软件无线电技术基础课程设计

实验一软件无线电基础一、实验目的熟悉软件无线电实验平台，了解软件无线电平台的软硬件处理通信任务的过程，学会软件无线电的基本设计方法和开发工具软件使用方法。

二、实验内容用软件无线电实验平台和LabVIEW软件创建一个调频无线接收器；创建一个自定义LabVIEW 用户界面，配置 USRP，用LabVIEW设计无线通信系统原型。

三、实验仪器1 USRP实验平台一台2 计算机一台四、实验原理1 软件无线电平台原理无线通信测试创新论坛对软件无线电(SDR) 的定义：“无线电的一些或全部的物理层功能由软件定义。

”软件无线电参考了这样一个技术：在通用硬件平台上运行软件模块，用于实现无线通信功能。

结合USRP通用软件无线电硬件和模块化软件的优势，提供了满足多功能需求且灵活性强的快速通信原型平台，适用于物理层设计、算法验证、多标准无线系统、无线信号录制与回放、通信情报等应用。

图 1. 软件无线电平台构架2 软件无线电实现的数字通信系统2.1典型的数字通信系统一个典型的数字通信系统包括：发射机、接收机和通信信道。

图3展示了一个数字通信系统的通用组件。

放在第一行是发射机，包含信源编码、信道编码、调制、上变频模块。

第二行是接收机由下变频、匹配滤波器、均衡器、解调、信道译码和信源译码模块组成。

图2 数字通信系统框图2.2 NI USRP 无线通信实验系统图3 NI-USRP 无线实验系统硬件、软件平台1） NI USRP 硬件平台图4 NI-USRP 硬件平台前面板射频信号输入到SMA 连接器，USRP 硬件平台通过直接变频接收机中的混频操作，产生同相正交（I/Q ）基带信号 ，再经过一个 2通道，速率为100 MS/s 的14位模数转换器 (ADC)采样。

然后数字化的 I/Q 数据并行地经过数字下变频（DDC ）过程，混频、滤波，使输入的100MS/s 的信号达到指定速率。

32位的下变频采样信号（每对I/Q 各16位），通过标准千兆以太网连接，以高达20MS/s 的速度传给主机。

能力拓展训练任务书学生姓名：王旋专业班级：信息SY0801指导教师：艾青松工作单位：信息工程学院题目: 软件无线电中的射频电路设计方案课程设计目的：（1）安排学生进行与专业有关的综合性设计和研究，开展专题调研、探索、研究和设计，培养学生综合应用所学知识分析问题、解决问题的能力；（2）锻炼学生查询文献资料、灵活运用知识、有效开展科学研究的能力；（3）提高学生的综合素质。

根据本专业需求和特点，需要在通信专业知识、实验技能和研究能力方面进行综合提高，使学生对专业综合及专业前沿知识有较为全面的了解和掌握，能够运用相关仪器和软件进行实验和模拟分析专业问题。

课程设计内容和要求软件无线电中的射频电路设计方案初始条件：（1）鉴主15楼“通信实验室一”MBC-5W移动通信实验箱，鉴主13楼THEX-1型现代通信原理与技术实验平台；（2）Matlab，Protel等；（3）武汉理工大学图书馆及图书馆网站上的“电子资源导航”。

时间安排：指导教师签名：2011年月日系主任（或责任教师）签名：2011年月日摘要 (I)ABSTRACT (II)1软件无线电简介 (1)2射频前端收发模块 (1)2.1放大器 (2)2.2混频器 (2)2.2.1增益 (3)2.2.2噪声 (3)2.2.3线性范围 (3)2.2.4失真 (4)2.2.5阻抗匹配 (4)2.3振荡器 (4)2.4振荡器的原理 (5)2.4.1振荡器的分类 (5)2.4.2双端口负阻振荡器的分析 (5)2.4.2.1 S参数分析法 (5)2.4.2.2 起振条件 (5)2.4.2.3 输出功率 (6)2.4.3压控振荡器的设计 (7)2.4.4振荡电路形式的选择 (7)2.4.5电路的结构与分析 (9)3压控振荡器电路的仿真分析 (10)3.1 ADS软件的运用 (10)3.1.1 ADS简介 (10)3.1.2 ADS的基本结构 (10)3.2压控振荡器性能分析 (11)3.2.1振荡性能 (12)3.2.2仿真分析 (13)4 总结 (17)5参考文献 (18)软件无线电（softwareradio）在一个开放的公共硬件平台上利用不同可编程的软件方法实现所需要的无线电系统。

