GNURADIO软件无线电benchmark程序发送接收文件程序.docx

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GNURADIO软件无线电benchmark程序发送接收文件程序

GNURADIO软件无线电benchmark程序发送接收文件测试笔记

在GNURADIO软件无线电程序中,benchmark程序可以发射900MHZ,接收900MHZ的无线电信号。

具体做法是,把两台装有Basic子板的USRP1母板分别连上两台电脑的USB端口上,接通电源,在ubuntu操作系统下,在其中一台电脑的终端提示符下键入:

“cd/usr/local/share/gnuradio/example/digital/"

进入benchmark程序的目录,再键入:

“./benchmark_tx.py-f900M"

这时候,和这台电脑USB端口连接的USRP母板上的LFTX子板通过电线就会发送一个900MHZ的无线电信号,电脑显示器显示:

".................."

表示正在发射无线电信号。

这时,在另外的一台电脑上的终端提示符下键入:

“cd/usr/locaul/share/gnuradio/example/digital/"

进入benchmark程序的目录,再键入:

“./benchmark_rx.py-f900M"

这时候,和这台电脑USB端口连接的USRP母板上的LFTX子板通过电线就会收到一个900MHZ的无线电信号,电脑显示器显示:

ok=Truepktno=1202n_rcvd=1n_right=0

表明接收信号正常。

现在的问题是要从这个电脑发送一个文件到另外一个电脑,我查找了相关资料发现,benchmark具有发送文件的功能,但是开源程序里没有这项功能,需要用户根据自己的需要修改程序来达到发送接收文件的功能。

我通过研究发现,修改程序后,可以把这台电脑的aa.txt文件的“hello“字符发送到另外一台电脑的tt.txt文件中。

具体做法是,在发送端电脑的

"/usr/local/share/gnuradio/example/digital"目录下新建aa.txt,tt.txt两个文本文件,在aa.txt中输入"hello"并保存,然后在终端下输入:

“vibenchmark_tx.py"

在vi编辑器下打开benchmark_tx.py程序,在第124行

"tb.start（）#startflowgraph",

后输入

“f=open（"/usr/local/share/gnuradio/examples/digital/aa.txt","r"）”

“lines=f.readlines（）”

两行新程序,第一行程序是以只读方式打开aa.txt文件,第二行程序的作用是以每行阅读的方式读出aa.txt中的文本内容,然后再赋值给"lines"数组,接着把第140行程序

"payload=struct.pack（'!

H',pktno&0xffff）+data"

改为

"payload=str（options.num）+str（lines）"

这步的作用是,去掉了打包发送pkno函数的功能,而加入发送lines函数和options.num函数的功能。

现在说一下options.num函数是从哪来的。

首先把程序的第95行至第100行,改为

parser.add_option（"-E","--discontinuous",action="store_true",default=False,

help="enablediscontinoustransmission（burstsof5packets）"）

parser.add_option（"-W","--from_file",dest="from_file",

default=None,

help="useintputfileforpacketcontents"）

parser.add_option（"-T","--to_file",dest="to_file",

default=None,

help="Outputfileformodulatedsamples"）

parser.add_option（"-n","--num",type="int",dest="num",default=1000,

help="sendmessage"）

parser.add_option（"-e","--file",dest="filename",

help="writereporttoFILE",metavar="FILE"）

parser.add_option（"-p","--pdbk",action="store_true",

dest="pdcl",

default=False,

help="writepdbkdatatooracledb"）

parser.add_option（"-z","--zdbk",action="store_true",

dest="zdcl",

default=False,

help="writezdbkdatatooracledb"）

简单说一下,在终端输入“benchmark_tx-f900M-n1500”时,程序以900MHZ的频率发送数组options.num中的数字1500和lines数组,因为

parser.add_option（"-n","--num",type="int",dest="num",default=1000,

help="sendmessage"）

定义了一个属性是num的option.num函数通过提示符"-nxxx"来返回一个值给

option.num数组,上面其他程序的作用是定义了在终端提示符下发送文件

"-W",接收文件"-T",写入给数据库"-p",读取数据库"-z",其他功能这里暂时不讨论。

修改完成后保存文件,退出vi编辑器。

下来在接收端的电脑上的

"/usr/local/share/gnuradio/example/digital/narrowband"目录下新建

aa.txt,tt.txt两个空白文本文件,然后在终端下输入:

“vibenchmark_rx.py"

在vi编辑器下打开benchmark_rx.py程序,把第79行到第98行的内容改为globaln_rcvd,n_right

globaln_data

defmain（）:

globaln_rcvd,n_right

globaln_data

n_rcvd=0

n_right=0

n_data=str（）

defrx_callback（ok,payload）:

globaln_rcvd,n_right

globaln_data

（pktno,）=struct.unpack（'!

