Sora高性能开源软件无线电平台
Sora与物联网：智能连接的新时代
随着物联网（IoT）技术的迅速发展和普及，我们生活的方方面面正在经历前所未有的变革。
在这一变革中，Sora技术作为物联网领域的一项创新技术，正逐渐崭露头角，成为推动智能连接新时代的核心力量。
本文将探讨Sora技术与物联网的结合如何开启智能连接的新时代，并分析其在实际应用中的价值与挑战。
一、Sora技术与物联网的融合Sora技术作为一种综合性技术平台，具备强大的数据处理能力、智能化决策支持和广泛的连接性。
当它与物联网技术相结合时，能够实现对物联网设备的智能管理和优化，提升物联网系统的整体性能和可靠性。
通过Sora技术，物联网设备可以更加高效地收集、传输和处理数据，实现设备之间的智能互联和协同工作。
二、智能连接新时代的特点全面感知与实时响应：通过物联网设备的大量部署和数据的实时采集，Sora技术能够实现全面感知和实时响应。
这意味着我们可以更加准确地了解周围环境的变化，及时作出决策和采取行动。
智能决策与优化：Sora技术具备强大的智能化决策支持功能，可以根据物联网设备收集的数据进行实时分析和预测，为用户提供智能化的决策建议。
这有助于提高物联网系统的效率和性能，实现资源的优化配置和节能减排。
安全与隐私保护：在智能连接新时代，数据安全与隐私保护成为至关重要的问题。
Sora技术通过采用先进的数据加密和安全防护措施，确保物联网设备的数据安全和隐私保护，为用户提供更加安全可靠的智能连接服务。
三、Sora与物联网在实际应用中的价值智能家居：通过Sora技术与物联网的结合，智能家居系统可以实现更加智能、便捷和个性化的服务。
用户可以通过手机、语音助手等设备远程控制家电，实现智能化管理。
同时，Sora 技术还可以提供智能安全监控、智能照明等功能，提高家居生活的安全性和舒适度。
智慧工业：在工业领域，Sora技术与物联网的结合可以实现设备的智能监测、预测性维护和生产过程的自动化。
通过实时收集和分析设备数据，Sora技术可以预测设备的故障和维护需求，减少生产中断和维修成本。
软件无线电系统Microsoft SORA
HEIGHT_SDR_RF_2103_400 HEIGHT_SDR_RF_2104_900 HEIGHT_SDR_RF_2105_1200 HEIGHT_SDR_RF_2106_1800 HEIGHT_SDR_RF_2107_2.4 HEIGHT_SDR_RF_2108_WIFI
1
HEIGHT_SDR_RF_2107_2400
1
HEIGHT_SDR_RF_2108_WIFI
4
HEIDR_FTG_2 400)
发射前端多工器
(HEIGHT_SDR_DUX_
2500)
Height-Hpc(海润恒通) HEIGHT_SDR_RF_2108_WIFI
HEIGHT_SDR_RF_2108_WIFI 基于 MAX2829 芯片设计的无线接收板卡，板卡 基本功能为：从 SMA 接口连接无线频段天 线，对无线信号进行接收与发射，FPGA 通 过两个 64PIN 接头对芯片 MAX2829 进行控 制。利用该板卡可实现 MIMO4*4 实验。
可实现
WIFI 802.11a/b/g MIMO(802.11 n)(需多子板与
时钟分配板配合)
板卡指标
● 工作频段:
4.9GHz-5.875GHz(802.11a) 2.4GHz-2.5GHz 4.9GHz-5.875GHz(802.11a/b/g)
● 灵敏度与本振相位噪声均满足 802.11a/b/g)
单独分隔出来，专门用于软件无线电的计算，普通任务无法再对这些核进行调度。因 此软件无线电的实时性得到了保障。
其次， Microsoft SORA 利用 PC 的硬件优势，采用了与传统嵌入式系统完全不同 的实现方式。例如，在 CPU 架构上，大量的利用查找表的方式来加速算法，而这在嵌 入式系统中是不可想象的。因为在传统嵌入式无线系统中，存储器一直是一个稀有资 源。Microsoft SORA 充分利用的现代 CPU 的多项特性，例如高速缓存和 SIMD 指令，
浅谈对认知无线电的认知和思考
HEBEINONGJI摘要:本文从认知认知无线电入手，重构了认知无线电系统组成框图，提出了机器人无线电的新名词。
对认知无线电和软件无线电研究现状以及Sora平台系统做了简略介绍，对认知无线电研究和应用前景进行了展望，并在思考基础上提出T自己的一些看法。
关键词:通信;频谱;认知无线电；软件无线电;机器人无线电浅谈对认知无线电的认知和思考苏州健雄职业技术学院陈清1认知认知无线电从20世纪90年代第一代模拟移动通信(1G)开始,民用移动通信在近二十多年里已经完成了4代更替，现在人们都用上T3G/4G移动通信终端机一字智能手机，而5G移动通信也正在向我们走来。
其技术发展的背后，就是无线电通信技术正在发生一场的深刻的革命性变革。
早在1992年5月Joseph Mitola博士在美国全国电信系统会议上首次提出了软件无线电(SDR)概念，将传统模拟体制无线电通信数字化、软件化，用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”的无线通信。
