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FSK通信系统-Laview程序说明--第1页

1实验设备介绍

USRP作为数字通信系统中的一个软件可重配置的射频硬件，已成为软件无

线电研究领域广泛使用的平台，具有可扩展，便捷，使用简单等特性。本实验采

用设备为USRP-2920，它的射频范围是50MHz至2.2GHz，瞬时带宽为20MHz，

数据处理速率十分灵活。本实验中USRP设备基于LabVIEW平台使用。LabVIEW

是目前应用最广，发展最快，功能最强的图形化软件开发集成环境，使用可视化

技术建立良好的人机界面，常被用于数据采集与仪器控制。此外，LabVIEW可

支持混合语言编程，开发人员可以很容易地重用已有代码(C语言代码、MATLAB

脚本等)而不必对代码本身进行过多的修改，这大大降低了代码移植的难度。这

也是使用USRP设备的优势之一。

一个USRP设备有两个天线接口，因此，利用一台设备就可以实现数据完整

的收发过程。当然，也可以利用两台设备进行实验。当使用两台设备时，LabVIEW

软件通过设备的IP地址识别设备，以分别确定发射机与接收机。USRP设备的前

面板示意图如下所示：

图1-1USRP2920前面板示意图

粗线条方框标注的是本实验需要连接的接口，细线条方框标注的是相应颜色接口

的指示灯。黄色为天线接口，红色为电源接口及指示灯，绿色为网线接口及指示

灯。当连接好电源及网线时，可检查相应指示灯是否正常闪烁，来判断接线是否

正常。USRP设备通过网线与电脑连接，并且USRP默认情况下的IP地址为

192.168.10.2，因此实验开始前需要设置电脑的IP地址，使其与USRP设备的IP

地址在同一网段（但不能和USRP的IP地址冲突）。

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2实验框架说明

本教程搭建了一个基于USRP的通信原理实验平台，用以实现通信中模拟调

制解调技术与数字调制解调技术。广义的调制分为基带调制和载波调制，但是在

实际应用中，载波调制更为广泛。载波调制通过把基带信号的频谱搬到较高的载

波频率上，提高传输性能，可以用较小的发送功率和较短的天线辐射电磁波（天

线的尺寸应与发射信号波长相比拟）；此外，多个基带信号搬移到不同的载频，

还能实现信道的多路复用，提高信道利用率。本教程搭建的平台由USRP硬件完

成基带信号与高频信号的变换过程，由代码实现的是基带信号的调制解调过程以

及对硬件的调用过程。在代码的编写过程中，由LabVIEW图形化编程实现对硬

件的调用，又在LabVIEW代码中嵌入MATLAB代码实现基带信号的调制解调

过程。因为对于不同方式的调制解调实验来说，对硬件的调用过程都是相同的，

只是调制原理与解调原理有所差异。通过上述方式，学生在完成不同的调制解调

实验时，其实并不需要对LabVIEW代码进行修改，只需修改嵌入在LabVIEW

代码中的MATLAB代码即可，此部分代码才是调制解调过程的核心代码。如此，

就算学生不熟悉LabVIEW的代码编写，也可以顺利的完成实验。

实验平台示意图2-1所示。由两台电脑分别连接两个设备完成数据的发送与

接收。发射机代码与接收机代码均由LabVIEW完成，在LabVIEW中也嵌入了

MATLAB代码。

LabVIEWUSRPUSRPLabVIEW