基于USRP的软件认知无线电训练平台+PCB图+实验原理图(4)
2、重构
重构能力可以使得认知无线电（CR）设备可以根据无线环境的 动态来进行编程，从而允许认知无线电设备采用不同的无线传输协议 进行收发数据。可以重构的参数包括：频率、发射功率、调制的方式 和通信协议等。重构的核心思想是在频谱所授权用户工作质量得到保 障的情况之下，利用授权系统的空闲频谱提供可靠的通信服务。一旦 该频段干扰到授权用户使用，认知无线电可以有两种方式应对：一种 方法是切换到其它空闲频段再进行通信；另一种是继续使用该频段， 但改变发射统率或者调制方案避免对系统授权用户的有害干扰。
三、软件无线电实验平台
3.1GNU Radio和USRP的选择原因
GNU Radio 是一个开源的可以用来对软件无线电平台进行操 作的软件包。它是一个完全开放的软件，其主要目的是鼓励全球的技 术人员在这一领域协作开发与创新发展。GNU Radio主要基于Linux 操作系统，采用C++结合Python脚本语言进行编程，其代码是属于完全开放式的。
而USRP（Universal Software RadioPeripheral）通用软件无 线电平台，它是一个低价格的开源性的专门为GNU Radio设计的硬件平台。USRP是一个操作灵活的USB设备，它把PC和RF连接在 一起。它和GNU Radio均纯软件的信号处理，可采用通用的高级计 算机语言进行软件开发，具有很强的可移植性和扩展性，研发成本较 低，同时也可以随计算机技术一起进步和发展。
GNU Radios和USRP主要的功能是实现信息和无线射频信号 的互相转化。图3.1.1为GNU Radio和USRP的信息流图。
图3.1.1 GNU Radio和USRP的信息流图
3.2 USRP的硬件结构
USRP是为了响应GNU Radio而应运而生的硬件系统，它可以 把PC和RF相互连接在一起便于操作和开发。与GNU Radio同样的是，USRP也是完全开放式的，其所有的电路设计图、文档资料和 FPGA的代码均可从Ettus Research（世界领先的低成本的软件无线 电平台供应商）的网站上下载。它是低成本和高效率的高性价比硬件， 是配合GNU Radio使用的上佳选择。从硬件结构上说，首先USRP 是一个集成电路板，由一块主板外加最多四块子板构成。USRP具有 母板和前端子板两个部分。其中母板含有4个12bit /64M抽样率的 ADC模块，4个14bit/128M的DAC模块,一块Altera 的FPGA芯片和一个USB2.0控制器，母板进行模拟信号到数字信号的转换、生 成基带信号、与PC进行通信，其主要处理的是数字基带和中频信号。 每个母板最多可以支持4块子板，接收和发射各2个。RF前端是在子板上实现的，不同的子板处理不同的频率，主要完成滤波和信号混叠的过程。
母板上面包含的是AD/DA 转换器以及 FPGA，用来完成中频采样以及中频信号到基带信号之间的互相转换。而子板主要是用来处理各种不同频带的射频信号，并进行射频与中频信号之间的转换。硬件相关特性都是极为重要的，使用时必须按照硬件的参数和要求来选取不同的硬件。
图 3.2.1 USRP的母板
3.3 USRP的各类子板
3.3.1Basic TX/RX子板
Basic子板是一类最基本的子板，工作频率为1 MHz - 250 MHz 发射/接收机。
Basic TX 和Basic RX 用做外部射频前端的中频（IF）接口。ADC 输入和DAC 输出直接变压器耦合到SMA 连接器（50 欧姆阻抗）。
图3.3.1 Basic TX和 Basic RX的子板
Basic TX 和Basic RX 可访问子板接口上的所有信号。每个Basic 子板带有逻辑分析仪连接器用16个I/O口。这样可以通过访问内部信号来满足相应的FPGA设计需求。
3.3.2 低频发射/接收子板
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