软件超电技术的重要价值在于传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台，而许多的通信功能则是由软件来实现，打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。
软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信，摸信到如通信之后的一次命。
1998年在瑞典皇家工学院的一个研讨会上Joseph Mitola博士对软件无线电概念进行扩展，提出了认知无线电(CR)概念，即软件无线电智能化。
我们可以设想一下,在软件无线电基础上加上机器“大脑”可使认知无线电具有学习能力、感知能力、存储大数据能力、云计算能力，实现与周围环境交互信息，感知和利用空闲频谱等一些新的设想。
也有人说认知无线电就是智慧无线电，并被预言为未来最热门的无线技术。
2认如无线电的组成要深刻认知认知无线电就要首先要从认知传统无线电、软件无线电开始。
软件无线电发展至今已经有二十多年了，技术已经比较成熟。
传统无线电是由双工器(发射器/接收器)、ADC/DAC(包含调制/解调、编码/解码)等各单元硬件电路组成的。
SORA WIFI模块射频应用手册
SORA WIFI模块射频应用手册Rev.1.0SORA WIFI射频模块应用手册1产品概述V3-2450可以实现射频收发功能。
可以通过SPI总线灵活配置频点带宽和增益2主要特性✓供电：5V✓核心芯片：MAX2829ETN✓WIFI频段：2.4-GHz或5.0-GHz频段✓基带零中频输入输出✓带宽最大20MHz✓RF和基带接收增益完全可控✓发射端增益调整范围32DB✓接收端增益调整范围96DB✓发射功率可达20DBm✓可以支持内部参考时钟或外部参考时钟✓控制端可选并行配置模式。
北京威视锐科技有限公司V3Technology,Ltd-2-SORA WIFI 射频模块应用手册北京威视锐科技有限公司V3Technology,Ltd-3-3发送端增益输出功率对应关系SORA WIFI 射频模块应用手册北京威视锐科技有限公司V3Technology,Ltd-4-3Sora DUT 脚本发送端cd C:\sora_all\SoraSDK2.0\bindut start --radio 0dut centralfreq --radio 0--value 2422dut txgain --radio 0--value 0x400dut transfer --file C:\data\frame36.bindut radwr --reg 0x16--value 0x1--radio 0for /L %%i in (1,1,1000000)do dut mimotx --sid 524288--radio 0接收端cd C:\sora_all\SoraSDK2.0\bindut start --radio 0dut rxgain --radio 0--value 0x400dut rxpa --radio 0--value 0x2000SORA WIFI射频模块应用手册dut radwr--reg0x17--value0x1--radio0dut dumppause4DUT命令说明✓WIFI频段：2.4-GHz或5-GHz频段，直接写入频率值(单位MHz)dut centralfreq--radio0--value2422✓发送增益设置：范围0~31.5dB(0x0~0x1f80)步进0.5dB(0x80)dut txgain--radio0--value0x400✓接收增益设置：范围0~31.5dB（0~0x3e00)步进0.5dB(0x200)dut rxgain--radio0--value0x400✓接收LNA增益设置：分为三档：0x1000(0dB)，0x2000(16dB)，0x3000(32dB)5典型测试测试平台：Sora kits*2SDK：Version Sora SDK2.0天线距离：1.5m测试脚本：见3使用虚拟示波器观察Dump数据：北京威视锐科技有限公司V3Technology,Ltd-5-SORA WIFI射频模块应用手册北京威视锐科技有限公司V3Technology,Ltd-6-。
基于GNURadio和USRP的无线通信系统建模仿真[权威资料]
![基于GNURadio和USRP的无线通信系统建模仿真[权威资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/96aa50d80408763231126edb6f1aff00bed57062.png)
基于GNURadio和USRP的无线通信系统建模仿真摘要：针对无线通信环境的复杂特性，为了实现无线通信系统快速准确的建模仿真，应用GNU Radio和USRP 组成的软件无线电系统作为新的建模仿真方法。
介绍并分析该方法的软件特性和硬件架构，进行MPSK调制系统在仿真信道和实际信道下链路模型的误码率对比实验，并在包含实际无线信道的链路模型基础上，设计并实现了一套无线视频流传输原型系统。
分析和实验结果表明，新方法能够快速实现无线通信系统原型，将实际无线信道纳入系统模型中，从而获得更准确的仿真和分析结果。
该方法适用于对通信协议标准及系统有定制化需求、针对传输环境复杂的无线通信系统研究开发。
