lesson1

osmocom source

csmocom source是一个抽象的模块，能够与各种软件无线电设备通信，并且他生成的数据将会被后面的模块进行处理，这个模块实际的工作方式是通知HcakRF工作于接受模式。采样获得的数据流从HackRF中流出通过USB接口流入后面的模块。

RF Gain改为0，即把天线旁边的前端放大器关闭，除非需要接受微小信号，FM广播信号一般都比较强，除非是在边远地区

Osmocom Sink

在GNURadio里，Sink表示信号输出，Source表示信号输入。

Device Arguments可以填上hackrf=0
sample rate设置为samp_rate*4
Ch0 Freq Corr (ppm)
- HackRF的频率较正值，在没有经过仪表校正时，可以直接先填0，有条件的同学可以使用频谱仪或信号源进行标定。
- Ch0 Frequency 要发射的频率，此处我填了93e6，表示93MHz
- Ch0 RF Gain(dB)
  - 表示HackRF放大器是否开启
  - 尽管此处Gain可任意输入，但事实上只有两档，0和14dB，并不是连续可调的，在此我们填14
- Ch0 IF Gain(dB)
  - 表示HackRF的中频增益
  - 从电路上来看，应试指的是进入MAX2837收发器后给的增益
  - 在此我们填40
- Ch0 BB Gain(dB)
  - 表示HackRF的基带增益
  - 可能指是的进入ADC/DAC芯片后给的增益
  - 在此我们填20
- Ch0 BandWidth，填250e3

WX FFT Sink

使之能够看见信号中的频率分量。

实验流程

将Average调整为On，这样就能在FFT图中简单地观察每一个FM广播台

从天线上收到的实时FM信号，天线收到后经过HackRF，经过USB、Osomocom Source进入FFT Sink。可以看到某几个Mhz的频率，每个波峰都表示一个FM电台。可以看到频率范围是-5Mhz到5Mhz，暂时可以把0Mhz理解为中心频率也就是97.9Mhz。

关闭时点击软件工具栏中的关闭而不是窗口停止，这样保证Hackrf回到初始的待机状态

在FFT Sink中调整基带信号，将它从0改为97.9Mhz。使用变量方便其他模块调用

播放信号

将要观察的信号（实验中我采用的是100Mhz附近的信号）调整到基带信号位置（频谱的搬移）

使用Multiply模块：进行点对点乘法，把一个数字信号乘以另一个信号。数字信号其实就是一串数字，从一个模块流入另一个模块。

Signal Source模块：是一个CPU生成的信号，改变其频率（他的频率是想要平移的量，|center_freq—channel_freq|）
channel_freq是关注的频率，创建一个变量。在signal source里设置Frequency为center_freq—channel_freq。（在模块内部支持任何python的数学表达式）

解调信号转为音频

使用Low Pass Filter低通滤波器，因为想要的是0hz附近的信号。
将Cutoff Freq设置为75e3，Transition Width设置为25e3.
设置Decimation（降低采样率）：降低多少倍数取决于目标信号的带宽。显然目前的带宽太大，同时采样了多个广播，避免将CPU资源浪费在过高的采样上。填入原来高采样率和目标低采样率的比值，这个比值正是Decimation。即samp_rate/channel_width。
设置新的变量，channel_width，FM电台带宽是200khz。
此时产生报错的原因：降低采样率只能填入整数，之前为浮点数，使用python语法int（），即可解决。

实现了：将10M每秒的采样点输入低通滤波，将采样率降低50倍，输出200k每秒的采样点

增加一个Rational Resampler模块，乘上12/5的比值。原因是12/5不是整数，而LP Fliter只能是整数，必须要用非整数来更改采样率。

核心器件FM解调器，它把FM无线电信号（复数基带信号）转换为实数音频信号。

WBFM Receive模块代表宽带调频，这也是FM广播的调制方式。
改变参数，Quadrature Rate输入的采样率，Audio Decimation是这个模块要进一步降低的采样率倍数，这里输入10

总的看起来，大部分模块的采样率为10Mhz，经过低通滤波后采样率变成了10M/50=200Khz，200k*12/5=480k，再除以10为48k，最终要输出48k每秒的数据给声卡
在后面增加上Audio模块和常数乘法器用于放大减小音量，增加一个WX GUI Slider模块，使之能够动态的改变音量的大小

值得注意的是hackRF采样率默认10Mhz，最大采样率为20Mhz

待解决的问题

“u” = USRP
“a” = audio (声卡)
“O” = overrun （PC 无法同步地接受来自 USRP 或声卡的数据 - PC not keeping up with received data from usrp or audio card）
“U” = underrun（PC 无法快速的提供数据 - PC not providing data quickly enough）

aUaU == audio underrun （PC 无法快速地给声卡提供数据 - not enough samples ready to send to sound card sink）
uUuU == USRP underrun （PC 无法快速地给-USRP提供数据 - not enough sample ready to send to USRP sink）
uOuO == USRP overrun （USRP 采样掉链源于它没有及时准备到位 - USRP samples dropped because they weren’t read in time）

在使用过程中一直出现aUaU符号，暂时未解决该问题，希望看到这里的朋友们能给一点思路。

Hackrf_One_Lesson1

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