GNU Radio軟件無綫電技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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白勇，鬍祝華 著

圖書標籤:

• GNU Radio
• 軟件無綫電
• SDR
• 無綫通信
• 信號處理
• Python
• 開源
• 嵌入式係統
• 通信工程
• 數字信號處理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030507570

版次：1

商品編碼：12016635

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-01-01

用紙：膠版紙

頁數：203

字數：256000

正文語種：中文

內容簡介

　　《GNU Radio軟件無綫電技術》首先介紹軟件無綫電技術的發展背景和曆程，然後對一些常見的軟件無綫電平颱進行詳細的介紹（第1章）；其次介紹軟件無綫電技術中的主要理論，包括信號采樣理論、多速率信號處理技術、數字濾波器技術以及軟件無綫電的基本結構等（第2章）；接著，針對GNURadio軟件無綫電中的軟硬件平颱進行詳細的介紹（第3章），並給齣GNURadio軟件無綫電係統環境在Ubuntu上的安裝與測試方法（第4章）；隨後，介紹GNURadio中的附帶工具和功能軟件，重點介紹GRC的使用方法，以及如何使用GRC和Python來開發通信係統（第5、6章）；在此基礎上，《GNU Radio軟件無綫電技術》還詳細分析基於C++語言來開發信號處理模塊的問題（第7章），同時對QPSK&GMSK;調製方式、OFDM無綫傳輸以及MIMO技術的GNURadio仿真實現進行詳細的介紹和分析（第8章）；最後，《GNU Radio軟件無綫電技術》對常見的基於GNU Radio的軟件無綫電科研項目（OpenBTS、Hydra和GQRS）進行深入的分析和探討（第9章）。
　　《GNU Radio軟件無綫電技術》可以為那些想通過構建GNURadio平颱來開發和驗證自己的創新想法或創新實踐的科研和工程人員提供係統性的知識脈絡和開發思路。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 軟件無綫電發展概述
1．1．1 背景
1．1．2 軟件無綫電概念及關鍵技術
1．1．3 軟件無綫電研究現狀
1．1．4 存在的問題探討
1．2 軟件無綫電平颱介紹
1．2．1 GNURadio
1．2．2 SORA
1．2．3 OpenAirInterface
參考文獻

第2章 軟件無綫電基本理論
2．1 信號采樣理論
2．1．1 采樣定理
2．1．2 帶通信號采樣定理
2．2 多速率信號處理
2．2．1 整數倍抽取
2．2．2 整數倍內插
2．2．3 采樣率分數倍變換
2．3 數字濾波器
2．3．1 數字濾波器設計基礎
2．3．2 半帶濾波器
2．3．3 積分梳狀濾波器
2．4 軟件無綫電基本結構
2．4．1 數字下變頻
2．4．2 數字上變頻
參考文獻

第3章 GNURadio軟件無綫電平颱
3．1 GNURadio平颱綜述
3．2 GNURadio軟件架構
3．3 GNURadio硬件平颱
3．3．1 HackRF
3．3．2 bladeRF
3．3．3 USRP
3．4 USRP硬件平颱
3．4．1 USRP母闆
3．4．2 USRP2母闆
3．4．3 USRP子闆
參考文獻

第4章 GNURadio的安裝
4．1 安裝需求
4．2 Lintlx下的安裝
4．2．1 安裝Ubuntu 10．10操作係統
4．2．2 在Ubuntu 10．10係統下安裝GNURadio
4．3 安裝後的測試
4．3．1 連接檢測
4．3．2 程序測試
4．3．3 圖形界麵GRC的測試
參考文獻

第5章 GNURadio的使用
5．1 引言
5．2 使用係統附帶工具及功能軟件
5．3 使用GNURadio仿真
5．4 使用圖形化信號處理開發工具GRC
5．4．1 GRC簡介
5．4．2 核心概念
5．4．3 GRC使用要點
5．4．4 GRC使用舉例
參考文獻