关键词：无线通信系统；建模仿真；无线信道；GNU Radio USRPTN911?34； TP923 A 1004?373X（2013）18?0073?050 引言无线通信技术正处在飞速发展的阶段，并开始广泛运用于个人、商业、军事等多个领域。
随着无线通信系统复杂度的日益上升，使用传统的分析方法来评估和设计无线通信系统已经变得十分困难；采用硬件原型测试的方法由于实现成本高、难度大，往往在系统开发的后期才能得以实现；以软件为基础的建模仿真方法则能够使研究和开发人员在花费较少的人力和财力的情况下，获得接近真实系统的评估能力，因此成为了通信系统开发前期主要的设计和验证手段。
目前，无线通信系统的建模仿真主要通过Matlab Simulink，SystemView，SPW等软件实现[1]。
但对于特性变化快、易受干扰的无线传输环境来说，上述基于纯软件的建模仿真手段难以对系统实现快速和准确的测试、分析和评估。
本文提出将软件无线电开发平台GNU Radio和通用软件无线电外设USRP（Universal Software Radio Peripheral）组成的软件无线电系统用于无线通信系统的建模仿真，首先分析了该系统的软件特性和硬件结构；随后对MPSK调制系统分别建立基于仿真信道和实际信道的通信链路模型，进行误码率测试的对比实验，验证该方法将实际无线信道纳入系统仿真中的可行性；最后在采用实际信道的链路模型基础上，进一步设计并实现了无线视频流传输原型系统，能够通过无线方式实现视频流传输。
sora的基本原理
sora的基本原理Sora是一种用于实现高性能、低延迟数据传输的开源软件。
它主要基于UDP协议，采用了用户空间套接字技术，能够在保证数据传输可靠性的同时，提供极低的延迟和高效的数据传输速率。
Sora的基本原理涉及到以下几个方面：1. 用户空间套接字技术：Sora利用用户空间套接字技术将数据传输的处理逻辑移至用户空间，避免了操作系统内核空间和用户空间之间频繁的数据拷贝，提高了数据传输的效率。
用户空间套接字技术还可以允许用户在不同的应用层协议之间进行灵活的切换，实现更加个性化的数据传输处理。
2. UDP协议：Sora主要基于UDP协议进行数据传输，与TCP协议相比，UDP协议的优势在于不需要进行握手和数据包重传，可以降低传输时延，适用于对数据传输实时性要求较高的场景。
但UDP协议的不可靠性也带来了一定的挑战，Sora通过自身的数据传输处理机制，提高了UDP协议的可靠性，保证数据的完整性和可靠性。
3. 数据传输优化：Sora在数据传输过程中采用了一系列优化策略，例如数据包的合并和拆分、传输的批量处理、传输的异步化等，提高了数据传输的效率和性能。
此外，Sora还支持数据传输的加密和压缩，保护数据的安全性和减小数据传输的带宽占用。
4. 可扩展性和灵活性：Sora的设计考虑了系统的可扩展性和灵活性，可以支持多种不同的数据传输场景和需求。
用户可以根据自身的需求，自定义数据传输的处理逻辑，实现个性化的数据传输方案。
同时，Sora的模块化设计也使得系统的功能和性能可以灵活扩展和升级，适应不断变化的数据传输需求。
总的来说，Sora的基本原理涉及到用户空间套接字技术、UDP协议、数据传输优化和可扩展性和灵活性等方面，通过这些原理的应用和优化，Sora实现了高性能、低延迟的数据传输，适用于各种实时性要求较高的数据传输场景。
Sora的基本原理的理解和应用，对于数据传输性能的提升和系统的优化具有重要的意义。
sora 原理
sora 原理
Sora是一种基于软件定义无线电（SDR）技术的无线通信平台，可以实现灵活、高效的无线通信系统设计和部署。
Sora平台的原理基于SDR技术，可以通过软件
对无线通信系统的物理层和协议栈进行灵活配置和定制，从而实现对不同通信标准和频段的支持。
Sora平台的核心是基于通用计算平台（如PC或服务器）的通用处理器和可编
程硬件加速器相结合的架构。
Sora平台利用通用处理器执行通信系统的控制和高
层协议处理，利用硬件加速器（如FPGA）实现信号处理和调制解调等高性能任务。
通过将通用处理器和硬件加速器灵活地结合在一起，Sora平台可以实现对不同通
信系统的快速实现和部署。
在Sora平台中，无线信号的物理层处理主要通过硬件加速器实现。
硬件加速
器可以实现数字信号处理、射频信号调制解调、信道编解码等功能，具有高性能和低延迟的优势。
同时，Sora平台还提供了丰富的软件开发工具和API，可以方便地实现通信系统的软件部分。
Sora平台的原理在于将无线通信系统的功能划分为软件可编程的控制和高层处
理部分以及硬件加速的信号处理部分，通过灵活配置和组合这两部分实现对不同通信系统的支持。
Sora平台的灵活性和高性能使其在研究和开发领域得到广泛应用，例如无线网络协议研究、通信系统仿真和实时信号处理等领域。
总的来说，Sora平台的原理基于SDR技术，通过软件定义和硬件加速相结合
的方式实现灵活、高效的无线通信系统设计和部署。
通过对Sora平台的深入了解
和应用，可以实现对无线通信系统的快速开发和定制，推动无线通信技术的发展和创新。
sora实现原理
