usrp在通信原理教学中的应用

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1、USRP在通信原理教学中的应用USRP在通信原理教学中的应用摘要：采用开源无线电开发包和软件无线电接收机，设计了软件调幅接收机，给出了接收机设计的方法和接收机的工作结果，用于通信原理的教学，取得较好的效果。　　关键词：USRP；通信原理；教学；AM调示；AM接收机　　　　.L调制的演示　　幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。幅度调制器的一般模型如图1所示。　　　　m(t)为调制信号，Sm(t)为已调信号，cosωct为滤波器的冲激响应，则已调信号的时域和频域一般表达式分别为　　　　式中，M为调制信号m

2、(t)的频谱，H(ω)h(t),ωc为载波角频率。　　由以上表达式可见，对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。由于这种搬移是线性的，因此幅度调制通常又称为线性调制，相应地，幅度调制系统也称为线性调制系统。　　在图1的一般模型中，适当选择滤波器的特性H(ω)，便可得到各种幅度调制信号，例如：常规双边带调幅（AM）、抑制载波双边带调幅（DSB-SC）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）信号等。　　若假设滤波器为全通网络(H(ω)

3、＝1)，调制信号m(t)叠加直流Ao后再与载波相乘，则输出的信号就是常规双边带调幅（AM）信号。AM调制器模型如图2所示。　　　　　　式中，Ao为外加的直流分量；m(t)可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即m(t)=0。　　AM信号波形的包络与输入基带信号m(t)成正比，故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。但为了保证包络检波时不发生失真，必须满足Ao≥

4、m(t)

5、mΔx，否则将出现过调幅现象而带来失真。　AM信号的频谱SAM(t)是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下

6、边带）。上边带.L信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即　　BAM=2Bm=2fH(4)　　式中，Bm=fH为调制信号m(t)的带宽，fH为调制信号的最高频率。　　3.采用USRP的AM接收机　　根据USRP的结构和AM信号的特点，设计了如图3所示的AM软件无线电接收机。首先利用天线从空间中接收无线电信号，然后将此无线电信号送入USRP中处理，处理后的信号经过抽取、滤波，降低信号的速率，并抑制噪声，接着送入GNURadio所带的AM解调器和示波器，这样就可以直观观察USRP接收的波形，如果将示波器换成频谱仪，则可以直接观察AM解调

7、信号的频谱。　　　　　　4.总结　　本文给出了采用USRP的通信接收机设计方法方案，并对其关键模块的实现进行了详细分析。所设计的平台具有很强的可移植性、灵活性。具有开发成本低，开发周期短，体积小，易于系统功能扩展等优点。