第6章 使用PythOn開發GNURadio應用程序
6．1 Python
6．1．1 Python語言簡介
6．1．2 GNURadio中的Python
6．2 編程概念
6．2．l低通濾波器音頻記錄機
6．2．2 撥號音發生器
6．2．3 QPSK解調器．
6．3 第一個Python代碼例程
6．4 編程指南
6．4．1 Python如何調用C程序
6．4．2 GNURadio模塊
6．4．3 選擇、定義和配置功能塊
6．4．4 模塊的階層結構
6．4．5 並行流程圖
6．4．6 GNURadio的擴展和工具
6．4．7 流圖的控製
6．4．8 非流圖應用
6．4．9 高級主題
參考文獻

第7章 使用C開發GNURadio信號處理模塊
7．1 C編程規範
7．1．1 編輯規範
7．1．2 設計規範
7．2 模塊結構
7．3 信號處理模塊的編寫
7．3．1 關鍵知識點
7．3．2 基於C的開發方法
7．3．3 第一個模塊
7．4 圖形界麵的使用
7．5 外部庫文件的使用
7．6 Octave和MATLAB的使用
7．6．1 Octave的使用
7．6．2 MATLAB的使用
7．7 版本控製
參考文獻

第8章 GNURadio無綫傳輸實現範例
8．1 GNURadio調製方式實現
8．1．1 DQPSK&QPSK;調製方式實現
8．1．2 GMSK調製方式實現
8．2 GNURadio的OFDM無綫傳輸
8．2．1 係統框圖和MAC幀的構成
8．2．2 物理層
8．2．3 開發和調試方法
8．2．4 OFDM係統實驗結果及分析
8．3 GNURadio的MIMo技術
8．3．1 mux參數的含義
8．3．2 代碼示例
參考文獻

第9章 GNURadio科研項目
9．1 GNYRadio科研項目概述
9．2 GNURadio科研項目介紹
9．2．1 OpenBTS項目
9．2．2 Hydra項目
9．2．3 認知無綫電壓縮頻譜感知項目
9．2．4 其他應用
參考文獻
附錄A main_usrp_tx．py
附錄B demo_usrp_rx．py

前言/序言

　　按照傳統的無綫電産品開發思路，當有新技術齣現或版本需要升級時，要開發新的專用芯片來支持，這往往會帶來巨大的投資風險，導緻製造商和運營商對新技術持觀望態度，從而限製瞭新技術的快速應用和推廣。而軟件無綫電技術能夠提供一種新的解決方案，該技術由Joseph Mitola於1992年首次提齣，受到業界的廣泛關注。與傳統的無綫電技術相比，該技術不必設計、開發新型專用芯片，即可驗證新技術的性能，如信號發生、調製／解調、信道編譯碼等信號處理過程以及協議棧均可由軟件實現，而不需要硬件電路的支持。由於軟件無綫電具有設備可重配置的特性，所以改變瞭傳統的基於硬件和麵嚮用途的産品設計與開發方法，把信號的數字化處理盡量靠近天綫側，能夠在前端硬件配置不變的情況下通過編寫軟件實現新的功能。軟件無綫電的這一特點有利於新技術的發展，也有利於新技術的應用和推廣。同時軟件無綫電技術為無綫電技術領域的眾多科研與工程人員提供瞭很好的開發和研究平颱，可以非常容易地在搭建的軟件無綫電平颱上驗證各種創新設計和科學設想的可行性，從而可以讓科研工作者將更多的精力集中在創新思路的構建上。
　　GNU Radio軟件無綫電技術是采用GNU Radio開源軟件平颱、普通PC和廉價的硬件前端來開發各種軟件無綫電應用的一門技術。其中，GNU Radio是一個開源的無綫電平颱的軟件包。它是由Eric Blossom發起的一個完全開放的軟件無綫電項目，旨在鼓勵全球技術人員積極參與到這一領域的協作與創新。GNURadio的開發主要是基於Linux操作係統，采用C++編程語言結閤Python腳本語言進行編程，也可以將它移植到其他的操作係統上。而硬件前端一般采用USRP（Universal Software Radio Peripheral）套件來實現。該套件通常由天綫、射頻前端、模數／數模轉換器以及通用數字信號處理器組成。
　　GNU Radio軟件無綫電技術可以理解為開源軟件的自由精神在無綫領域的延伸，開放性和低成本是其最大的優勢。低成本使得技術人員和資金不太充裕的研究機構可以像購買PC一樣擁有一套能自由進入頻譜空間的軟硬件係統，從而為更廣泛的技術創新打下基礎。在GNU Radio的郵件討論組中每天都有來自世界各地的用戶對各種相關技術問題的討論，這些用戶包括學生、大學教師、軟硬件工程師、無綫工程師、業餘無綫電愛好者，而這些人正是推動技術進步的主力。GNURadio的開放特性也是其具有廣泛吸引力的重要因素，同時也是其生命力的源泉。由於代碼和技術資料完全開放，人們可以瞭解到其運作的所有細節，並可自由地對其進行修改和開發。在這種開放的氛圍之下，人們取得的知識、成果可以得到充分的交流共享，更有益於創新。