sora实现原理SORA (Secure Open Radio Access) is a protocol designed to enable efficient and secure communication in wireless networks, particularly in the context of 5G and beyond. The implementation principles of SORA typically involve the following key aspects:1.Decentralization: SORA emphasizes a decentralizedapproach to wireless communication, allowing devices tocommunicate directly with each other without relying heavily oncentralized infrastructure. This decentralization enhancesscalability, resilience, and flexibility in network deployment.2.Dynamic Spectrum Access: SORA enables dynamicspectrum access, allowing devices to opportunistically utilizeavailable spectrum bands efficiently. This is particularly important in the context of spectrum scarcity and increasing demand forwireless communication services.3.Security and Privacy: SORA prioritizes security andprivacy in wireless communication by incorporating robustencryption mechanisms, authentication protocols, and privacy-preserving techniques. This ensures that sensitive informationremains protected and that communication channels are securefrom malicious attacks.4.Resource Efficiency: SORA aims to optimize theutilization of network resources, including spectrum, power, and bandwidth, to improve overall network efficiency and performance. By dynamically adapting to changing network conditions, SORA maximizes resource utilization while minimizing interference and congestion.5.Interoperability: SORA is designed to be compatible with existing wireless communication standards and protocols, facilitating interoperability with heterogeneous networks and devices. This ensures seamless integration and compatibility with legacy systems, enabling smooth migration to SORA-based solutions.6.Adaptability and Flexibility: SORA provides mechanisms for adaptive and flexible communication, allowing devices to adjust their communication parameters dynamically based on environmental conditions, network congestion, and user requirements. This adaptability enhances the reliability and resilience of wireless networks in diverse deployment scenarios.7.Openness and Collaboration: SORA promotes openness and collaboration among stakeholders, including researchers, industry partners, and regulatory bodies, to foster innovation, standardization, and the development of interoperable solutions. This collaborative approach accelerates the adoption andevolution of SORA in wireless communication ecosystems.描述（Chinese description）：SORA（安全开放无线接入）是一种旨在实现无线网络中高效安全通信的协议，特别是在5G及其之后的环境中。
