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白勇，胡祝华 著

图书标签:

• GNU Radio
• 软件无线电
• SDR
• 无线通信
• 信号处理
• Python
• 开源
• 嵌入式系统
• 通信工程
• 数字信号处理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030507570

版次：1

商品编码：12016635

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：203

字数：256000

正文语种：中文

内容简介

　　《GNU Radio软件无线电技术》首先介绍软件无线电技术的发展背景和历程，然后对一些常见的软件无线电平台进行详细的介绍（第1章）；其次介绍软件无线电技术中的主要理论，包括信号采样理论、多速率信号处理技术、数字滤波器技术以及软件无线电的基本结构等（第2章）；接着，针对GNURadio软件无线电中的软硬件平台进行详细的介绍（第3章），并给出GNURadio软件无线电系统环境在Ubuntu上的安装与测试方法（第4章）；随后，介绍GNURadio中的附带工具和功能软件，重点介绍GRC的使用方法，以及如何使用GRC和Python来开发通信系统（第5、6章）；在此基础上，《GNU Radio软件无线电技术》还详细分析基于C++语言来开发信号处理模块的问题（第7章），同时对QPSK&GMSK;调制方式、OFDM无线传输以及MIMO技术的GNURadio仿真实现进行详细的介绍和分析（第8章）；最后，《GNU Radio软件无线电技术》对常见的基于GNU Radio的软件无线电科研项目（OpenBTS、Hydra和GQRS）进行深入的分析和探讨（第9章）。
　　《GNU Radio软件无线电技术》可以为那些想通过构建GNURadio平台来开发和验证自己的创新想法或创新实践的科研和工程人员提供系统性的知识脉络和开发思路。

内页插图

目录

前言

第1章 绪论
1．1 软件无线电发展概述
1．1．1 背景
1．1．2 软件无线电概念及关键技术
1．1．3 软件无线电研究现状
1．1．4 存在的问题探讨
1．2 软件无线电平台介绍
1．2．1 GNURadio
1．2．2 SORA
1．2．3 OpenAirInterface
参考文献

第2章 软件无线电基本理论
2．1 信号采样理论
2．1．1 采样定理
2．1．2 带通信号采样定理
2．2 多速率信号处理
2．2．1 整数倍抽取
2．2．2 整数倍内插
2．2．3 采样率分数倍变换
2．3 数字滤波器
2．3．1 数字滤波器设计基础
2．3．2 半带滤波器
2．3．3 积分梳状滤波器
2．4 软件无线电基本结构
2．4．1 数字下变频
2．4．2 数字上变频
参考文献

第3章 GNURadio软件无线电平台
3．1 GNURadio平台综述
3．2 GNURadio软件架构
3．3 GNURadio硬件平台
3．3．1 HackRF
3．3．2 bladeRF
3．3．3 USRP
3．4 USRP硬件平台
3．4．1 USRP母板
3．4．2 USRP2母板
3．4．3 USRP子板
参考文献

第4章 GNURadio的安装
4．1 安装需求
4．2 Lintlx下的安装
4．2．1 安装Ubuntu 10．10操作系统
4．2．2 在Ubuntu 10．10系统下安装GNURadio
4．3 安装后的测试
4．3．1 连接检测
4．3．2 程序测试
4．3．3 图形界面GRC的测试
参考文献

第5章 GNURadio的使用
5．1 引言
5．2 使用系统附带工具及功能软件
5．3 使用GNURadio仿真
5．4 使用图形化信号处理开发工具GRC
5．4．1 GRC简介
5．4．2 核心概念
5．4．3 GRC使用要点
5．4．4 GRC使用举例
参考文献

第6章 使用PythOn开发GNURadio应用程序
6．1 Python
6．1．1 Python语言简介
6．1．2 GNURadio中的Python
6．2 编程概念
6．2．l低通滤波器音频记录机
6．2．2 拨号音发生器
6．2．3 QPSK解调器．
6．3 第一个Python代码例程
6．4 编程指南
6．4．1 Python如何调用C程序
6．4．2 GNURadio模块
6．4．3 选择、定义和配置功能块
6．4．4 模块的阶层结构
6．4．5 并行流程图
6．4．6 GNURadio的扩展和工具
6．4．7 流图的控制
6．4．8 非流图应用
6．4．9 高级主题
参考文献

