《USRP B210》制作FM收音机

一、环境描述：Ubuntu18.04 虚拟机

PC：I5 8250 8G

硬件设备：USRP B210

LTE胶棒天线

总的工作环境如下图

二、流图介绍：

具体描述

1、Osmocom Source 将收到的射频信号下变频至基带。该模块需要自行安装，安装教程见上一篇帖子《USRP B210》Osmocom 模块的安装，具体参数如下图所示。需要说明的，Deveice Arguments/Ch0:Antenna两个端口需要与硬件设备中的名称一致(硬件设备信息可在终端输入uhd_usrp_probe  来查看)。

Sample Rate 为信号采样率，本例设为2MHz；

Ch0:Bandwidth(Hz)设定天线的接受带宽，本例设为20Mhz；

RF Gain为射频端的接受增益，本例将其设为可变变量。

2、低通滤波模块，信号在Osmocom Source被下变频至基带后，通过该模块进行低通滤波。

Decimation 抽取率设为4，该模块输出采样率为500Khz (2MHz/4=500Khz)。

Cutoff Freq 为低通滤波器的截至频率，这里设为可变变量，默认值为100KHz (因为FM收音机每个台大概占用100KHz)；

Transtion Width 为过渡带带宽，这里设置为可变变量，默认值为10Khz （设置值越小滤波器越陡峭，占用的FPGA资源越多）

 

3、FFT Sink模块其实就是一个可视化的观测窗口，默认设置即可。

4、WBFM Receive模块，将接受到的FM信号进行解调，注意采样率设置为500KHz。

5、Rational Resampler 变采样率模块，首先对采样率为500KHz信号抽取500，再插值48，则得到48KHz信号。

6、Audio Sink模块，该模块将信号输入到电脑的声卡，注意采样率只能设置为几个特定的频率，例如这里是48KHz(所以才需要Rational Resampler变采样率模块，将信号采样率变为48KHz)。

7、WX GUI Slider 模块，slider 中文意思是滑杆，故该模块可翻译为“可视化变量调节模块”，本文以一个为例来说明。

ID 设置为freq，对应Osmocom Source模块CH0：Frequency(Hz) 的freq，即该变量对应天线的接收频率。

Lable：可视化窗口中变量的名称，本例设为Receive_Freq。

默认值设为101.7MHz，最小值设为90MHz，最大值设为110Mhz，步进1000Hz。

其它WX GUI Slider 类似，在此不再累述，该模块类似C语言中的设置了一个变量，并赋予该变量的变化范围。

三、程序下载

Generating: '/home/yangkai/top_block.py' 产生 .py文件

红色画圈的即为FM电台，可调节Receive_Freq滑杆改变。大家看数据都是“OOOOOOOOOOO”，这就表示数据没有问题。我在这种情况下确实能听到电台，但是声音频率很低，不知道咋回事，调节滤波器也没有改善。

而如下图时，证明丢包率非常高，听到的效果非常差，原因可能是：采用的是虚拟机，虚拟机限制了USB的数据率。

 

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请教了其他人，数据不正常可能是因为虚拟机的原因，我在本例中设置的接收带宽为2MHz，所设的值太大了，PC带不动，原因可见：我的板子接受天线处的灯也是一直闪烁，当调低带宽以及采样率后，灯不闪烁，但显示的接收数据仍然是UaO，偶尔会显示OOOOO，感觉还是虚拟机的原因，模块搭建应该是没有问题的，欢迎大家测试验证交流。

以下内容为验证滤波器

我在减小了bandwidth到500KHz之后，希望调节滤波器通带截至频率，验证滤波器的工作情况。

1、我将FFT Sink模块放在了低通滤波器之后，并将基带频率设置为0

2、调节滤波器的通带截至频率分别为30KHz/50KHz，如下两图所示。为显示方便，可改变Avg Alpha的值(感觉该值也是一个滤波器，该值的功能有平均的作用，使图像变化缓慢了，本例调节到0.067)