基于GNURadio和USRP的無線通信系統建模仿真

摘 要： 針對無線通信環境的復雜特性，為了實現無線通信系統快速準確的建模仿真，應用GNU Radio和USRP組成的軟件無線電系統作為新的建模仿真方法。介紹并分析該方法的軟件特性和硬件架構，進行MPSK調制系統在仿真信道和實際信道下鏈路模型的誤碼率對比實驗，并在包含實際無線信道的鏈路模型基礎上，設計并實現了一套無線視頻流傳輸原型系統。分析和實驗結果表明，新方法能夠快速實現無線通信系統原型，將實際無線信道納入系統模型中，從而獲得更準確的仿真和分析結果。該方法適用于對通信協議標準及系統有定制化需求、針對傳輸環境復雜的無線通信系統研究開發。

關鍵詞： 無線通信系統； 建模仿真； 無線信道； GNU Radio USRP

中圖分類號： TN911?34； TP923 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）18?0073?05

0 引 言

無線通信技術正處在飛速發展的階段，并開始廣泛運用于個人、商業、軍事等多個領域。隨著無線通信系統復雜度的日益上升，使用傳統的分析方法來評估和設計無線通信系統已經變得十分困難；采用硬件原型測試的方法由于實現成本高、難度大，往往在系統開發的后期才能得以實現；以軟件為基礎的建模仿真方法則能夠使研究和開發人員在花費較少的人力和財力的情況下，獲得接近真實系統的評估能力，因此成為了通信系統開發前期主要的設計和驗證手段。目前，無線通信系統的建模仿真主要通過Matlab Simulink，SystemView，SPW等軟件實現[1]。但對于特性變化快、易受干擾的無線傳輸環境來說，上述基于純軟件的建模仿真手段難以對系統實現快速和準確的測試、分析和評估。……