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| 內容簡介： |
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本书系统介绍了软件无线电的概念、起源、技术优势、发展历程、体系架构与基础理论，介绍了GNU Radio通用软件无线电软硬件平台的使用指南，同时结合实际科研项目开发经验，整理并汇总了基于GNU Radio软件无线电的通信系统实践与综合应用实例。全书分为四个部分：第一部分的主题为软件无线电基础，包含第1、2章；第二部分的主题为GNU Radio与USRP平台，包含第3～8章；第三部分的主题为通信系统实践案例，包含第9～17章；第四部分的主题为通信系统综合应用实验，包含三个综合实验、一个拓展应用实验，以及GNU Radio与USRP平台使用中的常见问题与解决方案。全书通俗易懂，理论与实践相结合，兼具较强的指导性与实用性。本书可以作为高等院校电子信息与通信类相关专业本科生与研究生的实验教材，也可作为通用软件无线电平台初级与中级阶段的使用者、电子技术发烧友的技术参考书，还适合从事无线通信系统原型验证与开发的工程技术与科研人员阅读。
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| 關於作者： |
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周福辉，男，教授、博导，国家优青，中国科协”青年人才托举工程”、”江苏省333人才培养工程”、”江西省杰出青年基金”、”江西省高层次人才”、等人才计划，荣获江西省自然科学奖一等奖、E&T全球创新奖、日内瓦国际发明展金奖、中国发明协会发明创业奖创新奖一等奖等省部级和国际奖励。
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| 目錄：
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目录
第一部分 软件无线电基础
第1章 软件无线电概述1
1.1 软件无线电概念与起源1
1.2 软件无线电关键技术2
1.2.1 宽带天线技术2
1.2.2 高速数模与模数转换技术2
1.2.3 软件算法3
1.2.4 高速数字信号处理技术3
1.3 软件无线电平台3
1.3.1 GNU Radio3
1.3.2 USRP4
1.3.3 Sora5
1.3.4 μSDR5
1.3.5 KUAR5
1.3.6 SODA6
1.3.7 WARP7
1.4 软件无线电的应用7
1.4.1 军事领域的应用7
1.4.2 民用领域的应用8
第2章 软件无线电信号处理基础理论11
2.1 信号采样基础11
2.1.1 采样信号频谱11
2.1.2 低通信号采样定理12
2.1.3 带通信号采样定理13
2.2 多速率信号处理理论14
2.2.1 信号的整数倍抽取14
2.2.2 信号的整数倍内插16
2.2.3 分数倍速率变换17
2.3 数字滤波理论18
2.3.1 CIC滤波器18
2.3.2 HB滤波器19
2.4 数字变频理论19
2.4.1 数字上变频20
2.4.2 数字下变频20
第二部分 GNU Radio与USRP平台
第3章 GNU Radio软件平台简介21
3.1 GNU Radio软件功能21
3.1.1 基础功能21
3.1.2 通信功能23
3.2 GNU Radio软件架构26
3.2.1 Block27
3.2.2 SWIG28
3.2.3 流图28
第4章 GNU Radio的安装与使用29
4.1 GNU Radio的安装29
4.1.1 Ubuntu系统的安装29
4.1.2 UHD的安装35
4.1.3 GNU Radio的安装37
4.1.4 Windows操作系统中GNU Radio
的安装38
4.1.5 安装测试40
4.2 GNU Radio的使用说明42
4.2.1 进入GNU Radio Companion42
4.2.2 GNU Radio工具栏的使用说明43
4.2.3 GRC流图的搭建与运行45
4.2.4 GRC模块的安装与调用46
第5章 GNU Radio应用程序开发48
5.1 GNU Radio语言48
5.1.1 Python语言简介48
5.1.2 C++语言简介49
5.2 GNU Radio应用程序编写指南52
5.2.1 Python与C++交互52
5.2.2 应用程序集成53
5.3 Python编写的GNU Radio应用程序
实例64
5.3.1 Python实现流图64
5.3.2 Python代码解析65
第6章 GNU Radio模块开发67
6.1 GNU Radio信号处理模块67
6.1.1 模块设计规则67
6.1.2 general_work函数69
6.2 使用Python语言编写GNU Radio
模块70
6.2.1 新建工程70
6.2.2 功能代码开发71
6.2.3 自编模块安装74
6.3 使用C++语言编写GNU Radio模块75
6.3.1 新建工程75
6.3.2 功能代码开发76
6.3.3 自编模块安装80
第7章 GNU Radio信号波形可视化与图形
用户界面81
7.1 波形展示模块81
7.1.1 时域展示81
7.1.2 频域展示84
7.2 图形用户界面的编辑与使用85
7.2.1 QSS文件位置86
7.2.2 QSS文件更改86
7.3 Octave 和MATLAB的使用88
7.3.1 Octave的使用88
7.3.2 MATLAB的使用91
第8章 GNU Radio硬件平台简介93
8.1 GNU Radio硬件平台93
8.2 USRP硬件架构94
8.2.1 USRP母板95
8.2.2 USRP子板98
8.3 USRP硬件架构与配置使用100
8.3.1 USRP FPGA固件下载100
8.3.2 USRP配置与连接使用100
8.3.3 USRP时钟源同步104
第三部分 通信系统实践案例
第9章 信源实例106
9.1 模拟信源106
9.1.1 实验原理106
9.1.2 实验过程107
9.1.3 实验结果109
9.2 数字信源109
9.2.1 实验原理109
9.2.2 实验过程111
9.2.3 实验结果112
第10章 信道实例114
10.1 AWGN信道114
10.1.1 实验原理114
10.1.2 实验过程115
10.1.3 实验结果116
10.2 多径信道117
10.2.1 实验原理118
