基于GNU Radio和USRP新型软件频谱分析仪.pdf

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1、第36卷第9期现代雷达Vo1．36No．92014年9月ModernRadarSep．2014·总体工程·中图分类号：TN957．52文献标志码：A文章编号：1004—7859(2014}09—0017—05基于GNURadio和USRP新型软件频谱分析仪余兵才h，姚明lb，邓晓华，丁军(1．南昌大学a．信息工程学院；b．空间科学与技术研究所南昌330031)(2．成阳市防雷中心，陕西成阳712000)摘要：提出了一种让模数转换器尽量靠近天线，由通用软件无线电外设实现简单信号处理，在GNURadio开源软件平台上实现信

2、号频谱分析的新型频谱分析仪的设计方法。与纯硬件实现的频谱分析仪相比，由于该新型频谱分析仪使用软件处理信号，其研发成本低，可以灵活配置。文中用c++和python语言开发频谱分析仪的软件模块，由于其扩展性和可移植性强。且开发周期短，大大降低了软件维护和升级成本。最后，通过测试验证了该软件频谱分析仪在实际环境中的可行性和有效性。关键词：频谱分析仪；GNURadio软件；USRP频谱分析仪；signalhound分析仪ANovelSoftware-definedSpectrumAnalyzerBasedonGNURadioa

3、ndUniversalSoftwareRadioPeripheralYUBingcaih，YAOMing，DENGXiaohua‘，DINGJun(1a．SchoolofInformationEngineering；1b．InstituteofSpaceScienceandTechnology，NanchangUniversity，Nanchang330031，China)(2．XianyangLightningProtectionCenter，Xianyang712000，China)Abstract：Adesign

4、methodofnovelspectrumanalyzerisproposedinthispaper．Firstly，themethodcanmakeanalog—to—digitalconverterascloseaspossibletoantenna．Secondly，theuniversalsoftwareradioperipheralrealizedsimplesignalprocessing．Thirdly，itrealizedsignalspectrumanalysisontheGNURadioopenso

5、urcesoftwareplatform．Comparedwithaspectrumanalyzerofpurehardwareimplementation，thenovelspectrumanalyzerusessoftwaretoprocesssignal，itislow-costandcanflexiblycon—figure．C++andpythonlanguageayeusedtodevelopsoftwaremoduleofthespectrumanalyzer．Itreducesthecostofsoft

6、warema-intenanceandupgradebecauseofstrongscalabilityandportabilityandshortdevelopmentcycles．Finally，itisverifiedfeasibilityandeffectivenessofthesoftware—definedspectrumanalyzerbytestinginarealenvironment．Keywords：spectrumanalyzer；GNURadiosoftwal~；USRP；signalhoun

7、d0引言本文提出了一种基于GNURadio和USRP的新型软件GNURadio是一个可以构建软件无线电系统的频谱分析仪的设计方案，首先通过USRP和天线实现开源软件平台，在Linux系统上运行；专门设计的通用对射频信号接收和简单处理，再使用GNURadio的软软件无线电外围设备(USRP)是可支持GNURadio的件模块对信号进行频谱分析和显示等复杂过程，这样一套射频前端，这二者结合起来，已经实现了非常复杂就降低了整个系统开发、维护和升级成本。且成本较低的软件无线电平台。软件无线电是指一个1快速傅里叶变换原理无线电通信

8、系统用软件实现无线电信号的调制和解调等重要过程。软件定义无线电和软件定义频谱分析信号的时域特性经过离散傅里叶变换计算得到频仪使用相同的技术，因此可以基于GNURadio和谱特性，并且离散傅里叶变换算法的具体实现需借助USRP实现一个复杂且低成本的软件频谱分析仪。于计算机技术和数字信号处理技术。在实际应用中，传统频谱分析仪的功能主要