宽带宽积 D， D 越大，近似程度越高，即频谱越接近于矩
形。
Real part of chirp signal
软件无线电实验报告
软件无线电实验报告软件无线电实验报告引言：软件无线电（Software Defined Radio，简称SDR）是一种新兴的无线通信技术，它通过软件来实现无线电信号的处理和调制解调。
相比传统的硬件无线电，SDR具有更高的灵活性和可配置性。
本实验旨在通过搭建一个简单的SDR系统，探索其原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是搭建一个基于SDR的无线通信系统，并通过实际操作来了解SDR的工作原理和应用场景。
具体实验目标如下：1. 理解SDR的基本原理；2. 学习使用SDR平台进行信号处理和调制解调；3. 实现简单的无线通信功能。
二、实验环境和工具1. 硬件设备：电脑、SDR硬件平台（如RTL-SDR等）；2. 软件工具：SDR软件平台（如GNU Radio等）。
三、实验步骤1. 搭建SDR硬件平台：将SDR硬件连接至电脑，确保硬件设备正常工作；2. 安装SDR软件平台：根据硬件平台的要求，下载并安装相应的SDR软件平台；3. 配置SDR软件平台：根据实验需求，设置SDR软件平台的参数，如采样率、中心频率等；4. 实现信号接收：使用SDR软件平台接收无线电信号，并通过可视化界面展示信号的频谱特征；5. 实现信号处理：使用SDR软件平台对接收到的信号进行处理，如滤波、解调等；6. 实现信号发送：使用SDR软件平台将处理后的信号发送出去，构建一个简单的无线通信链路；7. 进一步实验：根据实际需求，深入研究SDR的其他应用领域，如无线电频谱监测、无线电定位等。
四、实验结果与分析通过搭建SDR系统并进行实验操作，我们成功实现了无线信号的接收、处理和发送。
在信号接收方面，我们能够准确地捕获无线电信号，并通过频谱分析工具展示信号的频谱特征。
在信号处理方面，我们可以使用SDR软件平台提供的各种信号处理模块对接收到的信号进行滤波、解调等操作。
在信号发送方面，我们可以将处理后的信号通过SDR软件平台发送出去，实现简单的无线通信功能。
无线电实验报告
无线电实验报告无线电实验报告引言无线电技术作为一项重要的通信工具，广泛应用于各个领域。
本次实验旨在通过搭建一个简单的无线电通信系统，深入了解无线电的原理和应用。
本文将从实验的目的、实验装置的搭建、实验过程的记录以及实验结果的分析等方面，详细介绍本次无线电实验的过程和结果。
实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的无线电通信系统，加深对无线电原理的理解，并掌握基本的无线电通信技术。
具体包括以下几个方面：1. 理解无线电波的传播原理和特性；2. 掌握无线电收发信机的基本原理和搭建方法；3. 熟悉调频和调幅调制技术，了解不同调制方式的特点；4. 学会使用无线电通信系统进行简单的通信。
实验装置的搭建本次实验所需的装置包括无线电收发信机、天线、音频输入设备等。
首先，我们需要搭建一个简单的无线电收发信机，用于发送和接收无线电信号。
其次，选择合适的天线，用于无线电波的发射和接收。
最后，将音频输入设备连接至无线电收发信机，用于输入声音信号。
实验过程的记录在实验过程中，我们首先按照实验装置的搭建要求，逐步组装无线电收发信机。
接下来，将天线连接至无线电收发信机，并调整天线的位置和方向，以获得最佳的信号传输效果。
然后，将音频输入设备连接至无线电收发信机，调节音频输入的音量和频率，确保输入的声音信号能够被准确地传输和接收。
实验结果的分析通过实验，我们成功搭建了一个简单的无线电通信系统，并进行了一系列的通信测试。
在测试过程中，我们发现无线电波的传播距离受到环境、天气等因素的影响。
在开阔的地区，无线电信号的传输距离较远，信号质量较好；而在有遮挡物的地方，无线电信号的传输距离较短，信号质量较差。
此外，我们还发现调频和调幅调制技术在无线电通信中的应用。
通过调节调频的频率或调幅的幅度，我们可以实现不同的信号传输方式。
调频方式适用于音频信号的传输，而调幅方式适用于语音和数据信号的传输。
结论通过本次实验，我们深入了解了无线电的原理和应用。
无线电实验报告
无线电实验报告一、实验目的本次无线电实验的目的是了解无线电的基本原理和使用方法，并掌握无线电的调试和测试技巧。
二、实验原理无线电是一种通过电磁波进行传输和通信的技术。
无线电是利用无线电波传输信息的过程，通过调制和解调技术将信息转换成适合在无线电波中传输的形式。
无线电系统由三部分组成：发送器、信道和接收器。
发送器将信息转换成无线电信号并发送到信道中，信道通过电磁波传输信号，接收器接收并解调信号，将其转换回原始的信息形式。
三、实验设备•信号发生器•调频电台•示波器•负载电阻•各类连接线四、实验步骤1.接线：将信号发生器与调频电台连接，连接线的一端插入信号发生器的输出端口，另一端插入调频电台的输入端口。
确保连接牢固。
2.设置参数：在信号发生器上设置所需的频率和幅度，以及调频电台的接收频率。
3.测试调频电台：打开示波器并将探头接到调频电台的输出端口。
调整示波器的各项参数，观察输出的波形，判断是否正常工作。
4.进行调频电台的调试：使用信号发生器产生不同频率的信号，通过调节调频电台的接收频率，观察示波器上信号的变化，确保调频电台能够正确接收不同频率的信号。
5.测试传输距离：在一定距离内设置两台调频电台，将其中一台设置为发射模式，另一台设置为接收模式。
