基于USRP的无线射频识别平台设计与实现

目前射频识别技术(RFID)有着广泛的应用,但由于RFID的标准众多,不同标准的标签需要不同的阅读器进行识别,这给RFID的应用开发带来了不便。首先,介绍了RFID技术和软件无线电技术的发展状况;其次,介绍了软件无线电技术的基本原理和关键技术,分析了GNU Radio开放软件无线电平台的软件体系结构和开发模式,包括软件GNU Radio的组成要素和运行流程,并且介绍连接的硬件设备USRP的母板和子板的基本知识。将软件无线电外设USRP和软件GNU Radio相结合,设计并实现了RFID读写器与标签之间的无线通信信息采集。搭建了GU-RFID平台,对相关功能进行了测试。最后,利用GU-RFID平台完成了超高频RFID系统的ASK数字调制,为进行RFID通信的MAC层研究和安全隐私保护技术研究提供了平台基础。     

自由空间MIMO信道测量系统

介绍了MIMO系统无线信道研究的现状,对现阶段的MIMO信道建模方法进行了分析和比较,提出了自由真实空间内的MIMO信道实时测量系统方案,该系统采用USRP平台,能实时地测量真实空间通信信道传输性能,并对信道数据进行存储分析,该系统成本低,为真实MIMO信道研究提供了基础.     

基于软件无线电的Turbo码编码通信系统实现

为保障和提高无线信道下的数据传输可靠性和灵活性,基于通用软件无线电外设（USRP）平台设计和实现了以Turbo码作为信道编码方案的通信系统.系统发射机可采用1/2或1/3码率的Turbo码对传输数据进行编码,接收机通过软解调方法和软输入软输出的Max-Log-MAP迭代译码算法获得编码增益.仿真与测试结果表明,采用Turbo码作为编码方案可有效对抗噪声和衰落,降低传输误比特率,进而提高无线通信系统的可靠性.此外,通过文件传输等应用,进一步验证了本系统的可行性.     

DVB-T2接收机的算法实现与验证

DVB-T2是欧洲开发的新一代地面数字电视广播标准。为验证DVB-T2接收机算法在实际环境中的可行性,采用由个人计算机和通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)搭建的软件无线电平台实现了DVB-T2接收机算法。该实现在计算机中完成全部基带信号处理与后续视频解码和显示等,算法验证灵活方便。实验结果表明,所实现的接收机算法可对DVB-T2信号正确接收,证明了接收机相关算法在实际环境中的可行性。     

基于GNU Radio和USRP的路测仪设计

提出了一种采用GNU Radio技术及与其配套的硬件前端USRP设计和实现GSM900M路测仪的设计方法,配合使用全球定位系统GPS就能够实现采集信号电平、获得信令数据等功能。该系统设备成本低,使用纯软件的信号处理,具有很大的灵活性;采用高级语言进行系统开发,扩展性和可移植性强,开发周期短,降低了系统的维护和升级成本。最后通过实测验证了该系统在实际环境中的可行性和有效性。     

基于循环匹配追踪的稀疏重构时延估计算法

在单样本(SMV)、低信噪比条件下,稀疏重构方法可提升时延估计精度,但现有的重构算法在支撑集元素的选择中存在错选和漏选的情况,从而导致估计精度受限。针对上述问题,该文提出一种基于循环匹配追踪(LMP)的稀疏重构时延估计算法。该方法引入了“循环删除,匹配添加”的思想,有效提升了直达径的估计精度。算法首先建立信道冲激响应稀疏表示模型;然后在获得初始支撑集的前提下,先循环删除支撑集内的元素,再从支撑集补集中依据与当前残差内积值最大来匹配添加新元素,直至残差内积基本不变;最后利用时延值与稀疏支撑集的关系得到了时延的估计值。仿真结果表明,所提算法相比于传统稀疏重构时延估计算法具有更高的估计精度。同时基于USRP平台,利用实际信号对所提算法进行了有效性验证。

     

基于USRP的电力线载波技术验证平台设计与实现

针对电力线载波通信技术研究缺少实际验证环境的问题,提出了一种基于USRP(Universal Software Radio Periphery)的电力线载波通信技术验证平台。以USRP硬件板卡为基础,通过对USRP板卡的FPGA进行二次开发实现电力线载波通信数字前端,使用USRP板卡上的SRAM完成对发送数据与接收数据的缓存以简化设计的复杂度,采用以太网接口实现USRP板卡与主机matlab软件的连接,结合自主开发的模拟前端与耦合电路,使得用于电力线载波技术研究的仿真代码可以直接在电力线信道上进行验证,提高了电力线载波通信技术研究的效率与可靠性。测试结果表明,通过灵活配置数字前端的工作频率与带宽,验证平台适用于不同频带范围的电力线载波技术验证。     

基于LTE资源块感知的自适应无线流媒体系统

自适应流媒体技术用户体验的好坏,很大程度上由流媒体应用对端到端带宽估计的准确度决定,而在高度动态的LTE网络中,对带宽的估计极具挑战。设计并实现了一种基于LTE资源块感知的自适应无线流媒体系统,系统中的LTE资源块监测模块监测当前蜂窝小区范围内的物理层资源占用情况;速率映射机制据此将视频分片下载速率映射为当前可用带宽;码率自适应算法结合当前LTE网络中潜在可用带宽和当前视频缓存状况,选择最合适的码率版本,以实现视频质量和播放卡顿之间的折中。在原型系统上的测试实验中,与两种基线码率自适应算法进行对比,所提方法在保持极低的播放卡顿率的情况下获得了最高的平均视频码率,有效提升了用户的视频观看体验。     

60 GHz无线收发实验平台的探究

详细介绍了一种60 GHz无线收发实验平台设计方案,由改进后的NI USRP(收发模块)、NetFPGA(数据处理模块)和PC(主控模块)组成,NI USRP与NetFPGA通过吉比特网口连接,NetFPGA依靠PCI与PC连接,实验平台工作在Linux系统上,并辅以LabVIEW做编程和测试分析,能实现1 Gbit/s以上的理论传输速率.该实验平台方案的收发模块和数据处理模块均可编程,Linux通过PCI对数据流进行捕获、分类、限速等操作,整个平台具有较好的开放性和拓展性,为进一步研究60 GHz通信中的信道建模、时隙分析、多址接入算法等问题提供了便利.