本文關鍵詞：基于GNU Radio和RTLSDR軟件無線電的FM廣播解調接收

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【摘要】：現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)朝著多標準多體制的方向發(fā)展,而傳統(tǒng)的無線電系統(tǒng)對硬件的依賴性很強,以致難以適應無線通信的發(fā)展需要。為解決上述問題,傳統(tǒng)的無線電系統(tǒng)逐步向軟件無線電方向發(fā)展。軟件無線電提出了一種以標準化、模塊化、通用性、開放性、可擴展的方式實現(xiàn)無線電應用的思想,它具有軟件可編程、可擴展、易修改和成本低的優(yōu)勢,通過結合一個標準化、模塊化的通用硬件平臺和信號處理軟件平臺如GNU Radio,把無線通信技術從傳統(tǒng)的固定電路和依賴硬件的局限性中提升到一個軟件化易擴展的新高度。本文主要設計基于GNU Radio和RTLSDR的軟件無線電平臺的FM調頻廣播信號解調接收的方案,能夠實現(xiàn)簡單收音機的一些頻道選擇、音量控制、頻率調制等功能。該方案基于軟件無線電的思想,以RTLSDR的調諧器R820T作為射頻信號的接收器和下變頻器,將射頻信號經(jīng)過兩次下變頻到低中頻。低中頻信號在RTLSDR的RTL2832U芯片中進行A/D轉換,并通過數(shù)字下變頻為基帶IQ正交信號,將基帶IQ信號送入計算機中的軟件信號處理平臺GNU Radio進行信號的解調、濾波、放大等處理。本設計的重點是用軟件GNU Radio對接收的調頻廣播信號進行解調,解調是在其圖形界面GNU Radio-Companion中構建信號處理流程圖完成,通過調用和連接相應的信號處理模塊生成信號處理流程圖。本文中調頻信號的解調使用求信號相位的反正切再差分算法對調頻廣播信號進行解調,編寫基于該算法的調頻信號解調的源文件和頭文件,然后使用gr-modtool(GNU Radio生成自定義信號模塊的工具)生成自定義WBFM解調模塊,添加到軟件GNU Radio-Companion中。生成的自定義解調模塊WBFM完成對信號的解調處理。通過調用相關的模塊構建調頻廣播解調接收的流圖,運行流圖完成對廣播信號的解調,并由聲卡播放。
【關鍵詞】：軟件無線電 GNU Radio RTLSDR FM解調 流程圖
【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN934.2;TN925
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 軟件無線電的產生背景和研究意義10
• 1.2 軟件無線電的國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 軟件無線電的應用11-13
• 1.3.1 在移動通信領域中的應用12
• 1.3.2 在軍事領域中的應用12-13
• 1.3.3 在天基信息系統(tǒng)中的應用13
• 1.4 論文研究的主要內容13-15
• 2 軟件無線電的基礎理論15-20
• 2.1 軟件無線電的結構15-16
• 2.2 采樣理論16-17
• 2.2.1 奈奎斯特采樣定理16
• 2.2.2 帶通采樣理論16-17
• 2.3 多速率信號處理17-19
• 2.4 本章小結19-20
• 3 GNU Radio軟件平臺20-27
• 3.1 GNU Radio簡介20
• 3.2 GNU Radio的軟件結構20-21
• 3.3 GNU Radio的通用外設21
• 3.4 GNU Radio的圖形化工具GRC21-22
• 3.5 GNU Radio的安裝與測試22-25
• 3.5.1 GNU Radio的安裝22-23
• 3.5.2 GNU Radio的測試23-25
• 3.6 GNU Radio中常用的信號處理模塊25-26
• 3.7 本章小結26-27
• 4 RTLSDR的系統(tǒng)構成27-33
• 4.1 RTLSDR的硬件結構和功能27-30
• 4.1.1 R820T的結構和功能28-29
• 4.1.2 RTL2832U的結構組成和功能29-30
• 4.2 RTLSDR依賴庫librtlsdr編譯安裝30-31
• 4.3 RTLSDR的GNU Radio插件gr-osmosdr31-32
• 4.4 本章小結32-33
• 5 基于GNU Radio和RTLSDR的FM信號解調接收33-55
• 5.1 調頻概念和原理33-34
• 5.2 軟件無線電中信號調制解調原理34-37
• 5.2.1 軟件中信號調制模型35
• 5.2.2 信號解調通用模型35-37
• 5.3 FM解調算法37-39
• 5.3.1 反正切差分解調38
• 5.3.2 改進的反正切解調法38-39
• 5.3.3 數(shù)字鎖相環(huán)解調法39
• 5.4 GNU Radio平臺的FM接收解調方案39-41
• 5.5 GNU Radio中FM解調接收的實現(xiàn)41-49
• 5.5.1 在GNU Radio中編寫WBFM模塊41-43
• 5.5.2 構建FM解調流圖的必要模塊研究43-47
• 5.5.3 FM解調接收流圖的構建47-49
• 5.6 FM解調流圖的分析和結果49-54
• 5.6.1 FM解調流圖的分析49-51
• 5.6.2 流圖實現(xiàn)的結果51-54
• 5.7 本章小結54-55
• 6 總結與展望55-57
• 6.1 論文總結55
• 6.2 展望55-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61

【參考文獻】

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本文編號：785581