NI USRP（通用软件无线电外设）的实例版本

labview

软件安装：

1. labview 2011

2. NI-USRP 1.0

3. Modulation Toolkit 4.3.2

硬件连接：

1. 用网线将USRP与主机相连接。由于FM Radio的两个demo都要求计算机有音频输出口。建议在PC机上使用而不是在控制器上使用。

2. 开机，在控制面板中将PC机的IP设定为192.168.10.1，网关为255.255.255.0

3. 连接USRP的电源、天线。

4. 在windows的开始菜单中All Programs\National Instruments\NI-USRP目录下面找到NI-USRP Configuration Utility，在Change IP Address 选项卡中点击右下角的Find devices，应该能够看到设备（包括Device ID, IP Address, Type/revision)。可以选定一个设备并且在右边栏中输入New IP Address并点击Change IP Address来修改IP地址。记住该IP为设备的IP地址。

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Demo调试

一、Continuous Tx-Rx

1. 找到Demos中的Continuous Tx-Rx文件夹，打开niUSRP Rx Continuous Lab.vi和niUSRP Rx Continuous Lab.vi，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 如果使用的是USRP 2920，则将两个VI的carrier frequency 设定为915M，niUSRP Tx Continuous Lab.vi中的Active antenna 设定为TX/RX或TX1，niUSRP Rx Continuous Lab.vi中的Active antenna 设定为RX1或RX2.

3. 如果使用的是USRP 2921，则将两个VI的carrier frequency 设定为2.45G。niUSRP Tx Continuous Lab.vi中的Active antenna 设定为TX1或者TX2，niUSRP Rx Continuous Lab.vi中的Active antenna 设定为RX1或者RX2。

4. 确保TX与RX两端的IQ Rate一致。一般采用1M即可。

5. 运行niUSRP Tx Continuous Lab.vi，可以看到 IQ Plot图中显示两路正交的正弦波形，幅值为1。Frequency Plot图中只有中心频率处一峰值为0dBm的信号。

6. 运行niUSRP Rx Continuous Lab.vi，可以看到 IQ Plot图中显示两路正交的正弦波形，幅值相对于Tx图中有衰减，这是发射接收端自带的衰减及天线到天线的空间衰落等造成的。Frequency Plot图中在中心频率处一峰值信号。

二、FM Radio - Arctangent Method

1. 由于频段限制（USRP 2920 用于35M~2.2G，而USRP 2921在2.4G和5.8G范围，而FM Radio的频段一般在70~110M），Demo只能使用USRP 2920。找到Demos中的FM Radio - Arctangent Method文件夹，打开NI USRP FM Demo - ArcTan Method_LV2011.llb并打开FM_Raido_Spectrum.vit，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 将VI的carrier frequency 设定为某个FM调频收音机的频段（例如94.7M，或者101.7M，103.7M），Active antenna 设定为RX1， IQ Rate 设定为某适合的值（例如200k，具体参阅该频段广播的说明）， Sound Card 的sample rate必须为44100，增益设定为25左右。

[url=https://decibel.ni.com/content/servlet/JiveServlet/showImage/102-20123-6-25915/u2.png]

3. 运行VI，只能听到噪声。这是因为没有将采集到的信号送入声卡。

4. 切换到程序框图，可以看到程序如下图所示：

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将图中Disabled框禁用结构中的四个VI拖拽到while循环中，并按下图连线：

[url=https://decibel.ni.com/content/servlet/JiveServlet/showImage/102-20123-6-25917/u4.png]

5. 运行VI，能够听到FM收音机接收到的信号声音（PC机要求带有声卡）。

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三、FM Radio - Modulation Toolkit

1. 由于频段限制（USRP 2920 用于35M~2.2G，而USRP 2921在2.4G和5.8G范围，而FM Radio的频段一般在70~110M），该Demo只能使用USRP 2920。找到Demos中的FM Radio - Modulation Toolkit文件夹，打开FM Radio - Modulation Toolkit.vi，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 将VI的carrier frequency 设定为某个FM调频收音机的频段（例如94.7M，或者101.7M，103.7M），Active antenna 设定为RX1， IQ Rate 设定为200k， Sound Card 的sample rate必须为44100，增益设定为25左右。

3. 运行VI，能够听到FM收音机接收到的信号声音。

[url=https://decibel.ni.com/content/servlet/JiveServlet/showImage/102-20123-6-25921/u3-1.png]