遨遊電波的藝術：從原理到實踐的通信探索之旅 當聲音、圖像與數據在無形的波瀾中傳遞，當韆變萬化的信號在電磁頻譜中穿梭，你是否曾好奇這背後蘊藏的奧秘？ 本書將帶你踏上一場跨越理論與應用的通信探索之旅，從理解電磁波的本質齣發，逐步深入到現代通信係統的核心——信號處理的精妙之處。我們將不局限於任何單一的工具或平颱，而是聚焦於驅動這些技術進步的普適性原理和方法。 第一部分：電磁世界的基石——信號與波動的奧秘 在我們正式進入信號處理的殿堂之前，理解信號的本質至關重要。本書將從最基礎的概念入手，為你揭示聲音、光、無綫電波等各種信號的物理屬性。我們將深入探討： 信號的定義與分類： 無論是連續信號還是離散信號，模擬信號還是數字信號，它們各自具有怎樣的特性？我們將通過生動的比喻和直觀的圖示，讓你輕鬆理解這些基本概念。 波動的物理學： 從簡諧振動到復雜波形，我們將剖析波動的生成、傳播和相互作用。你將瞭解到振幅、頻率、相位這些關鍵參數如何決定信號的特性，以及它們在通信中的作用。 傅立葉變換的魔力： 這個數學工具是理解信號頻譜的鑰匙。我們將循序漸進地解釋傅立葉變換如何將時域信號分解為不同頻率的成分，從而揭示信號的“內在語言”。你將學會如何通過頻譜分析來識彆和理解不同的信號。 噪聲的無處不在： 在任何通信係統中，噪聲都是一個不可避免的挑戰。本書將介紹不同類型的噪聲，如熱噪聲、散粒噪聲等，並探討它們對信號的影響。瞭解噪聲的來源和特性，是設計魯棒通信係統的第一步。 第二部分：信號處理的核心——從數據到信息的轉化 一旦我們掌握瞭信號的基礎知識，就可以開始探索如何從這些原始信號中提取有用的信息。這一部分將聚焦於信號處理的核心技術，讓你領略數據轉變為有價值信息的智慧。 采樣與量化： 如何將連續的模擬信號轉換為計算機能夠處理的數字信號？我們將詳細介紹采樣定理，理解奈奎斯特速率的重要性，並探討量化誤差及其對信號精度的影響。 數字濾波的藝術： 濾波是信號處理中最常用的技術之一。本書將深入講解各種數字濾波器，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器，以及它們的設計原理和應用場景。你將學會如何利用濾波器去除噪聲、提取特定頻率成分，甚至實現信號的整形。 調製與解調的橋梁： 無綫通信的核心在於將信息“搬運”到載波上進行傳輸。我們將詳細介紹各種調製技術，如幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM），以及它們在不同通信係統中的優缺點。同時，你也將學習到解調技術，如何從接收到的載波信號中恢復原始信息。 數字信號的編碼與解碼： 為瞭提高通信的可靠性和效率，需要對數字信號進行編碼。本書將介紹信源編碼（如無損壓縮和有損壓縮）和信道編碼（如糾錯碼）的基本原理，讓你瞭解如何更有效地錶示信息，以及如何抵抗傳輸過程中的錯誤。 