完成NI-USRP的发送和接收应用实例

【实验目的】1、学会如何调用 USRP 驱动函数控制 USRP 和配置相关函数；2、通过实验初步了解 NI-USRP 的构成以及其工作原理；3、进一步熟悉 labview 软件中各个工具模板的使用；4、初步体会信号在通信系统中的传输和处理过程。通信原狸与系统实验报告②接收器程序框图:number of samplesUSRP ipCDB ClusterratQ实部carrier frequencycoerced carrier frequency12123赵钰莹15352433coerced gain张燕海15352423active antenna2、部分函数图① NI-USRP驱动函数如图所示:从左到右依次为niUSRP Open TX Session vniUSRP Configure Signal. viniUSRP Write TX Data(poly ). viniusrP Close tX session vi争niUSRP Op.. niUSRP Con. niUSRP Writ, niUSRP Clo.与接收USRP相关的控制和参数控制函数如图所示:从左到右依次为niUSRP Open rX sessicniUSRP Configure Number of Samples.ⅵi(注:此次灾验没有用到);通信原狸与系统实验报告niUSRP Configure Signal. viniusRP Initiate vi:niUSRP Fetch Rx Data(poly ).vi:niusRP Abort. vniusRP Close rX session viRHI USRPHIUSRPNIUSRP+国D292>D》P2niUSRP Op, niUSRP Con. niUSRP Conm niUSRP Initim niUSRP Fetcm niUSRP Abom niUSRP Clo实验内容】完成USRP的发送和接收应用实例,要求使用与书上不同的参数2使用 LabvIeW的测量仪器记录信源数据和信宿数据根据实验教程,在发送端的前面板中设置参数如下:USRP IP地址coerced IO rat192.68.10.z45045kQ采样率( samples/s50kcoerced载波频(Hz10coerced camier frequency500M增益(dBTX1赵钰莹15352433形长底于长153524231000产牛出数居error outstatus code停4通信原狸与系统实验报告根据实验教程,在接收端的前面板屮设置参数如下:USRa ipcoerced IQ rate coercedls2,168.10,28carrIer treq山encycoerced carrier fraquency800kGDOM60Ⅳ停止error out赵钰莹1535243310status ccdeactive antennanumber of samples张梅15352423RX21000sourcecomponent choicecompanent choiceQ设置好参数后,运行程序,结果如图所示。曲区曲040.004-0030. 00300020.0020.001-D.001-0.D01-0.002-0002000-0D03-0.004-0.004000500100150.0052.01时间可间图a-路信号图b-Q路信号分析:从图中可以看出,从发送端连续发送基木的止炫载波信号,接收端的接受到的两个信号有90°的相位差,这是由于在实验中运用了IQ分解信号,而IQ信号为止交信号,因此相差90°,与实验原理相符合;当运用书中的参数后,同时运行所创建的正弦信号发送和接收器,观察接收信号的同相和正交分量的波形,可以发现他们是频率近似100kHz的正弦或余弦信号。同时,注意到接收端信号产生了很多的毛刺,这是因为信号在传输过程中会产生一定的噪声,属正常现象,但是也可以通过改变相关参数例如:频偏、带宽、增益、和载波频率等提高接收质量。另外,在实验过程屮发现,相同的参数在不同时间段接收到的信号有很大的差距,这是因为信号在传输过程屮很不稳定,因而接收到的信号也具有一定的随机性;而且,相同的参数在不同的仪器上产生的波形也有较大的差异,这些都属于不可抗拒因素。由于预习工作没有做好,在实验过程中遇到了较多不可预知的问题,从而导致后面调试的时候通信原狸与系统实验报告太过仓促,很多改过的参数以及所观察的波形都没有保存,以至于对于某些现象无法进行很好的分析。这一点在之后的实验中会有所改进的!改变实验参数开始,我们使用了和实验教程上完全相同的参数:即发送端载波频率为2.0GHz,IQ采样率为400k,增益为20,波形长度为10000,而接收端载波频率设为2.0001GHz,lQ呆样率设为800k,增益设为20,釆样点数改为10000。由于设置的载波频率过大,导致波形变化很快,无法对接收端的波形进行观察,后来入断改变各项参数(包括増益,频偏,和I米样率)才得到最终的波形。实验思考】1、运用书中的参数后,同时运行所创建的正弦信号发送和接收器,观察接收信号的同相和正交分量的波形,可以发现他们是频率近似100kHz的正弦或余弦信号。这是为什么?答:山于发送端载波频率设置为2.ˆGHη,而接收端的载波频率设置为2.0001GiH,或者相反,根据USRP的组成原理,其实发送端经过了一个单边带调制(SSB),在接收端经过解调时,如果接收端的振荡频率与调制信号的载波频率不一致就会造成解调信号的频谱平移,此处的偏差值就是100kHz2、频偏的意义是什么?它是怎么影响调制信号的?答:mf=最大频偏低频信号的频率,B=2*(mf+1)F,影响带宽,而带宽影响噪声,所以同时频偏也影响输出信噪比。3、USRP各参数的设置对信号接收效果有什么影响?答:釆样率的大小:接收器的采样效率越高,相冋信噪比下接收效果越好;天线增益:电线增益越小,接收效果越好;