SDR课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解SDR（Software Defined Radio，软件定义无线电）的基本概念，掌握其工作原理及关键技术。

2. 学生能掌握SDR技术在通信系统中的应用，了解其与传统无线电技术的区别。

3. 学生能了解我国在SDR领域的发展现状及未来趋势。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行SDR系统的基本配置和调试。

2. 学生能够通过实践操作，掌握SDR信号处理的基本方法。

3. 学生能够运用SDR技术进行简单的无线电通信实验。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信技术的兴趣，激发其探索精神，提高学生的创新意识。

2. 增强学生的团队合作意识，使其在实践过程中学会相互协作、共同解决问题。

3. 培养学生关注国家科技发展，提高学生的社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生，结合通信原理及实践操作，注重理论知识与实际应用的结合。

通过本课程的学习，使学生能够全面了解SDR技术，提高学生在通信领域的实践能力和创新能力，为我国通信事业的发展培养具备竞争力的技术人才。

二、教学内容1. SDR概述- SDR的定义、发展历程及分类- SDR的优势与应用领域2. SDR工作原理与关键技术- 无线电信号处理基础- SDR系统的硬件与软件架构- 数字下变频、滤波器设计、调制解调技术3. SDR技术在通信系统中的应用- SDR与传统无线电技术的比较- SDR在无线通信、卫星通信等领域的应用案例4. SDR实践操作- SDR设备的安装与配置- 基于SDR的信号捕获、处理与分析- SDR通信实验：如FM广播接收、简单无线数据传输等5. 我国SDR技术发展现状与展望- 我国SDR技术政策与发展规划- 国内外SDR技术发展动态及趋势- 我国在SDR领域的主要成果与应用教学内容依据课程目标进行系统组织，注重理论与实践相结合。

教学大纲明确教学内容安排和进度，确保学生在掌握基本概念和原理的基础上，能够进行实践操作，了解我国在SDR领域的发展现状。

软件无线电技术课程思政全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：软件无线电技术与思政课程结合软件无线电技术是当前信息通信领域的一个重要研究方向，它已经渗透到人们生活的方方面面，包括手机通信、卫星导航、无线局域网等。

而思想政治理论课作为大学本科教育中的一门重要课程，旨在培养学生的思想道德素质、政治素质和文化素质。

将软件无线电技术与思政课程结合起来，不仅可以帮助学生掌握专业知识，还可以提升他们的思想政治素养，培养他们成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

软件无线电技术的学习可以培养学生的创新意识和实践能力。

在课程教学中，通过讲解软件无线电技术的基本概念和原理，引导学生进行实践操作和项目设计，激发他们的学习兴趣和动手能力。

教师可以鼓励学生积极参加专业竞赛和科研项目，提升他们的实际应用能力和解决问题的能力。

在这个过程中，学生不仅可以获得专业知识，还能培养团队合作意识、创新意识和创业意识，为他们未来的发展打下良好的基础。

软件无线电技术与思政课程的结合可以拓展学生的思维视野，培养他们的全局意识和社会责任感。

思政课程教学中，教师可以引导学生思考人生价值、社会责任和国家未来，在这个过程中，学生可以通过软件无线电技术的学习和实践，了解科技的发展对社会的影响和人类的责任，深入思考科技创新与社会发展的关系，促进科技与社会的良性互动。

通过这样的教学模式，可以培养学生的创新精神和社会责任感，使他们具备为国家和社会发展做贡献的使命感和责任感。

软件无线电技术与思政课程的结合可以为学生提供一个综合性的学习平台，不仅能够帮助他们掌握专业知识，还能够培养他们的思想政治素养、科学创新精神和社会责任感。

通过这样的教学模式，可以促进学生的全面发展，培养他们成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，为国家和社会的发展做出积极贡献。