現代信號處理的利器： 除瞭傳統的信號處理方法，我們還將觸及一些更先進的技術，例如快速傅立葉變換（FFT）在頻譜分析中的應用，以及一些基本的數字信號處理算法，為你打開更廣闊的技術視野。 第三部分：通信係統的構建——原理的應用與挑戰 理論知識需要付諸實踐纔能真正發揮價值。在這一部分，我們將把前麵學到的信號處理原理應用到具體的通信係統設計中，並探討實際工程中遇到的挑戰。 從基帶到射頻： 理解基帶信號的處理過程，以及如何將其轉換到射頻（RF）頻率進行傳輸，這是無綫通信的關鍵。我們將探討頻率閤成、混頻等射頻電路的基本概念，以及它們如何與數字信號處理相結閤。 多路復用技術的智慧： 如何在同一信道中同時傳輸多路信號？本書將介紹時分多路復用（TDM）、頻分多路復用（FDM）和碼分多路復用（CDM）等技術，讓你理解不同用戶如何共享通信資源。 接收端的設計與優化： 從天綫接收信號到最終用戶能夠理解的信息，接收端的設計至關重要。我們將探討低噪聲放大器（LNA）、混頻器、濾波器以及數字信號處理器（DSP）在接收鏈路中的作用，並討論如何優化接收端的性能以提高通信質量。 通信係統的性能指標： 如何衡量一個通信係統的優劣？本書將介紹誤碼率（BER）、信噪比（SNR）、吞吐量等關鍵性能指標，並探討它們之間的關係，幫助你理解如何評估和改進通信係統的設計。 新興通信技術展望： 隨著技術的發展，通信領域也在不斷革新。我們將簡要介紹一些前沿的通信技術，如軟件定義無綫電（SDR）的核心理念，以及它們對未來通信可能産生的影響。 誰適閤閱讀本書？ 無論你是對通信技術充滿好奇的學生，希望夯實理論基礎；還是正在從事相關領域的工程師，渴望拓展技術視野；亦或是對信號的奧秘著迷的愛好者，本書都將為你提供一次深入且富有啓發的學習體驗。我們旨在以清晰易懂的語言，輔以豐富的圖示和實例，幫助讀者建立起對通信原理的深刻理解，並能夠將其應用於實際問題的分析和解決。 本書的獨特之處： 與市麵上許多側重於特定工具或平颱的書籍不同，本書更側重於普適性的原理和方法。我們相信，掌握瞭核心的信號處理原理，你將能夠更靈活地應對各種通信係統的設計和分析，無論采用何種技術手段。我們將以一種由淺入深，由錶及裏的方式，帶領你一步步揭開電波的神秘麵紗，讓你不僅能夠理解“是什麼”，更能理解“為什麼”和“如何做”。 踏上這場探索之旅，你將不僅掌握通信技術，更能領略科學的嚴謹與工程的智慧，感受信號在電磁世界中飛舞的魅力。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我最先被它的厚度所震撼，這似乎預示著內容的豐富性和深度。然而，翻開內頁，我驚喜地發現，即便內容翔實，其排版也依然保持著令人舒適的閱讀體驗。字號大小適中，行間距恰到好處，即使長時間閱讀也不會感到疲憊。更讓我印象深刻的是，書中似乎在細節處花瞭很多心思，比如在關鍵概念的闡述旁，可能會配有簡潔的圖示或錶格，幫助讀者更好地理解。雖然我還沒有真正開始學習其中的技術，但僅僅是這種“一看就想讀下去”的設計，就足以讓我對這本書充滿好感。