四、Forward Powerpoint Slides

1. 由于频段限制（该实验使用DigiKey的无线车钥匙，中心频率为315M。如果条件允许，可以使用其他频段的无线射频发射器，请注意频段匹配），该Demo只能使用USRP 2920。找到Demos中的Forward Powerpoint Slides文件夹，打开RF Acquire and Threshold.vi，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 确保carrier frequency 为315M，IQ Rate为200k，active antenna为RX1，gain为10左右。

3. 运行程序，按照下列步骤调试：

在中心频率0处能够看到一个很低的尖峰。此时按下无线发射器的按钮，能够在0Hz周边不远处（约2kHz处）看到一个较大的尖峰。
调节竖直轴使得Minimum Trigger Frequency和Maximum Trigger Frequency分别在按键时的尖峰的两侧（分别约为-1kHz和3kHz）。
调节蓝色水平轴使得只有在按键时尖峰在水平轴以上而不按键时在水平轴以下（约-95dBm处）。

4. 点击Set Configuration停止该VI运行。

5. 菜单栏中选择Edit>>Make Current Values Default，保存VI（保存之前建议备份原始VI）。

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6. 关闭该VI。

7. 打开某一个PPT文件。

8. 打开PowerPoint Control.vi，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

[url=https://decibel.ni.com/content/servlet/JiveServlet/showImage/102-20123-6-25923/u4-2.png]

9. 运行PowerPoint Control.vi，可以看到将弹出RF Acquire and Threshold.vi的前面板。

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10. 点击Set Configuration，此时刚才打开的PPT文件将被程序调用进入放映PPT状态。

11. 按下无线发射器的任何一个按键，都可以看到PowerPoint放映下一页PPT，直到放映结束，PowerPoint退出PPT放映状态。该过程中无线发射器的任何一个按钮都只作为中心频率附近的信号发射器，接收端未检测信号并作出响应，程序中并未解码。后续的Demo中将用到解码程序。

12. 点击Stop停止程序运行。

五、Key Fob Decoder - OOK

1. 该Demo只能使用USRP 2920。该实验使用DigiKey的无线车钥匙，中心频率为315M。如果条件允许，可以使用其他频段的无线射频发射器，请注意频段匹配。找到Demos中的Key Fob Decoder - OOK文件夹。这里有两个VI，其中keyfob_decoder.vi执行OOK的解调算法，acquire_315mhz_keyfob.vi功能则为使用USRP采集315M信号、显示波形，并调用keyfob_decoder.vi进行解调和判断，将结果进行显示。打开acquire_315mhz_keyfob.vi，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 设定参数：carrier frequency为315M（与所使用的无线发射器相匹配），IQ Rate为200k，Gain为合适数值（1或者10），Acquisition Duration推荐位0.25，Active Antenna为RX1或者RX2。

3. 运行程序，按下无线发射器的按钮，在前面板Button Pressed中将显示对应按下的按钮。

[url=https://decibel.ni.com/content/servlet/JiveServlet/showImage/102-20123-6-25925/u5-1.png]

4. 切换到keyfob_decoder.vi中可以查看解调过程及其长短脉冲信号。本实验采用的无线发射器为Digi-Key 提供的315 MHz 无线车钥匙（ Digi-Key P/N: CMD-KEY5-315-ND），该无线发射器产生一个带有同步信号、使用PWM调制的OOK信号，一长一短代表0，两短代表1。

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5. 有兴趣可以查看以下keyfob_decoder.vi的具体实现。

六、Simple Spectrum Monitoring

1. 找到Demos中的Simple Spectrum Monitoring文件夹。打开a niUSRP EX Spectral Monitoring (Silver) .vi，修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 设定参数：carrier frequency为315M（与所使用的无线发射器相匹配），IQ Rate为200k，Gain为合适数值（1或者10），Acquisition Duration推荐位0.25，Active Antenna为RX1或者RX2， samples/frame为1000。

3. 运行程序。按下无线发射器的按钮，观察功率谱Spectrum的变化。

[url=https://decibel.ni.com/content/servlet/JiveServlet/showImage/102-20123-6-25927/u6-1.png]

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七、Packet-based Link

该Demo可以使用同一个USRP设备实现收发数据的功能，也可以使用两个USRP分别实现收与发数据。

1. 找到Demos中的Packet-based Link文件夹。打开USRP Packet Transmitter .vi和USRP Packet Receiver.vi，分别找到Tx Parameters和Rx Parameters选项卡。修改前面板中的Device name为设备的IP地址。

2. 设定Tx和Rx的参数，如IQ Sampling Rate， Frequency，要求这些参数在发射端、接收端一致。并设定 Rx Antenna（如为RX2）, Tx Antenna（如为TX1）, Gain等参数。