逐渐增加发射电台的输出功率，观察接收电台的信号强度，确定最佳传输距离。
6.测试抗干扰能力：在信号发生器附近放置其他电子设备，如手机、电视等，观察调频电台接收到的信号是否受到干扰。
五、实验结果与分析在进行实验过程中，我们成功完成了无线电的调试和测试。
通过观察示波器上的波形和调频电台接收到的信号强度，可以判断调频电台的工作状态和性能。
在测试传输距离时，我们发现随着发射电台的输出功率增加，接收电台的信号强度逐渐增强，但当功率过大时，信号的质量反而变差。
这是因为过高的功率会引起信号传输中的失真和干扰。
在测试抗干扰能力时，我们发现调频电台的抗干扰能力较强，即使附近有其他电子设备的干扰也不会造成明显的影响。
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2. 带通采样（Bandpass Sampling）
clc clear all; close all; fs=360e3; %采样频率，也可设为30Hz fc=120e3; %载频 fb=15; %基带频率 N=1:1000; t1=fc/fs*N; t2=fb/fs*N; s1=exp(j*2*pi*t1); %载波信号 s2=exp(j*2*pi*t2); %基带信号 s=s1.*s2; %调制信号 figure; plot(real(s)); %信号时域图 xlabel('Sample Point'); ylabel('Amplitude(dB)'); w=hann(length(N)); y=fft(w'.*s); y=fftshift(db(y)); freq=-fs/2:fs/(length(N)-1):fs/2; freq=freq/1000; figure; plot(freq,y); %信号频域图 xlabel('Frequency(kHz)'); ylabel('Amplitude(dB)');
四．实验程序
1. 产生 16 个复信号
f=1.0:16.0; % 基带调制频率（kHZ） I=16; Fs=50.0; %Fs:零中频采样率； fs=Fs*2*I; %fs:输出采样率； A=1; n1=200; for k=1:I for r=1:(n1+I) s(k,r)=A*(1+0.5*exp(j*2*pi*f(k)/Fs*(r-1))); end
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
fs
4 f0 2n 1
fs 2B
三．实验内容及结果分析
1. 低通采样（Shannon Sampling Theory）
设复正弦信号频率 15Hz，采样率分别为 30Hz 和 60Hz。低通采样结果如下：
图 1 fs=30Hz 采样结果
图 2 fs=60Hz 采样结果
分析：在图 1、图 2 所示的两种采样率下，幅频特性均在 15Hz 处达到峰值，说明在 30Hz 及 60Hz 这两个采样频率下，均能无失真地恢复出 15Hz 的复正弦信号。
2. 带通采样（Bandpass Sampling）
设基带信号为 15Hz 的标准复正弦信号，载频为 120KHz 的标准正弦信号，采样率为 360KHz，则合成的信号时域（实部）和频域的波形如下：
图 3 采样率为 360kHz 时信号时域波形
图 4 采样率为 360kHz 时信号频域波形
在带通采样条件下，设采样率为 30Hz，得到
图 3 滤波器幅频及相频特性
3. 信道化处理 4. 绘出结果（时域和频域）
图 5 信道化处理频域波形
分析：由信道化得到的频域波形可看出，这种处理将频带分成了 16 份，提高了频带利用率。 信道化处理通过内插、滤波、乘上相位因子等实现，由于内插在滤波之后，这样大大降低了 运算的数据量， 而且每一支路的滤波器从原先的原型低通滤波器变为相应的多相分量， 也大 大减小了运算量，同时 IDFT 可采用高翔算法 IFFT 实现，保证了实时性。
ylabel('Amplitude(dB)'); s2=exp(j*2*pi*t2); w=hann(length(N)); y2=fft(w'.*s2); y2=fftshift(db(y2)); freq2=-fs2/2:fs2/(length(N)-1):fs2/2; figure; plot(freq2,y2); %采样率为fs1=60Hz的频域处理波形 xlabel('Frequency(Hz)'); ylabel('Amplitude(dB)');
for n=1:point yy(n)=yy(n)+0.001*randn; %加点噪声平滑 l(n)=fs/point*(n-1); end pp=abs(fft(yy)); %计算复信号频谱 ppm=max(pp); figure; plot(l,db(pp/ppm)); grid on yy1=real(yy); %取实部 pp1=abs(fft(yy1)); %计算实新号频谱 ppm1=max(pp1); figure; plot(l(1:256),db(pp1(1:256)/ppm1)); grid on; figure plot(l,yy); grid on %信号时域波形
end
2. 设计滤波器
