Gnuradio如何学习？Gnuradio成为 GNU 的正式项目

开源软件无线电(Gnuradio)或 开源软件定义无线电 是一个对学习，构建和部署软件定义无线电系统的免费软件工具包。发起于2001年，Gnuradio成为 GNU 的正式项目之一。慈善家 John Gilmore 发起并捐助 $320,000.00 (US) 给 Eric Blossom用来构建代码和维护。

Gnuradio [1] 是一个无线电信号处理方案，它遵循 GNU 的 GPL 的条款分发。它的目的是给普通的软件编制者提供探索电磁波的机会，并激发他们聪明的利用射频电波的能力。正如所有软件定义无线电系统的定义， 可重构性是其最重要的功能。再也不需购买一大堆发射接收设备，只要一台可以装载信号处理软件(这里：Gnuradio )通用的设备。它虽然只定义几个有限的无线电功能，但是只要理解无线发射系统的机理(算法)，你便可以任意的配置去接受它。Gnuradio 起源于美国的麻省理工学院的 SpectrumWare 项目小组开发的 Pspectra 代码的分支。2004年被完全重写。所以今天的 Gnuradio 已不包含原 Pspectra 任何代码。

另外值得一提的是 Pspectra 已被用作创立商业化的 Vanu Software Radio.Gnuradio 开发了通用软件无线电外设 (USRP )，它是一个包含4个64 MS/s 的12位 ADC，4 个 128 MS/s 的 14 位的 DAC，以及其它支持线路包括高速的 USB 2.0 接口。该USRP能够处理的信号频率高达16 MHz宽。一些发射器和接收器的插件子板，可覆盖0至5.9MHz 频段。 它是Ettus研发的。

GNU Radio 是一个免费的开源软件开发工具包，它提供信号处理模块来实现软件无线电。它可以与现成的低成本外部 RF 硬件一起使用来创建软件定义的无线电，或者用于纯仿真环境。它广泛用于业余爱好者、学术和商业环境，以支持无线通信研究和现实世界的无线电系统。在Windows上安装GNU Radio可以采用软件安装包直接安装或采用conda安装.目前软件安装包只支持3.7和3.8版本, 最新的3.9无法采用此安装方式.使用conda安装的详细过程参见conda install guide.

本文使用conda进行安装.安装步骤如下:

首先,请确保你的电脑上安装了anaconda.

为了提升包的下载速度,请切换国内的anaconda镜像源, 方法参见:Anaconda 镜像使用帮助.

从开始菜单中找到Anaconda Powershell Prompt (anaconda3)并打开.

在powershell中运行如下命令, 添加conda-forge仓库:

目前类似的sdr软件非常多，最主要的几个功能就是瀑布图，频率带宽调节，和一些解码方式的选择。limesdr在windows下，比较方便的类似软件是HDSDR，直接下载解压，都不需要安装，并把limesdr对应的ExtIO_LimeSDR_1.05.dll驱动文件拷贝到安装目录下，就可以使用啦。

此外，windows下也提供傻瓜式安装包，安装过程确定到底，没啥可说的，而且就我的使用感觉来说，非常不稳定，所以这里直接略去。想玩gnuradio，一个linux系统还是要装的，无论是处于开发的方便，稳定，还是以后结合嵌入式来说，都是必须的。

首先说一下几点注意事项，按照官网的说法，limesdr的工具链目前完整支持了16.04，18.04，18.8和一些其他的比较知名的linux发行版，20.04的ubuntu发行不久，相关工具正在开发中。而16.04在20.04版本开始开发后停止支持了。

我个人建议使用vmware安装ubuntu18.04版本，如果就是用的VMware，那么安装过程中或安装后，一定注意要把USB口改成usb3.0。无论windows下，还是linux下，limesdr都只支持usb3.0，只支持usb3.0，只支持usb3.0，重要的事说三遍。不是用usb3.0更好，而是只能用usb3.0，包括电脑接口，虚拟机设置，和使用的USB转接线。否则，电脑是无法正常发现设备的。如果确实是用虚拟机的话，分配的资源不要太吝啬，CPU内核和内存，尤其是前者不妨多给一点，SDR某些计算的时候还是比较耗费CPU的。