第7章 使用C开发GNURadio信号处理模块
7．1 C编程规范
7．1．1 编辑规范
7．1．2 设计规范
7．2 模块结构
7．3 信号处理模块的编写
7．3．1 关键知识点
7．3．2 基于C的开发方法
7．3．3 第一个模块
7．4 图形界面的使用
7．5 外部库文件的使用
7．6 Octave和MATLAB的使用
7．6．1 Octave的使用
7．6．2 MATLAB的使用
7．7 版本控制
参考文献

第8章 GNURadio无线传输实现范例
8．1 GNURadio调制方式实现
8．1．1 DQPSK&QPSK;调制方式实现
8．1．2 GMSK调制方式实现
8．2 GNURadio的OFDM无线传输
8．2．1 系统框图和MAC帧的构成
8．2．2 物理层
8．2．3 开发和调试方法
8．2．4 OFDM系统实验结果及分析
8．3 GNURadio的MIMo技术
8．3．1 mux参数的含义
8．3．2 代码示例
参考文献

第9章 GNURadio科研项目
9．1 GNYRadio科研项目概述
9．2 GNURadio科研项目介绍
9．2．1 OpenBTS项目
9．2．2 Hydra项目
9．2．3 认知无线电压缩频谱感知项目
9．2．4 其他应用
参考文献
附录A main_usrp_tx．py
附录B demo_usrp_rx．py

前言/序言

　　按照传统的无线电产品开发思路，当有新技术出现或版本需要升级时，要开发新的专用芯片来支持，这往往会带来巨大的投资风险，导致制造商和运营商对新技术持观望态度，从而限制了新技术的快速应用和推广。而软件无线电技术能够提供一种新的解决方案，该技术由Joseph Mitola于1992年首次提出，受到业界的广泛关注。与传统的无线电技术相比，该技术不必设计、开发新型专用芯片，即可验证新技术的性能，如信号发生、调制／解调、信道编译码等信号处理过程以及协议栈均可由软件实现，而不需要硬件电路的支持。由于软件无线电具有设备可重配置的特性，所以改变了传统的基于硬件和面向用途的产品设计与开发方法，把信号的数字化处理尽量靠近天线侧，能够在前端硬件配置不变的情况下通过编写软件实现新的功能。软件无线电的这一特点有利于新技术的发展，也有利于新技术的应用和推广。同时软件无线电技术为无线电技术领域的众多科研与工程人员提供了很好的开发和研究平台，可以非常容易地在搭建的软件无线电平台上验证各种创新设计和科学设想的可行性，从而可以让科研工作者将更多的精力集中在创新思路的构建上。
　　GNU Radio软件无线电技术是采用GNU Radio开源软件平台、普通PC和廉价的硬件前端来开发各种软件无线电应用的一门技术。其中，GNU Radio是一个开源的无线电平台的软件包。它是由Eric Blossom发起的一个完全开放的软件无线电项目，旨在鼓励全球技术人员积极参与到这一领域的协作与创新。GNURadio的开发主要是基于Linux操作系统，采用C++编程语言结合Python脚本语言进行编程，也可以将它移植到其他的操作系统上。而硬件前端一般采用USRP（Universal Software Radio Peripheral）套件来实现。该套件通常由天线、射频前端、模数／数模转换器以及通用数字信号处理器组成。
　　GNU Radio软件无线电技术可以理解为开源软件的自由精神在无线领域的延伸，开放性和低成本是其最大的优势。低成本使得技术人员和资金不太充裕的研究机构可以像购买PC一样拥有一套能自由进入频谱空间的软硬件系统，从而为更广泛的技术创新打下基础。在GNU Radio的邮件讨论组中每天都有来自世界各地的用户对各种相关技术问题的讨论，这些用户包括学生、大学教师、软硬件工程师、无线工程师、业余无线电爱好者，而这些人正是推动技术进步的主力。GNURadio的开放特性也是其具有广泛吸引力的重要因素，同时也是其生命力的源泉。由于代码和技术资料完全开放，人们可以了解到其运作的所有细节，并可自由地对其进行修改和开发。在这种开放的氛围之下，人们取得的知识、成果可以得到充分的交流共享，更有益于创新。