rp = 1.0; % Passband ripple rs = 40.0; % Stopband ripple fs=Fs*2*I; % Sampling frequency f = [16.0 25.0]; % Cutoff frequencies a = [1 0]; % Desired amplitudes % Compute deviations dev = [(10^(rp/20)-1)/(10^(rp/20)+1) 10^(-rs/20)]; [n,fo,ao,w] = firpmord(f,a,dev,fs); N=(n-mod(n,I))/I+I; n=N*I; %取成I的整数倍 b = firpm(n,fo,ao,w); % 滤波器幅频特性曲线的绘制 figure; freqz(b,1,1024,fs); title('Lowpass Filter Designed to Specifications');
四．实验程序
1. 低通采样（Shannon Sampling Theory）
clc clear all; close all; fs1=30; %采样率fs1=30Hz fs2=60; %采样率fs2=60Hz f0=15; %复正弦信号频率fs0=15Hz N=1:1000; t1=f0/fs1*N; t2=f0/fs2*N; s1=exp(j*2*pi*t1); w=hann(length(N)); %加汉宁窗处理 y1=fft(w'.*s1); y1=fftshift(db(y1)); freq1=-fs1/2:fs1/(length(N)-1):fs1/2; figure; plot(freq1,y1); %采样率为fs1=30Hz的频域处理波形 xlabel('Frequency(Hz)');
实验一 SDR 信号采样理论实验
一．实验要求
本实验为演示实验，需观察实验现象，实验要求： 1. 掌握采样原理； 2. 对仿真信号绘制波形图，得到信号频谱。
二．实验原理——SDR 采样理论
1. 低通采样（Shannon Sampling Theory）
f s 2 f max
2. 带通采样（Bandpass Sampling）
图 5 采样率为 30Hz 时信号时域波形
图 6 采样率为 30Hz 时信号频域波形
分析：对一个窄带调制信号，若采用低通采样（360kHz） ，则得到的频谱在载频（120kHz） 两侧 15Hz 处各有一条谱线。这种信号也可采用带通采样，得到的频谱在 15Hz 处有一条谱 线，即实现了对载频的搬移，这样在保证无失真恢复处基带信号的前提下，大大降低了采样 率。
3. 信道化处理
for r=1:N for k=1:I h(k,r)=b((r-1)*I+k); %对原型滤波器进行多相分解（I倍内插） end end for r=1:(n1+I) for k=1:I mk(k)=s(k,r); end mfft=ifft(mk); %计算离散傅里叶反变换 for k=1:I x0(k,r)=mfft(k)*exp(j*pi/(2*I)*(k-1)); end end for r=1:(n1+I) for k=1:I z(k,(2*r-1))=x0(k,r); %2倍内插 z(k,2*r)=0; end end for k=1:I for r=1:(n1+I) zk(r)=z(k,r); end for r=1:N hk(r)=h(k,r); end y0=conv(zk,hk); %多相滤波 for r=1:n1 y0(r)=y0(r)*exp(j*pi/2*(r-1)); end for r=1:n1 y(k,r)=y0(r+N); end end for k=1:I for n=1:n1*I if mod((n-1),I)==0 y00(k,n)=y(k,(n-1)/I+1); else y00(k,n)=0.0; %I倍内插 end end end for n=I:(n1*I-I) yout(n-I+1)=y00(1,n)+y00(2,n-1)+y00(3,n-2)+y00(4,n-3)+y00(5,n-4)+y00(6,n-5)+ y00(7,n-6)+y00(8,n-7);%I路延迟求和 end point=512; yy(1:point)=yout(101:(100+point));
实验二 信道化发射信号仿真实验
一．实验要求
本实验为仿真实验，实验要求： 1. 掌握信道化滤波器设计与使用； 2. 使用 Matlab 对信道化原理仿真； 3. 掌握多相滤波器结构； 4. 讨论多信道方法的频带使用率以及原理中快速算法的实现。
二．实验原理
多频带的信道化发射以其优越的频谱利用率， 广泛应用于雷达和众多电子工程中， 多相 滤波器结构在实时滤波、并串转换等中也得到广泛的应用。 信道化发射信号原理：对于输入的多个频带信号，基本信道化的结构如图 1 所示。
图 1 基本信道化结构
图 2 变化后的信道化处理
基于多相滤波器结构，变化后的信道化处理如图 2 所示。
三．实验内容及结果分析
1. 产生 16 个复信号：1~16Hz
2. 设计滤波器
应用 Parks-McClellan optimal FIR filter order estimation 设计滤波器，其中参数为：内插 I=16，内插前采样率 50Hz，滤波器通带截止频率 16Hz, 阻带起始频率 25Hz；通带和阻带期 望的幅度分别为 1 和 0，起伏为 1dB 和 40dB。 利用 Parks-McClellan 方法得到的频率向量 fo，幅度向量 ao 和权值 w 设计最终使用的滤 波器系数（可以使用 remez 方法，得到指定阶数的滤波器系数） 。 显然，滤波器系数个数应为 16 的整数倍。 实验中所设计的滤波器特性如下：