然后就可以开始换进安装之旅啦。目前网上其他limesdr的各种linux环境搭建方法，包括代理商提供的，大都过时，或者有问题，也有因为墙的原因，很难安装成功，即便勉强能跑通，也容易出一些奇奇怪怪的问题，又或者会安装上一堆没用的其他软件，再就是gunradio安装的是3.7版本的。当然gnuradio似乎也已经出到了3.9版本，但是limesdr的插件暂时还没跟上，后续出来了，按照我同样的思路，也应该很容易修改。

我的安装思路很简单，全部编译安装。

0，安装limesdr提供的linux驱动和测试软件——LimeSuite.

1，安装gnuradio 3.8版本。

2，安装gnuradio 3.8版的limesdr插件——grlime 3.8版。

这个目前还没有出到3.9版本，所以这是限制我们暂时还不能用gnuradio3.9版本的唯一原因。

如果你还没有一个比较清楚地认识，请读Eric Blossom的Exploring GNU Radio，这是一个对于软件无线电的一个简短介绍。Eric是整个gnuradio工程的创建人。请确保你对ADC怎么工作以及为什么需要射频前端有一定的理解，回顾一下在信号与系统课程中学习的抽样定理，然后阅读一下这两篇文章：“The Universal Software Radio Peripheral”和“What Goes in the FPGA”。这篇文章提供了两个例子：拨号输出和FM接收机。你应该做到至少理解其中的一个。不能理解FM接收机?不用担心，看第二篇文章，Eric Blossom的 Listen to FM Radio in Software, Step by Step。并非要把每行代码都读懂，但你需要清楚信号是怎么从空气中传到声卡的。

寻找任何与gnuradio相关问题的答案都应该从 GNU Radio Wiki开始， Gnuradio协会在提供援助方面也表现的相当慷慨，它通过mailing list提供帮助。However, before posting a question that is stumping you, do an exhaustive search of the list's archive to make sure that it has not already been addressed. 然而，在你发表困扰你的问题之前，最好先仔细在邮件列表里搜索一番，确保你的问题没有被处理过，阅读一下发送邮件的参考以确保提供有用的信息，这对于别人解答你的问题也会有帮助。Gnuradio是软件定义无线电的支柱，射频前端是另外的东西。典型的，Ettus Research的USRP正是出于此目的。

§ Ettus Research - USRP的制造商。在这里您可以订购USRP及配件。

§ USRP - Frequently Asked Questions - 概述USRP和常见问题列表。

你不必拥有USRP(或任何射频前端)使用GNU Radio,但实际的实验需要一个前端。

2、为gnuradio编写程序

要充分利用gnuradio，你应该会自己编写代码。在“Exploring GNU Radio'”中，你知道里gnuradio的软件结构包含两层：所有的信号处理模块是用C++编写的，python用来创建网络或流图并且负责把信号处理模块粘到一起。在这种方案中，python相当于一种较高层的语言。Gnuradio已经提供了许多有用的经常使用的模块，所以很多情况下，你不需要用到C++。使用python在应用层开发是高效的，接下来的教程python在gnuradio应用中的使用。然而，要完成更复杂的任务你必须要使用C++来建立自己的模块，这种情况下，Eric Blossom的How to write a block 正是你所需要的，在后续的教程中我们会将这些内容。

你可能想要知道gnuradio中实现了哪些模块，不幸的是，不幸的是,GNUradio很多地方还没有很好的文档记录，但你仍然使用Doxygen生成有两个非常有用的资源。安装gnuradio-core和usrp模块之后,您可以找到两个html包位于

/usr/local/share/doc/gnuradio-core-x.xcvs/html/index.html

/usr/local/share/doc/usrp-x.xcvs/html/index.html

我已经在我的浏览器中添加了书签。虽然他们不够清晰,他们可以提供你很多信息。GNUradio Doxygen生成的文档也可以在线here。如果你还没有机会使用Python,请学习Python在线教程。