希望在未来的教育实践中，能够进一步推动软件无线电技术与思政课程的结合，为培养社会主义建设者和接班人做出更大的贡献。

本科“软件无线电技术”课程的教学设计与实践黄光亚，徐倩，邓小飞（吉首大学信息科学与工程学院，湖南吉首416000）软件无线电技术是以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的先进技术[１]，这项技术经过20多年的发展，取得了引人注目的进展，并得到了广泛的应用。

软件无线电技术已经成为无线电工程的一种通用的现代方法，是无线电工程领域的一种新的设计理念、设计思想。

学习和掌握这一新的设计理念和技术势必成为通信、电子类相关专业人才必备的职业技能。

在笔者所在院校2016版通信工程专业的本科人才培养方案中，首次将软件无线电技术设置为通信工程专业的必修课程，为本专业培养从事电子、通信设计工作打下扎实的理论和实践基础。

一、本科软件无线电课程开设的目的和意义软件无线电涉及的领域多、面广、发展快，如现代通信理论、宽带天线理论、数字信号处理、微电子、计算机等，技术发展日新月异。

软件无线电的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台而把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现，软件无线电技术是近年来提出的一种实现无线通信的新的体系结构，他具有很强的灵活性与开放性的特点，由于软件无线电具有现有无线通信体制所不具备的许多优点，因此具有广泛的应用前景。

软件无线电的各种通信功能用软件来实现，这样无线通信新系统，新产品的开发将逐步转到软件上来，而无线通信的产品价值将越来越多地体现在软件上，这是无线通信领域从固定到移动，从模拟到数字之后的第三次革命必将形成和计算机及程控交换相当的巨大产业[２]。

因此，开展软件无线电的学习和研究具有重要的价值。

二、软件无线电课程在本科教学中的重要性通信工程专业的创新平台、专业综合课程设计平台一直是一个亟待解决的问题，一直以来通信专业的综合设计都是采用仿真设计的方式，专业基础实验采用硬件电路实验箱的方式，少量软件实现的也存在可操作性、可编程性不高等问题[３-５]。

软件无线电技术课程从软件无线电总体体系出发，介绍软件无线电的主要理论、关键技术和最新发展情况。

无线网络技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握无线网络技术的基本原理、关键技术及其应用，培养他们运用无线网络技术解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解无线网络的基本概念、分类和发展历程。

（2）掌握无线网络的传输技术、接入技术、协议和标准。

（3）熟悉无线网络的应用领域和未来发展。

2.技能目标：（1）能够分析和解决无线网络的基本问题。

（2）具备无线网络设备配置和优化能力。

（3）学会使用无线网络测试工具进行性能评估。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对无线网络技术的兴趣和好奇心。

（2）培养学生团队合作、创新思维和持续学习的精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.无线网络概述：无线网络的定义、分类、发展历程和应用领域。

2.无线网络传输技术：无线电传播原理、调制解调技术、多址技术。

3.无线网络接入技术：Wi-Fi、蓝牙、NFC、5G等。

4.无线网络协议和标准：IEEE 802.11、4G/5G、WiMAX等。

5.无线网络设备及配置：无线路由器、无线接入点、无线网卡等。

6.无线网络安全：安全威胁、防护措施、加密算法。

7.无线网络性能评估：测试工具、性能指标、优化策略。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和关键技术。

2.案例分析法：分析实际案例，让学生了解无线网络技术的应用。

3.实验法：动手实践，培养学生解决实际问题的能力。

4.讨论法：分组讨论，培养学生团队合作和创新思维。

四、教学资源为实现课程目标，我们将采用以下教学资源：1.教材：《无线网络技术教程》等。

2.参考书：《无线通信原理与应用》、《网络安全与加密技术》等。

3.多媒体资料：PPT、视频、动画等。

4.实验设备：无线路由器、无线接入点、无线网卡等。

5.网络资源：学术论文、技术博客、行业资讯等。

通过以上教学资源的支持，我们将为学生提供一个丰富、实用的学习平台，帮助他们更好地掌握无线网络技术。

本科“软件无线电技术”课程的教学设计与实践作者：黄光亚徐倩邓小飞来源：《教育教学论坛》2020年第38期[摘要] 该文对本科“软件无线电技术”课程的教学设计及实践进行了研究和探讨，从教学目标、教材选定、教学内容、教学方法和实践教学平台、实践教学内容、考核方法及特色创新等方面进行分析阐述，为本科软件无线电技术教学提供了可参考的方案。