10.2.2 实验过程119
10.2.3 实验结果120
10.3 频率选择性衰落信道121
10.3.1 实验原理122
10.3.2 实验过程124
10.3.3 实验结果125
第11章 模拟调制、解调实例127
11.1 幅度调制127
11.1.1 实验原理127
11.1.2 实验过程128
11.1.3 实验结果131
11.2 角度调制133
11.2.1 实验原理133
11.2.2 实验过程137
11.2.3 实验结果138
第12章 数字基带传输实例140
12.1 基带传输码型140
12.1.1 实验原理140
12.1.2 实验过程141
12.1.3 实验结果143
12.2 成形滤波（平方根升余弦
滤波器）144
12.2.1 实验原理144
12.2.2 实验过程147
12.2.3 实验结果148
第13章 数字频带传输实例149
13.1 二进制数字调制与解调：2ASK、2FSK、2PSK149
13.1.1 实验原理149
13.1.2 实验过程154
13.1.3 实验结果161
13.2 QPSK、π/4-DQPSK调制与解调165
13.2.1 实验原理165
13.2.2 实验过程168
13.2.3 实验结果172
第14章 信源编解码实例175
14.1 均匀量化PCM编解码176
14.1.1 实验原理176
14.1.2 实验过程178
14.1.3 实验结果179
14.2 A律PCM编解码179
14.2.1 实验原理179
14.2.2 实验过程182
14.2.3 实验结果184
第15章 信道编解码实例185
15.1 汉明码编解码185
15.1.1 实验原理185
15.1.2 实验过程186
15.1.3 实验结果187
15.2 循环码编解码188
15.2.1 实验原理188
15.2.2 实验过程190
15.2.3 实验结果192
15.3 卷积码编解码193
15.3.1 实验原理193
15.3.2 实验过程195
15.3.3 实验结果198
15.4 Turbo码编解码199
15.4.1 实验原理199
15.4.2 实验过程201
15.4.3 实验结果206
15.5 LDPC码编解码209
15.5.1 实验原理209
15.5.2 实验过程210
15.5.3 实验结果212
第16章 同步技术实例214
16.1 位同步214
16.1.1 实验原理214
16.1.2 实验过程215
16.1.3 实验结果215
16.2 帧同步216
16.2.1 实验原理216
16.2.2 实验过程217
16.2.3 实验结果219
16.3 载波同步（频率同步、相位
同步）220
16.3.1 实验原理220
16.3.2 实验过程221
16.3.3 实验结果223
第17章 扩频技术实例224
17.1 M序列生成224
17.1.1 实验原理224
17.1.2 实验过程226
17.1.3 实验结果226
17.2 直接序列扩频227
17.2.1 实验原理227
17.2.2 实验过程228
17.2.3 实验结果230
第四部分 通信系统综合应用实验
第18章 跳频通信抗干扰系统综合实验232
18.1 CPFSK调制与解调232
18.1.1 CPFSK调制232
18.1.2 CPFSK解调234
18.2 跳频调制与解跳234
18.2.1 跳频调制234
18.2.2 跳频同步与解跳240
18.3 干扰源模拟241
18.3.1 高斯白噪声干扰241
18.3.2 实际信道干扰242
18.4 跳频抗干扰通信实验结果243
18.4.1 抗高斯白噪声干扰传输结果243
18.4.2 抗实际信道干扰传输结果244
第19章 码分多址通信系统综合实验245
19.1 发端扩频245
19.1.1 帧格式245
19.1.2 训练序列选择246
19.1.3 扩频246
19.2 收端的处理过程247
19.2.1 同步248
19.2.2 解扩251
19.2.3 跟踪252
19.2.4 分解帧与解调253
19.2.5 SNR估计254
19.3 码分多址通信系统实验结果255
第20章 空时编码MIMO-OFDM视频传输
系统综合实验256
20.1 视频采集与管道配置256
20.2 MIMO空时编解码模块258
20.2.1 空时编码过程258
20.2.2 空时解码过程259
20.3 OFDM 处理260
20.3.1 OFDM原理260
20.3.2 发端处理262
20.3.3 收端处理264
20.4 实验流图搭建265
20.4.1 发端实验流图搭建265
20.4.2 收端实验流图搭建266
20.5 MIMO-OFDM通信实验结果268
20.5.1 发端结果图268
20.5.2 收端结果图269
第21章 拓展应用实验272
21.1 移动手机与基站模拟实验272
21.1.1 OpenBTS272
21.1.2 模拟基站的基本架构与功能273
21.1.3 模拟基站与移动手机短信交互
与结果273
21.2 ADS-B民航信号接收设计实验274
21.2.1 ADS-B数据链275
21.2.2 ADS-B收发原理275
21.2.3 ADS-B民航信号接收实现
与结果276
第22章 常见问题与解决方案278
22.1 GNU Radio安装常见问题278
22.1.1 常见问题1278
22.1.2 常见问题2279
22.2 USRP 硬件配置常见问题280
22.2.1 常见问题1280
22.2.2 常见问题2281
22.2.3 常见问题3282
22.3 GRC模块创建常见问题283
22.3.1 打印调试及Python版本不同，
函数兼容问题283
22.3.2 内部程序定义的与外部XML
定义的端口长度匹配问题283
22.3.3 模块代码错误定位问题284
22.4 GRC流图搭建常见问题285
22.4.1 限流285
22.4.2 限幅285
22.5 运行结果异常分析286
22.5.1 “QT GUI Time Sink”模块点数
统计286
22.5.2 “QT GUI Time Sink”模块波形
静止287
22.5.3 连接USRP时流图停止运行287
22.5.4 GRC流图在另外的计算机中无法
运行288
22.5.5 运行结果为灰白界面288
22.5.6 数据流样点重复289
22.5.7 自编模块运行出错290
缩略词表291
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