USRP-2920在FSK通信系统中的LabVIEW实验详解

"FSK通信系统——Laview程序说明2" 在FSK（Frequency Shift Keying，频移键控）通信系统中，LabVIEW扮演着关键角色，它是一款由美国国家仪器公司（NI）开发的图形化编程环境，主要用于数据采集、仪器控制以及测试测量应用。LabVIEW以其强大的可视化编程能力，使得用户可以通过拖拽图标的方式来创建程序，极大地简化了开发流程。在本实验中，LabVIEW被用来控制USRP（Universal Software Radio Peripheral，通用软件无线电外设）设备，该设备是一种软件定义的射频硬件，可以在50MHz至2.2GHz的宽频率范围内工作，最大瞬时带宽可达20MHz，具备灵活的数据处理速率。 USRP-2920是实验中采用的具体型号，它具有两个天线接口，可同时用于发送和接收数据，或者在需要时，可以使用两台USRP设备分别作为发射机和接收机。在双设备配置中，LabVIEW通过识别设备的IP地址来区分它们的角色。USRP设备通常配备的IP地址是192.168.10.2，为了与之通信，实验电脑的IP地址需要配置在同一子网内，但不能与USRP的IP地址相同。 实验开始前，需要确保USRP设备的电源和网线连接正确，对应的指示灯（如黄色的天线接口、红色的电源接口和绿色的网线接口）正常闪烁，以验证设备已启动并能正确通信。USRP设备通过以太网与电脑相连，这样可以通过TCP/IP协议进行数据传输和控制命令的发送。 实验的核心是实现调制解调技术，包括模拟调制和数字调制。在实际应用中，载波调制（如FSK）更为常见，因为它可以将基带信号的频谱移动到更高的频率，从而提高信号传输的效率，降低发送功率需求，并允许使用更小型的天线。此外，通过多路复用，载波调制还可以提高信道的利用率。 在本教程中，USRP硬件负责基带信号与高频信号之间的转换，而LabVIEW则用于编写控制代码，实现对USRP的控制。在LabVIEW环境中，MATLAB代码被嵌入，负责基带信号的调制解调算法实现。这种混合编程方式允许充分利用LabVIEW的图形化编程优势以及MATLAB的数学处理能力，简化了代码移植和开发过程。 这个实验框架提供了一个全面的FSK通信系统实现，涵盖了硬件控制、软件调制解调算法以及网络通信的各个方面，对于理解和实践软件定义无线电技术，尤其是FSK通信系统的设计与实现，具有重要的学习价值。