遨游电波的艺术：从原理到实践的通信探索之旅 当声音、图像与数据在无形的波澜中传递，当千变万化的信号在电磁频谱中穿梭，你是否曾好奇这背后蕴藏的奥秘？ 本书将带你踏上一场跨越理论与应用的通信探索之旅，从理解电磁波的本质出发，逐步深入到现代通信系统的核心——信号处理的精妙之处。我们将不局限于任何单一的工具或平台，而是聚焦于驱动这些技术进步的普适性原理和方法。 第一部分：电磁世界的基石——信号与波动的奥秘 在我们正式进入信号处理的殿堂之前，理解信号的本质至关重要。本书将从最基础的概念入手，为你揭示声音、光、无线电波等各种信号的物理属性。我们将深入探讨： 信号的定义与分类： 无论是连续信号还是离散信号，模拟信号还是数字信号，它们各自具有怎样的特性？我们将通过生动的比喻和直观的图示，让你轻松理解这些基本概念。 波动的物理学： 从简谐振动到复杂波形，我们将剖析波动的生成、传播和相互作用。你将了解到振幅、频率、相位这些关键参数如何决定信号的特性，以及它们在通信中的作用。 傅立叶变换的魔力： 这个数学工具是理解信号频谱的钥匙。我们将循序渐进地解释傅立叶变换如何将时域信号分解为不同频率的成分，从而揭示信号的“内在语言”。你将学会如何通过频谱分析来识别和理解不同的信号。 噪声的无处不在： 在任何通信系统中，噪声都是一个不可避免的挑战。本书将介绍不同类型的噪声，如热噪声、散粒噪声等，并探讨它们对信号的影响。了解噪声的来源和特性，是设计鲁棒通信系统的第一步。 第二部分：信号处理的核心——从数据到信息的转化 一旦我们掌握了信号的基础知识，就可以开始探索如何从这些原始信号中提取有用的信息。这一部分将聚焦于信号处理的核心技术，让你领略数据转变为有价值信息的智慧。 采样与量化： 如何将连续的模拟信号转换为计算机能够处理的数字信号？我们将详细介绍采样定理，理解奈奎斯特速率的重要性，并探讨量化误差及其对信号精度的影响。 数字滤波的艺术： 滤波是信号处理中最常用的技术之一。本书将深入讲解各种数字滤波器，包括低通、高通、带通和带阻滤波器，以及它们的设计原理和应用场景。你将学会如何利用滤波器去除噪声、提取特定频率成分，甚至实现信号的整形。 调制与解调的桥梁： 无线通信的核心在于将信息“搬运”到载波上进行传输。我们将详细介绍各种调制技术，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM），以及它们在不同通信系统中的优缺点。同时，你也将学习到解调技术，如何从接收到的载波信号中恢复原始信息。 数字信号的编码与解码： 为了提高通信的可靠性和效率，需要对数字信号进行编码。本书将介绍信源编码（如无损压缩和有损压缩）和信道编码（如纠错码）的基本原理，让你了解如何更有效地表示信息，以及如何抵抗传输过程中的错误。 现代信号处理的利器： 除了传统的信号处理方法，我们还将触及一些更先进的技术，例如快速傅立叶变换（FFT）在频谱分析中的应用，以及一些基本的数字信号处理算法，为你打开更广阔的技术视野。 第三部分：通信系统的构建——原理的应用与挑战 理论知识需要付诸实践才能真正发挥价值。在这一部分，我们将把前面学到的信号处理原理应用到具体的通信系统设计中，并探讨实际工程中遇到的挑战。 从基带到射频： 理解基带信号的处理过程，以及如何将其转换到射频（RF）频率进行传输，这是无线通信的关键。我们将探讨频率合成、混频等射频电路的基本概念，以及它们如何与数字信号处理相结合。 多路复用技术的智慧： 如何在同一信道中同时传输多路信号？本书将介绍时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）和码分多路复用（CDM）等技术，让你理解不同用户如何共享通信资源。 接收端的设计与优化： 从天线接收信号到最终用户能够理解的信息，接收端的设计至关重要。我们将探讨低噪声放大器（LNA）、混频器、滤波器以及数字信号处理器（DSP）在接收链路中的作用，并讨论如何优化接收端的性能以提高通信质量。 通信系统的性能指标： 如何衡量一个通信系统的优劣？本书将介绍误码率（BER）、信噪比（SNR）、吞吐量等关键性能指标，并探讨它们之间的关系，帮助你理解如何评估和改进通信系统的设计。 新兴通信技术展望： 随着技术的发展，通信领域也在不断革新。我们将简要介绍一些前沿的通信技术，如软件定义无线电（SDR）的核心理念，以及它们对未来通信可能产生的影响。 谁适合阅读本书？ 无论你是对通信技术充满好奇的学生，希望夯实理论基础；还是正在从事相关领域的工程师，渴望拓展技术视野；亦或是对信号的奥秘着迷的爱好者，本书都将为你提供一次深入且富有启发的学习体验。我们旨在以清晰易懂的语言，辅以丰富的图示和实例，帮助读者建立起对通信原理的深刻理解，并能够将其应用于实际问题的分析和解决。 本书的独特之处： 与市面上许多侧重于特定工具或平台的书籍不同，本书更侧重于普适性的原理和方法。我们相信，掌握了核心的信号处理原理，你将能够更灵活地应对各种通信系统的设计和分析，无论采用何种技术手段。我们将以一种由浅入深，由表及里的方式，带领你一步步揭开电波的神秘面纱，让你不仅能够理解“是什么”，更能理解“为什么”和“如何做”。 踏上这场探索之旅，你将不仅掌握通信技术，更能领略科学的严谨与工程的智慧，感受信号在电磁世界中飞舞的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体感觉非常扎实，从纸张的触感受到印刷的质量，都给人一种“值得信赖”的感觉。书的封面设计虽然朴素，但却透露着一种沉静的专业感，没有过于花哨的元素，直观地传达了书籍的主题。我特意翻阅了一下书的封底，作者的简介和出版社的信息都清晰可见，这种透明度也增加了我对这本书的信心。即使我还未深入研究其中的技术内容，但单凭其严谨的出版态度，我就已经对它有了初步的好印象，相信其中蕴含的知识一定也是经过精心筛选和组织过的。

