usrp的基本结构和功能
usrp使用手册
usrp使用手册【实用版】目录RP 简介RP 的安装与配置RP 的基本使用方法RP 的高级功能与应用RP 的维护与升级正文【USRP 简介】USRP（Universal Software Radio Peripheral）是一款由美国 Ettus Research 公司开发的通用软件无线电外设。
它具有高度的可编程性，可以支持多种无线电通信标准和协议。
USRP 广泛应用于无线电通信研究、实验教学、军事通信等领域，为无线电通信技术的发展做出了重要贡献。
【USRP 的安装与配置】USRP 的安装主要包括硬件安装和软件安装两个方面。
硬件安装相对简单，只需将 USRP 设备连接到计算机的 USB 接口即可。
软件安装则需要根据计算机操作系统的不同，下载相应的驱动程序和 API 软件包。
配置 USRP 主要是通过其自带的图形界面工具 GUI 或者命令行方式进行的。
用户可以根据需要对 USRP 进行各种配置，如设置中心频率、调制解调方式、采样率等。
【USRP 的基本使用方法】USRP 的基本使用方法包括以下几个步骤：1.启动 USRP：在计算机上运行 USRP GUI 或者在命令行中输入相关命令启动 USRP。
2.配置 USRP：通过 USRP GUI 或命令行方式对 USRP 进行配置。
3.接收和发送数据：通过编写程序或使用 GUI 工具，接收和发送无线电信号。
4.数据处理：对接收到的数据进行分析和处理，如解调、解码等。
【USRP 的高级功能与应用】USRP 的高级功能主要包括：1.频率扫描：USRP 可以快速扫描指定频率范围内的无线电信号，便于用户发现和分析新的信号。
2.自动检测：USRP 可以自动检测并解调接收到的信号，便于用户实时了解信号内容。
3.数字信号处理：USRP 支持数字信号处理功能，可以对信号进行各种数字滤波、调制解调等处理。
USRP 在实际应用中可以用于无线电监测、通信信号拦截、无线电频谱分析等领域。
USRP在教学中的应用
4G的关键技术主要有
• 4G的关键技术主要有：OFDM（正交频分复 用）、软件无线电、智能天线和IPv6技术。 • 在4G众多关键技术之中，软件无线电技术 是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交 迭有利于减少开发的风险，所以未来的4G 技术需要适应不同种类的产品的要求。而 软件无线电技术则是适应产品多样性的基 础。它不仅能减少开发风险，还更易于开 发系列型产品。
大连瑞件无线电的另一个基本特性，模块 化就是将定义系统的各个任务分解为相互独立 的软件和硬件模块，这些模块通过接口以逻辑 的方式连接起来形成所需要的系统功能。 • 软件无线电的基本思想就是将宽带模数变换器 (A/D)及数模变换器(D/A)尽可能地靠近射频天 线,建立一个具有“A/D-DSP-D/A”模型的通用的、 开放的硬件平台,在这个硬件平台上尽量利用 软件技术来实现电台的各种功能模块。
大连瑞迪欧科技
提供通向4G的桥梁
• 随着3G技术不断成熟并最终进入市场进行 运营，国际电信联盟（ITU）已经开始研究 制订第四代移动通信标准：把移动通信系 统同其他系统（例如无限局域网、WLAN等） 结合起来，产生4G技术，数据传输速率达 到100Mbit/s，以提供更有效的多种业务， 最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、 广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼 容。
大连瑞迪欧科技
USRP实验项目
• FM Receiver Demodulates the FM-signal. • Analog Television Receiver Demodulates the TVsignal. • HDTV Reception Demodulates the HDTV-signal. • GSM Demodulate the GSM signal. • CDMA Demodulating CDMA signals. • DVB-T Receive digital television. • Bluetooth Signal processing software for bluetooth. • WiFi Signal processing software for WiFi. • GPS Signal processing software for GPS.
