基于gnu radio的mpsk通信系统设计和实现

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1、■ｇＭ＼廣祭拓国ｉ硕±学位论文ｍＸｗｉｉｉＦ基于ＧＮＵＲａｄｉｏＭＰＳＫ的ｆｉ信＼系统设计和实现圖作者姓名韩保坤！Ｉ学校导师姓名１职祿觀琉教授Ｉｉｌ马涛副教授企业导师姓名、职赖马军昌高工申请学位类别工穂硕±西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加标法和致谢中所罗列的内容＾＾

2、１外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同王作的同事对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。本人签名：茶日期：＞〇｜６＾ｇ部斗西安电子科巧大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文

3、的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可＾＾公布论文的全部或部分巧容，允许采用影、印缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研成论巧成果完的文、，。发明专利等成果署名单位为西安电子科技大学的本授权保密学位论文在年解密后适书。用本人签名：签：名导师林伶坤＾１备＞日＾＆日：）句：７期日１期］＾年学校代码10701学号1301120589分类号TN914.3密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于GNURadio的MPSK通信系统设计和实现作者姓名：韩保

4、坤领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：徐展琦教授马涛副教授企业导师姓名、职称：马军昌高工学院：通信工程学院提交日期：2016年3月DesignandImplementationofMPSKCommunicationSystembasedonGNURadioAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommuni

5、cationsEngineeringByHanBaokunSupervisor:XuZhanqiProfessor,MaTaoAssociateProfessor,MaJunchangSeniorEngineerMarch2016摘要摘要在传统的无线电工程中，物理层和媒体访问控制等关键的底层处理都由专用集成电路ASIC实现。随着无线电系统的复杂度不断提高，这种方法存在的成本高、修改和升级困难等弊端日益凸显。软件无线电技术可以在一个通用的硬件平台上加载不同的软件程序，从而实现不同的物理层和数据链路层功能

6、。基于软件无线电的无线通信系统具有实现灵活、成本较低等优点，且易于实现系统的后期升级和拓展。因此，软件无线电技术在很多无线电工程的场合都得到应用，并展现出广阔的应用前景。本文概述软件无线电的发展背景及相关研究现状，并简要地叙述软件无线电的理论基础及软件无线电系统所遵循的几种结构，重点分析和对比这几种结构的优缺点。概述GNURadio软件平台的内部结构和编程方式，给出通用软件无线电外设USRP的硬件结构及信号处理过程，并说明通过USRP硬件驱动UHD对其运行参数进行配置的方法。本文的主要工作为：(1)给

7、出基于软件无线电的无线通信系统的总体设计框图，说明其中每个信号处理模块的必要性。发送机主要包括信源、分组编码器、基带数字调制、数字信号内插、数字上变频、数模转换和模拟上变频等信号处理模块，接收机主要包括模拟下变频、模数转换、数字信号抽取、码元同步、载波同步、基带数字解调、分组解码器和信宿等信号处理模块。(2)基于GNURadio和USRP平台，利用Python语言分别实现发送机和接收机，比较详细地给出每个模块的实现过程。由于相移键控PSK良好的抗噪声性能及其代码良好的可拓展性，采用PSK对信号进行调制

8、。深入研究载波同步和码元同步问题，概述其产生原因及解决方案，并在接收机中加入基于多相滤波器组的码元同步模块和基于科斯塔斯环的载波同步模块。同时，对系统进行了GUI设计以方便后面的测试。(3)简要介绍软硬件平台的搭建和调测过程，并对本文实现的通信系统的数据收发功能进行测试。给出无线通信系统在一定参数设置下的运行结果，验证系统的整体功能。然后对USRP的发送和接收增益进行调整，测试不同信噪比SNR下系统的性能。通过GUI设计给出帧同步、码元同步和载波同步模块