評分☆☆☆☆☆

這本《GNU Radio軟件無綫電技術》在我看來，不僅僅是一本技術書籍，更像是一本開啓探索新世界的鑰匙。它的裝幀精美，從封麵到內頁的排版都透露著一種精心打磨的痕跡。我注意到作者在書的開篇就強調瞭軟件無綫電的開放性和靈活性，這與當前開源軟件的潮流不謀而閤，令人振奮。雖然我還沒有來得及深入探討具體的理論細節，但書中的一些插圖和圖錶，即使是初步瀏覽，也能感受到其邏輯清晰、圖文並茂的特點，這對於理解抽象的技術概念至關重要。

評分☆☆☆☆☆

我一直對軟件無綫電這個領域充滿興趣，但苦於沒有係統的入門教材。偶然間在書店看到瞭這本書，雖然我還沒有開始深入閱讀，但僅僅是瀏覽目錄和前言，就讓我感受到瞭作者的專業功底和嚴謹態度。書中的一些章節標題，例如“數字信號處理在軟件無綫電中的應用”、“GNU Radio模塊化設計原理”以及“高性能軟件無綫電係統的實現策略”，都觸及到瞭這個領域的核心問題，讓我對後續的學習充滿瞭期待。我尤其關注其中的“開源硬件平颱與GNU Radio的集成”部分，希望能從中找到將理論與實踐相結閤的有效方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的整體感覺非常紮實，從紙張的觸感受到印刷的質量，都給人一種“值得信賴”的感覺。書的封麵設計雖然樸素，但卻透露著一種沉靜的專業感，沒有過於花哨的元素，直觀地傳達瞭書籍的主題。我特意翻閱瞭一下書的封底，作者的簡介和齣版社的信息都清晰可見，這種透明度也增加瞭我對這本書的信心。即使我還未深入研究其中的技術內容，但單憑其嚴謹的齣版態度，我就已經對它有瞭初步的好印象，相信其中蘊含的知識一定也是經過精心篩選和組織過的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常吸引人，深邃的藍色背景搭配著簡潔明亮的銀色標題，給人一種專業而又富有科技感的感覺。書脊上的字體大小適中，易於辨認，即使放在書架上也能一眼找到。我第一次翻開它，就被紙張的質感所打動，觸感溫潤，並非那種廉價的印刷紙，而是帶有微微的磨砂感，印刷清晰，墨色濃鬱，閱讀起來眼睛不容易疲勞。目錄頁的設計也十分用心，采用瞭分層摺疊的方式，將龐大的章節結構清晰地呈現在眼前，讓人一目瞭然。每一章節的標題都簡潔明瞭，但又不失深度，讓我對這本書所涵蓋的內容充滿瞭好奇。

評分☆☆☆☆☆

不錯的東東，推薦大傢購買！！！！

評分☆☆☆☆☆

湊單買的，感覺還挺不錯的

評分☆☆☆☆☆

東西不錯，都買瞭好多次瞭

評分☆☆☆☆☆

這本書就值1顆星。第3章第4章，軟件用的三年前uhd和gnuradio版本，硬件用過時的usrp1,usrp2。第6.2節抄的連個框圖都懶得畫，直接貼過來（見附圖），6.3節Python代碼不縮進（見附圖）。整本書的Python代碼錯誤百齣。第7.3節信號處理模塊編寫是錯的，應該使用gnuradio自帶工具gr_modtool編寫模塊。第8.3節，誰要能照著這一節講的實現MIMO我直播吃書。總的來說，這本書大多數章節都是網上搜集的資料，不能忍的是作者自己都不去驗證一下直接就復製粘貼！

評分☆☆☆☆☆

買來學習一下，這類書不多，就找到這一本。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，正式是需要的

評分☆☆☆☆☆

大學學習書籍之一，要多讀書多瞭解^_^

評分☆☆☆☆☆

送貨速度快，性價比高！

評分☆☆☆☆☆

好書，但是這個能玩的人不多。