USRP和GNURadio调研报告
USRP和G NU Radio调研报告一、GNU Radio简介GNU Radio起源于1998年，是一个学习、构建和应用软件无线电技术的工具包，由Eric Blosso m开发。
现在GNURadio已是一个官方的开源项目，它按照GNU GPL规范发行。
作为完全开放源代码的软件无线电项目，GNU Radio致力于为软件无线电的研究和产品开发提供一个良好平台，将软件的思想扩展到传统的硬件领域。
与其他无线电系统相比，完全开源和可重配置是G N U Radio的最大特点，它自身有丰富的信号处理模块，研究者也可以编写源码模块，然后加载到工具包中，实现想要的功能。
GNU Radio的信号处理在P C机种完成，只需外加一个简单的硬件前端，如AD/DA芯片、声卡，就可以构建一个软件无线电研究和应用平台。
GNURadio是免费的软件开发工具套件。
它提供信号运行和处理模块，用它可以在易制作的低成本的射频（RF）硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。
这套套件广泛用于业余爱好者，学术机构和商业机构用来研究和构建无线通信系统。
GNU Radio的应用主要是用Python 编程语言来编写的。
但是其核心信号处理模块是C++在带浮点运算的微处理器上构建的。
因此，开发者能够简单快速的构建一个实时、高容量的无线通信系统。
尽管其主要功用不是用来做仿真器，G NU Radio在没有射频 RF 硬件部件的境况下还可用作对预先存储或（信号发生器）生成的数据进行信号处理的算法研究的平台。
GNU Radio遵从GNU GPL V3.0. 所有其代码归FSF - Free Softwa re Founda tion（自由软件基金）所有。
二、USRP架构USRP（Univer sal Softwa re RadioPeriph eral）是MattE ttus专门为GNU Radio的应用开发的硬件平台，是连接GNU Radio和射频前端的桥梁，是无线通信系统的数字基带和中频部分，功能强大而且十分灵活，目前最新版本是USRP2。
usrp使用手册
usrp使用手册一、USRP设备概述USRP（Universal Software Radio Peripheral）是由GNU Radio 项目开发的一种通用软件无线电外设。
它是一种通用的硬件平台，通过软件定义的方式来实现各种无线电通信功能。
USRP被广泛应用于无线通信、雷达、电子战等领域，支持多种无线电标准，如Wi-Fi、蓝牙、GSM等。
USRP设备主要由数字信号处理（DSP）板和射频（RF）板组成。
DSP板负责信号的数字化处理，包括A/D转换、D/A转换和DSP算法处理等功能。
RF板则负责将数字信号转换成射频信号，或将射频信号转换成数字信号。
此外，USRP设备还支持多种接口，如USB、Ethernet、AES加密等。
二、USRP硬件安装1. 连接USRP设备到计算机：将USRP设备通过USB线连接到计算机上。
2. 安装驱动程序：从USRP官方网站下载并安装相应的驱动程序。
3. 配置电源：为USRP设备提供稳定的电源，建议使用计算机USB端口或独立的电源适配器。
4. 连接其他设备：根据需要，可以通过Ethernet或Wi-Fi连接其他设备。
三、USRP软件安装1. 安装GNU Radio：从GNU Radio官方网站下载并安装GNU Radio软件包。
2. 安装USRP驱动程序：在GNU Radio中安装USRP驱动程序，以便与USRP设备进行通信。
3. 安装相关应用：根据需要，可以安装其他与USRP相关的应用，如gqrx、grc等。
四、USRP配置指南1. 配置设备参数：在GNU Radio中设置USRP设备的参数，如采样率、中心频率等。
2. 配置传输模式：选择USRP设备的传输模式，如单发、多发等。
3. 配置接口参数：设置与USRP设备通信的接口参数，如UDP端口号、IP地址等。