评分☆☆☆☆☆

这本《GNU Radio软件无线电技术》在我看来，不仅仅是一本技术书籍，更像是一本开启探索新世界的钥匙。它的装帧精美，从封面到内页的排版都透露着一种精心打磨的痕迹。我注意到作者在书的开篇就强调了软件无线电的开放性和灵活性，这与当前开源软件的潮流不谋而合，令人振奋。虽然我还没有来得及深入探讨具体的理论细节，但书中的一些插图和图表，即使是初步浏览，也能感受到其逻辑清晰、图文并茂的特点，这对于理解抽象的技术概念至关重要。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我最先被它的厚度所震撼，这似乎预示着内容的丰富性和深度。然而，翻开内页，我惊喜地发现，即便内容翔实，其排版也依然保持着令人舒适的阅读体验。字号大小适中，行间距恰到好处，即使长时间阅读也不会感到疲惫。更让我印象深刻的是，书中似乎在细节处花了很多心思，比如在关键概念的阐述旁，可能会配有简洁的图示或表格，帮助读者更好地理解。虽然我还没有真正开始学习其中的技术，但仅仅是这种“一看就想读下去”的设计，就足以让我对这本书充满好感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，深邃的蓝色背景搭配着简洁明亮的银色标题，给人一种专业而又富有科技感的感觉。书脊上的字体大小适中，易于辨认，即使放在书架上也能一眼找到。我第一次翻开它，就被纸张的质感所打动，触感温润，并非那种廉价的印刷纸，而是带有微微的磨砂感，印刷清晰，墨色浓郁，阅读起来眼睛不容易疲劳。目录页的设计也十分用心，采用了分层折叠的方式，将庞大的章节结构清晰地呈现在眼前，让人一目了然。每一章节的标题都简洁明了，但又不失深度，让我对这本书所涵盖的内容充满了好奇。

评分☆☆☆☆☆

我一直对软件无线电这个领域充满兴趣，但苦于没有系统的入门教材。偶然间在书店看到了这本书，虽然我还没有开始深入阅读，但仅仅是浏览目录和前言，就让我感受到了作者的专业功底和严谨态度。书中的一些章节标题，例如“数字信号处理在软件无线电中的应用”、“GNU Radio模块化设计原理”以及“高性能软件无线电系统的实现策略”，都触及到了这个领域的核心问题，让我对后续的学习充满了期待。我尤其关注其中的“开源硬件平台与GNU Radio的集成”部分，希望能从中找到将理论与实践相结合的有效方法。

评分☆☆☆☆☆

好书，对做软件无线电的人非常实用

评分☆☆☆☆☆

书上很多东西都是翻译文档的，不过对于入门来说是不错的教材，因为当前只有这一本关于gnuradio的书籍啊，手动微笑。

评分☆☆☆☆☆

很不好的一次购物经历，质量太差，内容太肤浅。

评分☆☆☆☆☆

内容一般，国内太少讲gnuradio的书了

评分☆☆☆☆☆

写的过于简单，参考价值不大，书太贵了。

评分☆☆☆☆☆

应该还不错，我就是评个价。

评分☆☆☆☆☆

好书，但是这个能玩的人不多。

评分☆☆☆☆☆

东西不错，都买了好多次了

评分☆☆☆☆☆

写的过于简单，参考价值不大，书太贵了。