C++ VS2015 调频FM接收机程序调试(RTL SDR)

最近在业余的时间里一直在搞C++ 版本的FM解调程序，使用的硬件是RTLSDR, 很便宜的一个淘宝货，FM解调的C++代码网上有很多，但是很多都是linux 下的， 嫌麻烦，又要装虚拟机之类的，（其实后来还是迫不得已装了），想在WIN7下实现，用的是VS2015,网上还没有现成的代码，都是自己东拼西凑的。

代码涉及的技术：

1. RTLSDR的IQ数据获取
2. FM的解调
3. 信号滤波
4. 音频播放
5. 多线程，线程间通信，资源冲突
6. 数据缓冲，缓存
7. 程序速度问题
8. 界面
9. FFT频谱

别小看这么一个收音机程序，这里所涉及的知识足以让一个工程师搞上一阵子，要把这么多东西柔和在一起，不但需要扎实的射频功底，也是非常锻炼C++功底的。其实搞这个RTL的收音机程序最主要目的是锻炼自己C++代码搬砖。

 

最核心的，FM的解调代码部分最主要是参考这个JvanKatwijk老大爷的，一个退休的工程师。

https://github.com/JvanKatwijk

http://www.sdr-j.tk/

https://www.sdr-j.tk/index.html

 

音频播放，WIN7下我找到了两种方式的声音播放方法。

• Windows WaveOut, 用这个最主要是如何处理好音频数据缓冲，以及音频数据格式的转换， 一般来说解调完的FM信号是double类型的，需要转换成Int16声卡可以接受的形式， 数据的缓冲可以参考这篇double buffering的文章，

http://www.planet-source-code.com/vb/scripts/ShowCode.asp?txtCodeId=4422&lngWId=3

 

• LabVIEW有个lvsound2.dll，这个其实好用多了，只管往里丢数据

 

多线程的问题

IQ数据获取 -> 滤波 -> FM解调 -> audio播放， 这些必要的操作有的快有的慢，不可能只放在一个线程里操作，电波里传来的FM信号是连续的，需要实时不断的处理这些信号，可以参考JvanKatwijk这个老家伙的处理方法，其实就是生产者-消费者的模式，实际就是

1. IO数据获取一个线程（生产者1）
2. FM解调一个线程（消费者1，同时也是生产者2--音频数据的生产者）
3. Audio播放一个线程（消费者2）

这里最大的问题是大量的数据如何在线程间传递，消费者如果处理不过来，最终播放的时候会产生严重的卡顿。

 

速度问题

如果程序的运行速度不够快，不管是多线程还是单线程，音频播放都会出现卡顿。在这里，FM的解码（decode）部分是最慢最占资源的函数，由于FM的解码太慢，单一线程解码不够快，声音播放卡顿，，于是尝试开辟了10个线程同时进行FM解码，结果发现解码更慢了，线程越多是有代价的，各种线程的花销，和线程间的切换，导致了FM 解码更慢。所以最终还是回到了一个FM解码线程的结构。

提高VS2015代码运行速度的方法：

1. 有debug模式改为release模式，这可以让执行程序快好几十倍。
2. 项目属性 --> C/C++ --> Optimization， 选择最大速度，速度优先等等，如下图。这也可以让程序快很多。
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