摘要：为实现新兴无线医疗监测技术的普及,提出基于IEEE 802.15.6协议的无线体域网收发系统。该网络具有高速率、高可靠性、可重构和低功耗等特点,很好契合了人体医疗检测技术需求。为缩短产品的设计周期,提出在开源软件定义无线电平台和通用软件无线电外设上实现窄带物理层收发系统设计。实验结果表明,该系统可灵活切换调制方式,信噪比在11 dB时系统误包率低于1%。

摘要：L-band Digital Aeronautical Communications System 1(L-DACS1)是一种基于正交频分复用传输技术的宽带航空通信系统。依据L-DACS1系统规范,在USRP N210软件无线电平台设计实现了L-DACS1前向链路发射机与接收机,并在实验室环境下开展了前向链路传输试验。所设计的L-DACS1前向链路传输性能与计算机仿真结果一致,验证了前向链路发射机与接收机的正确性,为后续L-DACS1系统测距仪干扰抑制的研究提供了思路。

摘要：船舶AIS是集海上船舶识别、安全监控和通信导航功能为一体的新型数字助航系统,其在甚高频上采用SOTDMA方式实现船舶动态、静态及其他相关信息收发,以确保船舶的检测与识别功能。使用USRP对AIS的船载终端进行设计与实现,以国家GB/T20068-2006标准规范为基础,完成了基于LabVIEW语言的AIS软件无线电接收机。在该接收机中,采用了两步频偏估计校正方法,有效克服了USRP平台的频率稳定度不足的缺点,并最终实现了船舶AIS信息接收、报文解析、数据库存储;同时通过在LabVIEW中嵌入开源的GIS与航海图,实现了对珠江上航行船舶的定位与可视化。该设计案例为URSP平台在“通信原理实验”及“通信系统设计”相关课程中的进一步推广使用提供了非常好的应用案例。

摘要：OFDM是一种多载波传输技术,被应用于无线局域网标准IEEE 802.11a的物理层。基于USRP和LabVIEW的软件无线电平台实现了802.11a OFDM系统原型。给出了802.11a OFDM系统的工作原理及实现方法,利用USRP和LabVIEW实现了OFDM收发信机的原型构建,在实验室无线信道环境下通过对文本的传输进行了测试验证。测试结果表明,系统原型工作稳定,该平台可以实现通信系统原型的快速开发及算法验证。该设计实例为USRP平台在通信学科的实验教学及科研工作的应用提供了很好的范例。

摘要：目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本。因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义。为了解决这些问题,基于GNU Radio平台以及二代通用软件无线电外设(USRP2)设计和实现了分布式无线网络媒体介入控制(MAC)协议的半实物仿真系统。该系统以IEEE802.11分布式协调功能(DCF)为协议框架,结合离散事件仿真技术,依靠较少的硬件资源(一台个人计算机(PC)和两台USRP2)模拟了多个节点的无线通信网络。实现中,MAC层协议使用简洁的Python语言进行系统开发,具有很大的灵活性,而且扩展性和可移植性强;物理层使用高效的C++语言对信号进行模块化处理,并利用USRP2射频硬件在真实信道上进行数据传输。将系统的节点发送概率以及吞吐量实测数据分别与Bianchi算法以及基于时隙分析的饱和吞吐量计算模型进行了对比,对比结果的吻合性说明了网络仿真平台的可靠性。

摘要：为便于学生从系统角度全面领悟和体会现代无线电设备工作原理,研制出基于软件无线电的通信系统实验平台。从硬件资源、片上系统、控制方法、射频电路、API接口、VITA-49协议等共六方面,以递进式对实验平台设计思想和工作原理进行全面剖析,并给出了利用实验平台进行软硬件二次开发的方法。总结出实验平台的五大设计特点,即系统资源的开放化和软件化、系统结构的层次化和模块化、适应信号的高速化和宽带化、驱动接口的分类化和层级化、管理操作的可控化和网络化。用于实践教学后体会到,采用该实验平台不仅易于开展分级实践教学,利于学生从不同起点和不同角度掌握现代无线电设备工作原理,而且能够更好发挥出学生的创造性。

摘要：阐述了"软件无线电系统的设计与验证"精品课程建设情况。文章以建设实用性、创新性的实践教学课程为目的,利用通用软件无线电硬件外设(USRP)、高性能计算机和开源软件平台GNU Radio,构建了具有良好实用性及培养复合型、应用型人才所需的实验教学环境和环节,并以"无线电信号的调制方式识别"实验为例,说明课程对学生知识应用能力、工程实践能力以及创新能力培养的促进作用。

摘要：针对现有协同认知无线网络工作在固定结构导致灵活性低、对复杂环境适应力不足的问题,以提高其抗干扰和抗毁能力为目标,提出了一种基于协同认知的网络结构自适应技术。该技术能够使协同认知无线网络在集中控制、自组织和协同中继三种结构之间灵活、自主切换,从而应对电磁干扰、设备故障和通信链路遮挡等问题,极大增强了网络的稳健性。详细介绍了切换方案设计和节点协议实现,并通过搭建基于GNU Radio和二代通用软件无线电外设(USRP2)的协同认知无线网络测试床对其切换耗时以及吞吐量性能进行实际测试验证。结果表明,相比单一、固定的网络结构,该技术能够显著增强网络抗毁性、连通性,提高服务质量(QoS)。

摘要：轨道角动量(OAM)复用传输是一种新兴的无线电传输技术。利用单馈电点环形微带矩形贴片天线的辐射特性来产生C波段OAM的螺旋波束,并制作出环形OAM阵列天线。为验证OAM阵列天线的传输性能,将OAM天线与通用软件无线电外设(USRP)相结合,利用软件无线电(SDR)技术搭建一个OAM无线传输系统。经实验证明该系统可在真实的信道环境中实现音频信号的实时传输。鉴于OAM复用传输技术具有传输安全性好、频谱利用率高的优势,OAM系统的搭建在无线通信中具有一定实际意义,在未来通信领域具有潜在应用价值。

摘要：为便于学生从系统角度全面领悟和体会现代无线电设备工作原理,研制出基于软件无线电的通信系统实验平台。从硬件资源、片上系统、控制方法、射频电路、API接口、VITA-49协议等六方面,对实验平台设计思想和工作原理进行全面剖析。资源的开放化和软件化、结构的层次化和模块化、信号的高速化和宽带化、接口的分类化和层级化、操作的可控化和网络化等,是该实验平台的特点。该实验平台不仅易于开展分级实践教学,利于从不同起点和不同角度掌握现代无线电设备工作原理,而且能够发挥学生个性化创造性。本专题重点介绍实验平台主板上FPGA多重启动配置出片上系统的实现方法及片上系统基本工作原理。