[关键词] 软件无线电技术;教学设计;教学实践[基金项目] 2016年度吉首大学新开课程建设项目“软件无线电技术”（2016KCB10）[作者简介] 黄光亚（1981—），女（土家族），湖南吉首人，硕士，吉首大学信息科学与工程学院讲师，主要从事信号处理及图像处理研究。

[中图分类号] G642; ; [文献标识码] A; ; [文章编号] 1674-9324（2020）38-0215-03; ; [收稿日期] 2020-03-20软件无线电技术是以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支撑的先进技术[1]，这项技术经过20多年的发展，取得了引人注目的进展，并得到了广泛的应用。

软件无线电技术已经成为无线电工程的一种通用的现代方法，是无线电工程领域的一种新的设计理念、设计思想。

学习和掌握这一新的设计理念和技术势必成为通信、电子类相关专业人才必备的职业技能。

在笔者所在院校2016版通信工程专业的本科人才培养方案中，首次将软件无线电技术设置为通信工程专业的必修课程，为本专业培养从事电子、通信设计工作打下扎实的理论和实践基础。

一、本科软件无线电课程开设的目的和意义软件无线电涉及的领域多、面广、发展快，如现代通信理论、宽带天线理论、数字信号处理、微电子、计算机等，技术发展日新月异。

软件无线电的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台而把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现，软件无线电技术是近年来提出的一种实现无线通信的新的体系结构，他具有很强的灵活性与开放性的特点，由于软件无线电具有现有无线通信体制所不具备的许多优点，因此具有广泛的应用前景。

软件无线电课程大纲全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：软件无线电是一门涉及软件工程和通信技术的前沿学科，是帮助学生了解无线电概念、原理和技术的课程。

在这门课程中，学生将学习如何使用软件编程实现无线电通信系统，并通过实践性项目提高他们的设计和实施能力。

下面是一份关于软件无线电课程的大纲。

一、课程介绍1.1 课程名称：软件无线电1.2 课程性质：选修课1.3 开设对象：计算机科学与技术、电子信息工程等相关专业学生1.4 先修知识：无线通信、通信原理、软件工程基础等二、课程目标2.1 了解无线电通信的基本概念和原理2.2 掌握软件编程在无线电通信中的应用2.3 能够设计和实现简单的软件无线电通信系统2.4 提高团队协作和项目管理能力三、课程内容3.1 无线电通信基础知识- 无线电信道特性- 调制解调技术- 多址接入技术3.2 软件无线电的基本原理- 软件定义无线电(SDR)概念- SDR系统架构及工作原理- SDR在无线电通信中的应用3.3 软件编程语言及工具- Python、C++等编程语言- GNU Radio等开源软件工具- RTL-SDR等硬件设备3.4 无线电通信协议- WiFi、蓝牙、Zigbee等常用无线通信协议- 协议栈概念与设计原理- 开发与测试工具3.5 实践性项目- 设计并实现一个简单的软件无线电通信系统- 进行无线电频谱分析与波形信号处理- 进行通信协议的仿真和性能评估四、教学方法4.1 教师讲授- 介绍各个模块的基本原理和应用- 解答学生问题，引导学生思考4.2 实验实践- 开展软件编程实践课程，让学生动手操作- 指导学生完成项目，培养团队合作意识4.3 课堂讨论- 分析案例，解决实际问题- 学生就课程内容展开讨论，促进交流五、评估方式5.1 课堂表现- 出勤情况、主动提问、课堂参与等5.2 作业- 独立完成的编程作业或实验报告5.3 项目- 团队合作完成的项目报告及演示5.4 期末考试- 笔试形式考察学生对课程内容的掌握程度六、教学进度6.1 第1-2周：介绍软件无线电的基本概念6.2 第3-5周：讲解软件无线电的原理与应用6.3 第6-10周：进行软件无线电的编程实践6.4 第11-15周：开展实践性项目设计与实现6.5 第16周：总结和复习，进行期末考试第二篇示例：软件无线电是现代通信领域中的重要技术，也是无线电爱好者和专业人士必备的知识。