五、USRP编程基础1. 学习GNU Radio编程：了解GNU Radio编程的基本概念和方法，如流图、块图等。
USRP原理
USRP原理1.概述：USRP（universal software radio peripheral通用软件无线电外设）是实现软件无线电的硬件平台，是种非常灵活的USB 设备，用来把计算机接入射频的世界，在无线通信系统中充当数字基带和中频部分。
下图为一个典型的软件无线电处理流程：USRP由Matt Ettus发明，是GNU Radio（开源软件无线电工具包）最重要的硬件“伙伴”。
它的硬件系统也是完全开源的，包括母板和子板两部分，母板的主要功能为中频采样以及中频信号到基带信号之间的互相转换，子板的功能在于射频信号的接收和发送以及到中频的转换。
子板有多种类型，分别覆盖不同的射频频谱范围，且具有不同的收发能力和增益。
而计算机才是真正处理波形、调制解调的部分。
一块母板最多接四块子板。
插着四个子板（两个接收子板两个发射子板）的USRP实物图：USRP的基本结构图：2.母板母板的逻辑功能结构图：2.1AD/DAUSRP母板采用2块AD9862芯片，每块可分别提供两路12bit、采样率是每秒64M符号的ADC和两路14bit、采样率是每秒128M符号的DAC。
那么一块主板可提供4路ADC和4路DAC，也即收发各两路的复采样。
此外DAC单元还集成了数字上变频（DUC）功能。
复采样：和实采样相对，每次采样有两支路输出，记作I：同相支路，Q：正交支路。
AD9862芯片是业界首款适合无线宽带通信应用的高性能混合信号前端（MxFE），上面集成了四个高性能数据转换器（2个ADC和2个DAC）。
发送路径允许接受多种数据格式，包括两个高性能DAC、发送端可编程增益放大器（PGA）、2倍或4倍内插滤波器、一个希尔伯特（Hilbert）数字滤波器和用于复信号或实信号上变频的数字混频器（DUC）。
这些特点使系统结构从本质上减少了重构和抗混叠滤波要求。
接收路径包括用以在基带或低中频（IF）上接收多种数据或正交（I&Q）数据的两个高性能ADC、输入缓冲器、接收端可编程增益放大器和抽取滤波器。
usrp使用手册
usrp使用手册【最新版】目录rp 简介rp 的功能3.安装 usrp4.使用 usrp5.常见问题正文【usrp 简介】usrp（Universal Software Radio Peripheral）是一款通用软件无线电外设，由美国 Ettus Research 公司开发。
usrp 具有高度的可编程性和灵活性，支持多种无线电标准和调制解调技术。
它广泛应用于无线电通信、信号处理、频谱监测等领域的研究和开发工作。
【usrp 的功能】usrp 的功能主要包括以下几个方面：1.频率范围：usrp 支持的频率范围广泛，覆盖了从 30MHz 到 6GHz 的无线电频段。
2.调制解调技术：usrp 支持多种调制解调技术，如 AM、FM、PM、PSK、QPSK 等。
3.数据传输速率：usrp 支持高速数据传输，最高可达 20Mbps。
4.信号处理：usrp 具有强大的信号处理能力，可以进行各种信号处理操作，如滤波、放大、衰减等。
5.控制功能：usrp 可以通过计算机程序进行控制，支持多种编程语言，如 Python、C++等。
【安装 usrp】安装 usrp 的步骤如下：1.准备工作：确保计算机具备 USB 接口，并安装好 Python 编程环境。
2.下载 usrp 驱动程序：从 Ettus Research 公司官网下载 usrp 驱动程序。
3.安装 usrp 驱动程序：按照提示安装 usrp 驱动程序。
4.连接 usrp 设备：将 usrp 设备通过 USB 接口连接到计算机。
5.验证安装：运行 usrp 控制台程序，查看设备是否正常连接。
【使用 usrp】使用 usrp 进行无线电通信或信号处理的步骤如下：1.编写程序：使用 Python 或其他支持的编程语言编写程序，实现所需的无线电功能。
2.上传程序：将编写好的程序通过 USB 接口上传到 usrp 设备。
