NI USRP

概览

常见应用

硬件概览

软件概览

概览

NI通用软件无线电外设（USRP）收发器是在软件定义无线电发展过程中使用的计算机设备。 NI USRP收发器可以发送和接收高频信号，用于通信、 教育与研究等一系列应用。 NI USRP收发器与 LabVIEW软件匹配，提供相关的 RF 和通信学习的动手实验室，教学方案价格适中，给学生提供了接触真实信号的机会。NI USRP硬件和 LabVIEW 软件具有灵活、功能强大且价格适中的特点，为软件定义无线电提供了一个理想的原型化平台，用以教学实验室和物理层通信研究。LabVIEW在千兆以太网连接的主机上运行， 为在 NI USRP硬件中调制和解调的信号提供了信号处理引 擎。 LabVIEW软件中的工具包则为许多常用模拟和数字调制技术以及优化真实无线电信号的处理算法提供了功能性模块。

常见应用

NI USRP硬 件、LabVIEW软件和相关课件为动手实验室学习提供了 一个理想的解决方案。 在通信课程介绍中，这个平台为学生提供机会接触真实信号，以获得对整个通信系统高层次的理解。 当接触到 更高阶的数字通信课题时，学生通过在 LabVIEW 或由 LabVIEW MathScript RT 模块支持的 m. 文件语法中亲手实施各个算法，可以实现和优化通信系统中的 组件。 这种方法直接根据研究领域进行扩展，包括动态频谱接入、空格、物理层和 MAC 层研究。 NI USRP平台也可用于构建自定义协议或 将频谱计入磁盘中的简单发送或接受应用。

硬件概览

NI USRP 硬件拥有一种常见的软件定义无线电架构，运行直接通信模拟前端和高速模数转换器 （ADC）与数模转换器（DAC），且配备具有固有属性的 FPGA，用于实现数字下变频（DDC）和数字上变频（DUC）的步骤。 接收器链从高度敏感、可接受微小信号的模拟前端开始，，然后使用直接 下变频将它们数字化为同相（I）和正交（Q）基带信号。下变频后有高速模数转换器和一个 DDC，用以降低采样率并将 I 和 Q 打包 传输到主机，再使用千兆以太网做进一步处理。 发射器链从主机开始，生成 I 和 Q 并通过以太网电 缆传输到 NI USRP 硬件。 DUC 为 DAC 准备信号，然后 I-Q 进行混合，直接上变频信号以产生一个 RF 频率信号，然后进行信号放大与传输。

软件概览

LabVIEW 是一种图形化数据流编程语言，非常适合设计和实施通信算法。在最基本的层面上，LabVIEW 软件使用 NI-USRP驱动程序来配置 NI USRP硬件，发送和接收格式正确的基带 I/Q 数据。 LabVIEW调制工具包和 LabVIEW MathScript RT 模块为 LabVIEW 提供额外的通信特有功能和本机的 .m 文件脚本支持。 信道编码、脉冲整形、模拟信道损害、建立可视化等更多模块使得 LabVIEW调制工具包对于许多应用来说都非常重要。 内含示例提供了多种调制方式用以实现通信链接，打开后即可使用。 LabVIEW MathScript RT 模块支持 .m 文件语法，实现最大程度的代码可移植与复用。 你可以使用 .m 文件语法更快速地将模拟构造融入基于硬件的系统，从而进行验证。每个 NI USRP 硬件套件中都含有 LabVIEW 调制工具包和 LabVIEW MathScript 的 RT 模块。