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Sora : 高性能开源软件无线电平台
SORA软件无线电平台是世界上第一款100%基于PC的高性能可编程无线通信系统。
它充分发挥了通用处理器（GPP）性能和灵活性，采用软硬件联合优化技术，满足高速信号处理的挑战。
可以在通用的PC或者服务器上实时运行无线通信协议，速率可达54Mbps以上。
在传统的无线通讯系统，关键底层处理，如PHY层和介MAC层，通常ASIC芯片或者FPGA实现，因为有非常高的计算要求。
这种设计更改或升级比较困难，对设计人员硬件水平要求很高，不适合作为科学研究或者算法工程师的研究平台。
但是通用处理器（GPP）的软件和硬件系统都不是为了无线通信的信号处理而设计的，因此很难达到高性能的实时通信。
例如，非常流行的USRP系列，只能实现8MHz带宽上，100多Kbps 的实时通信。
高性能的无线通信对系统有非常严格的需求，主要是以下三个方面：
1. 高速的系统吞吐量
包括远端射频头和PHY层协议之间以及PHY层协议内部的模块之间。
例如，实现802.11系列协议，单天线需要大约1.2Gbps的吞吐量，如果支持4x4 MIMO应用，那么至少5Gbps以上，这个指标目前对大部分PC都是严峻的挑战。
2. 高强度的计算
无线通信的算法需要大量的计算，而且为了保证实时性，很多计算又是突发性的，因此必须充分发挥GPP的性能才能保证。
目前主流的GPP都采用多核架构，所以如何将多核的计算能力汇聚起来，实现通信协议对软件开发也是一个挑战。
3. 实时的响应
无线通信协议中有很多响应门限，为了保证正常通信，这些响应门限必须满足。
因此，低延迟的控制方法也很重要。
例如，802.11系列的MAC层协议要在几个微秒内就可以得到响应。
这对于PC和操作系统都是很难实现的。
Sora的解决之道：
SORA通过以下四种途径解决了GPP开发无线通信算法问题，分别是：
1. 采用高速的PCI Express总线接口标准。
PCIe总线不仅吞吐量大，而且响应时间也优于USB、GbE等接口，非常适合软件无线电的应用。
2. 充分优化的PHY 层协议实现方法
3. 多核CPU之间的数量流水式操作。
在不同内核之间通过FIFO同步，充分发挥各个内核的作用。
4. 内核限定技术。
通过设置，可以实现某个内核停止相应外部中断，专心计算，提高系统计算能力。
下图是Sora的系统结构：
Sora的硬件架构
RCB（Radio Control Board）：射频控制板，系统的核心部件
RCB是Sora系统的核心板卡，采用了PCI Express 8x架构，最高吞吐率达到16Gbps。
RCB上有8个通用的射频接口，可以支持最高8x8MIMO。
SoraRCB2：更高性能的用户可编程FPGA
Sora2：射频前端和RCB2构成完整的Sora2板卡
Sora的软件架构
主要技术：
1. 采用查找表技术充分利用CPU的L2 Cache，大部分的PHY层算法可以通过查找表来加速1.5~22倍。
2. SIMD指令集优化。
充分利用CPU并行加速指令，特别适合FFT和IFFT这一类运算。
3. 利用多核流水线技术
通过同步FIFO，将PHY层实现的子流水线模块分配到不同的内核执行，充分利用多核
CPU的计算能力。
4. 独占内核技术
为了确保CPU可以实时响应，Sora采用了独占线程技术，可以让某个或者某几个内核专用于SDR的任务，不被其他系统调用影响。
实现这种技术不需要修改操作系统的内核。
Sora的性能测试
以WiFi 802.11a/b/g的实现为案例，测试Sora的性能。
算法优化前后对比：
Sora与商业网卡吞吐量对比
SoraSDK开发包
Sora学术套件提供了SDK开发包，提供了开源实现的802.11a/b/g的PHY和MAC实现。
自从2010年发布以来，多次更新，目前的版本为SDK2.0。
SDK不仅提供了PHY和MAC的实现代码，还提供了调试用的一些工具，如示波器
Sora的客户群
从2010年5月正式发布至今，已有超过20个国家的200个实验室正在使用Sora进行开发。
威视锐联合微软研究院、北京交通大学，在清华大学出版社支持下，出版了基于Sora的高校教材。
订货型号
SoraCompact
70MHz~6GHz, SISO，无风扇i7工业级主机，适合车载和户外测试
SoraStation2
70MHz~6GHz, MIMO2x2，桌面型i7主机，适合实验室室内测试
SoraMIMO
70MHz~6GHz, MIMO4x4，1.5U上架式结构，适合机柜安装
注2：如果需要远距离传输，可以选配威视锐的外置功放。