3.执行程序：在 usrp 设备上执行程序，进行无线电通信或信号处理。
usrp介绍
看到一介绍USRP的好文，征得作者同意，现转载如下。
该文转载自：/blog/cns!4878164F2CBA0005!197.entryUSRP硬件平台介绍USRP：Universal Software Radio PeripheralUSRP由母板和子板组成。
一块USRP母板主要包括如下硬件器件[1]：1．4个高速AD转换器，每个AD采样率为64MS/s，12bit，85dB SFD R(无杂散动态范围)（AD9862）；2．4个高速DA转换器，每个DA采样率为128MS/s，14bit，83dB SF DR （AD9862）；3. 一片FPGA，型号为Altera Cyclone EP1C12Q240C8；4．一片高速USB2.0控制器（接口速率480Mbps），型号为Cypress EZ -USB FX2（注意，USRP不支持USB1.x）；5．4个扩展插槽（2发2收），用于连接2-4块子板；6．每个子板上提供16个GPIO引脚，用于外部调试；7．一些胶合逻辑。
USRP2是USRP的增强版，于2008年9月推出，其母板所选用硬件的信号处理能力有很大提高[1]：üFPGA选择Xilinx Spartan 3-2000 FPGA；ü除USB2.0之外，还提供G比特以太网接口；ü两个100MS/s，14bit的AD转换器；ü两个400MS/s，16bit的DA转换器；üSD卡读卡器；ü等等…USRP的子板作为射频前端使用，其作用是将基带信号调制到一个较高的载频上输出，或将输入信号下变频到基带。
子板的类型有三种：接收板(Receiver)、发送板(Transmitter)、收发板(Transceiver)。
接收板只支持接收，并只有一个RX端口，接收板有以下几种[1][2]：üBasicRX，1-250MHz接收，BasicRX板只进行一个简单的接口转换，即将母板上扩展插槽引脚上的模拟信号转换为SMA射频线缆中的模拟信号。
USRP1_中文产品说明
通用软件无线电外设 USRP 旨在使普通计算机能像高带宽的软件无线电设 备一样工作。从本质上讲，它充当了一个无线电通讯系统的数字基带和中频部 分。 USRP 背后的基本设计理念是在主机 CPU 上完成所有波形相关方面的处理， 比如调制和解调 。所有诸如数字上下变频、抽样和内插等高速通用操作都在 FPGA 上完成。 USRP 的真正价值是它能使工程师和设计师以低预算和最少的精力进行创 造。为数不少的开发者和用户贡献了大量的代码库，并为软件和硬件提供了许 多实际应用。灵活的硬件、开源软件和拥有经验丰富用户社区群的强强联合， 使它成为您软件无线电开发的理想平台。
1.2 数模转换器部分
在传输路径上也有 4 个高速 14 位数模转换器。 DAC 时钟频率为 128 MS / s，所以奈奎斯特频率为 64MHz 。然而，我们可能会希望低于该频率以使滤波 容易。一个有用的输出频率范围是从 DC 到 44MHz 。DACs 可为 50 欧姆或 10mW （ 10dBm ）差分负载提供峰值 1V 的电压。DAC 之后也使用了 PGA 用于提供高 达 20dB 增益。PGA 是软件可编程的。DAC 信号（ IOUTP_A / IOUTN_A 和 IOUTP_B / IOUTN_B ）是电流输出的，每个介于 0 和 20 毫安之间。它们可以通 过一个电阻转换成差分电压。
1.4 辅助数字 I/O 端口
USRP 母板有一个高速 64 位数字 I / O 端口。这些被分为二组（32 位用于 IO_RX，32 位用于 IO_TX ） 。这些数字 I / O 引脚连接到子板接口连接器 （ RxA ，TxA， RxB 和 TxB ） 。所有这些连接器有 16 位数字 I / O 位。这些 信号可以由软件通过读/写特殊的 FPGA 寄存器来控制，而且每个都可以被独立 配置为数字输入或数字输出。 其中一些引脚来用于控制所安装子板上的特定操作，如控制选择接收射频 输入的端口，在自动发送/接收模式控制不同的 Tx 和 Rx 部件的供电电源，合成 器锁定检测等。它也可被用于实现 AGC 处理。当连接到逻辑分析仪时，它非常 有助于 FPGA 实现的调试。
