基于gnuradio的多相滤波器设计与实现设计

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1、毕业设计基于GNURadio多相滤波器的设计与实现摘要：线电是无线通信领域提出的新的通信系统结构，主要以拓展性，结构简单化地硬件作为通用平台，以可替换的软件来实现更多的通信功能。GNURadio是用软件来定义无线电波发射和接收的方式，与硬件相结合，搭建无线电通信系统的开源软件系统，使得无线电领域所遇到的数字调制问题变成软件问题。本文以GNURadio为基础，实现多相滤波器系统。对多相滤波器做了简单的介绍，包括滤波器的组成模块，实现原理，同时讨论了多相滤波器如何实现信道化，最后介绍了滤波器的设计步骤，分析实现多相滤波器仿真结果。关键

2、词：软件无线电，GNURadio，多相滤波器32目录一、引言31.1、软件无线电的介绍31.2、GNURadio的产生和应用现状41.3、本课题的主要工作4二、软件无线电和GNURadios的原理52.1、软件无线电系统的结构和特征52.2、GNURadio的介绍62.3、GNURadio安装与使用72.3.1、Ubuntu的安装72.3.2、GNURadio的安装8三、多相滤波器理论原理及其应用103.1、多相滤波器的理论知识103.1.1、采样定律103.1.2、多采样滤波器113.1.3、互换等效性143.1.4、重采样15

3、3.2、FIR滤波器的概念与结构163.3、滤波器的信道化选择183.4、多相滤波结构的作用19四、GNURadio的多相滤波器系统设计和实现204.1、GNRRadio多相滤波器的基本组建204.2、基于GNURadio设计多相滤波器设计流程图214.3、相滤波器的设计21五、实验结果25六、总结28参考文献2932致谢30一、引言1.1、软件无线电的介绍软件无线电（SoftwareDefinedRadio）：是无线通信实现的新概念，即是采用现代软件来实现控制传统的“纯硬件电路”无线通信。软件无线电技术首先是运用在军事上，但由于

4、它的优点突出，很快该技术开始运用到民用的无线移动通讯行业。软件无线电新技术的出现，打破了传统的通信功能只能依赖硬件格局发展的单一局面，如今，通信功能以硬件无线通信设备作为基本平台，功能的实现更多地由软件来发挥作用。软件无线电新技术的出现，对于通讯领域来说，是继“固定通信—移动通信”“模拟通信—数学通信”之后的第三次技术变革。因此，如何更好地去研发和运用软件无线电技术，是一项艰巨的任务。和传统的无线电系统相对比，软件无线电体统有其自身突出的特点。传统的无线电系统的调制方式和频段都有对应的硬件结构，其滤波和基频处理、上/下变频、射频部

5、分都采用了模拟方式，虽然数码无线电系统的低频部分采用了数字电路，但是其射频和中频部分还是离不开模拟电路。软件无线电系统是将D/A、A/D变换移动至中频，尽可能接近射频天线，并是对整个系统进行了采样处理。而且软件无线电是用DSP器件来替代数字电路，这样，系统的功能实现和硬件结构相对独立，整个系统就能基于一个通用、开放的硬件平台，利用各种软件技术实现各种不同的通信功能，并通过软件编程来实现对工作频率、调制方式、系统宽带的选择，极大地提高了系统的灵活性。软件无线电新概念的提出，引起了无线电领域的广泛关注，成为了未来通讯技术的发展新方向，

6、它不仅在电子战、雷达等国防军事方面得到广泛应用，在智能化家电、数字化通信方面也有它的身影。各国都争先恐后进行相关方面的研究，32尤其美国，美国军方已经制定了具体的发展规划。而我国对于软件无线电技术的研究非常重视，设立了多项重点研究项目。现在，人们对软件无线电的研究日趋成熟，已经开始将其应用到我们生活的各个方面。1.2、GNURadio的产生和应用现状GNURadio是一套免费开源软件的开发工具。它提供了信号处理和运行模块来支持软件无线电，并使用微处理器和低成本的RF(外部射频)去实现软件定义无线电，它广泛应用于无线通信领域的研究。

7、对于GNURadio，主要是采用Python编程语言，而它的核心的模块是由C++在带浮点运算的微处理器上进行构建的，这也决定了用户能够快速建立一个高吞吐量、实时的无线电系统。虽然GNURadio的主要功能不是用来模拟仿真的，但是在没有硬件情况下，使用预先生成的数据来进行信号处理研究。GNURadios的硬件平台USRP系列产品在世界各地有着各式各样的广泛应用，在商业生活和国防系统中都能看到它的身影。尤其是国防系统，USRP系列产品能够以低预算，快速成型和部署先进等优点已经被发达国家的军事和情报服务机构广泛应用。1.3、本课题的主要

8、工作本论文通过设计和研究GNURadio软件，实现软件无线电的基本方案，其主要的工作是学会使用GNURadio软件和实现多相滤波器结构。主要内容包括了：l学习和掌握软件无线电的概念、工作原理和发展状况；l学习和掌握GNURadio的安装和使用方法；