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USRP即Universal Software Radio Periphehal 的缩写，软件无线电外设。
其设计宗旨是使普通计算机能像高带宽的软件无线电外设一样工作。
从本质上讲，它充当一个无线通信系统的数字基带和中频部分。
USRP背后的设计理念是在主机CPU上完成所有波形相关方面的处理，比如调制和解调。
所有诸如数字上下变频、抽样和内插等高速通用操作都在USRP上的FPGA上完成。
USRP 由母版，覆盖不同带宽的子板以及相应的天线组成。
USRP有四路12位高速模数转换(ADCs)采样速率可达64MSsamples/sec,4路14位数模转换器（DACs），采样速率可达128 MSsamples/sec，转换器(DACs)，采样速度可达128MSamples/sec。
这些4入4出通道同Altera 公司的Cyclone EP1 C12 FPGA相连。
FPGA相应地同Cypress公司的USB2接口芯片FX2相连，然后连接至计算机。
USRP同计算机通过高速的USB2接口相连，不能用于USB1.1接口。
因此，理论上，当采样信号时，系统具有4路输入4路输出。
但是，现实中csiji复合的(IQ)信号时，它只提供更多的灵活性(和带宽)。
因此把它们成对，便可形成两对复合输入两对复合输出。
基于USRP的成功经验，USRP2以更高速度和更高的精度(100MHz) 14位ADCs和400MHz 16位DACs )，允许使用更宽波段的信号，增加了信号的动态范围。
针对DSP应用优化了的大型现场可编程门阵列(FPGA)可以在高采样率下处理复杂波形。
千兆以太网络接口，使应用程序可以使用USRP2同时发送或接受50MHz的射频带宽。
在USRP2中，FPGA出现了诸如数字上变频器和下变频器等高速采样处理器。
较低采样率的操作可在主机电脑上，甚至可以在具有32位RISC微处理器和有很大用户设计自由空间的FPGA上。
USRP2的配置和固件被存储在一个SD闪存卡里，无需特别的硬件就可以轻
松编程。
基于USRP, USRP2增加以下特点:
.千兆级以太网接口;
.25 MHz的瞬时射频(RF)带宽;
.Xilinx Spartan 3-2000 FPGA;
.两路100 MHz 14位ADCs;
.两路400 MHz 16位DACs;
.1 MByte的高速SRAM;
.锁定到1 OMHz的外部参考时钟;
.1 PPS(每秒一个脉冲)的输入;
.配置存储在标准的SD卡;
.能够把多个系统锁定在一起用于MIMO;
.同USRP的子板兼容。
子板是用来承载射频(RF)接收机、调制解调器和射频(RF)发射机。
发送和接收子板包括Basic RX, Basic TX, LFRX, LFTX, TVRX, DBSRX等，收发子板包括WBX, RFX400, RFX900, RFX1200, RFX1800, RFX2200, RFX2400,XCVR2450等。
FR转换模块包括变频、滤波、功率放大。
假设两个节点A与B之间进行通信，每个节点都是连接在PC 上的usrp N210，每个节点在通信过程中地位都是等价的，即既可以作为发送端，又可以作为接收端。
每个节点有三种
状态，分别是空闲、发送和接收，三种状态之间可以相互转换。
初始每个节点处于空闲状态，当节点收到数据报之后，由空闲状态转入发送状态，进行数据发送，当发送完毕后，马上转入接收状态，等待B节点的ack报文，如果超出一定的时限，还未收到B节点的ack，则重新发送。
而B节点检测到有数据信息后，进行报文识别，看是否是发给自己的，如果是，则转入接收状态，当接收完毕后，转入发送状态，给发送方（即节点A）发送ack。