H',payload[0:

2]）

n_data=payload[0:

4096]

f=open（"/usr/local/share/gnuradio/examples/digital/tt.txt","w"）

f.write（payload）

n_rcvd+=1

ifok:

n_right+=1

print"ok=%5spktno=%4dn_rcvd=%4dn_right=%4dn_data=%5s"%（

ok,pktno,n_rcvd,n_right,n_data）

其中,

n_data=payload[0:

4096]

定义变量n_data用来显示接收的options.num数组和lines数组。

还有上述f=open（"/usr/local/share/gnuradio/examples/digital/narrowband/tt.txt","w"）

f.write（payload）

两行程序实现了以写入方式打开tt.txt文本文件,然后把接收的payload数组写入tt.txt中。

保存修改退出vi编辑器后,在发送端的电脑

/usr/local/share/gnuradio/example/digital的目录下键入

./benchmark_tx.py-f900M-n1900

后,电脑显示

".................."

表示发送正常,然后在接收端电脑

/usr/local/share/gnuradio/example/digital的目录下键入

./benchmark_tx.py-f900M

电脑显示

ok=Truepktno=12598n_rcvd=458n_right=458n_data=1900['hello\n']

表示接收正常。

用“ctrl+c”键停止接收,打开接收端电脑

/usr/local/share/gnuradio/example/digital/的目录下的tt.txt文件,发现原来是空文件的tt.txt,出现'['hello\n']显示,表示发送接收正常.说明发送端电脑上的aa.txt文件中的“hello”字符已经传送到接收端电脑的tt.txt文件中。

给发送端电脑的aa.txt文件中添加字符,如把“hello”改为“hellopython”,接收端点脑上的tt.txt文件中显示“['hellopython\n']",表明接受正常,当aa.txt中字符的长度超过3571个字节时,接收端就会显示乱码,因为每次程序只能发送低于3571字节的文本,一旦文本超过了3571字节,发送的信息量太大就会使程序读入数据出错,接收端就会收到乱码,要传送更多字节的文本就要修改程序,这个问题还在研究,现在不做讨论。

下面测试一下能不能用其他子板正常发送接收文本。

把上面的两个Basic子板换成两个WBX子板,WBX子板上都连有天线。

测试后发现接收端的tt.txt就会显示乱码和误码。

例如原来发送aa.txt文本中的"hello",接收到的tt.txt文本却是为"\welp&*%"。

造成这个结果的原因是WBX子板靠天线发送信号,而LFRX子板是通过屏蔽线传输信号。

WBX子板发送无线电后,由于空间中的干扰,无线电信号在传输中会产生衰减和变化,另外的WBX子板接收到的无线电信号就会和发送的无线电信号不同。

要想传输的内容不发生变化,就要修改程序,使每次只发送一个数据,这样接收就不容易产生误码和乱码。

修改程序后,把benchmark_tx.py中的

"payload=data+str（lines）+chr（options.num&0xff）"

改为

"payload=str（lines）“

作用是只把lines的值赋给发送函数paload,相当于只发送了lines数组。

同时把发送端电脑的aa.txt文件里的“hello”改为“h”,只发送一个字符"h",减少了传送的数据量,此时运行接收

./benchmark_rx.py-f900M

和发送

./benchmark_tx.py-f900M

发现接收端电脑的tt.txt文本显示\'h';表明接收成功

附件:

benchmark_rx.py源码

#!

/usr/bin/python

#!

/usr/bin/envpython

#

#Copyright2010,2011,2013FreeSoftwareFoundation,Inc.

#

#ThisfileispartofGNURadio

#

#GNURadioisfreesoftware;youcanredistributeitand/ormodify

#itunderthetermsoftheGNUGeneralPublicLicenseaspublishedby

#theFreeSoftwareFoundation;eitherversion3,or（atyouroption）

#anylaterversion.

#

#GNURadioisdistributedinthehopethatitwillbeuseful,

#butWITHOUTANYWARRANTY;withouteventheimpliedwarrantyof

#MERCHANTABILITYorFITNESSFORAPARTICULARPURPOSE.Seethe

#GNUGeneralPublicLicenseformoredetails.

#

#YoushouldhavereceivedacopyoftheGNUGeneralPublicLicense

#alongwithGNURadio;seethefileCOPYING.Ifnot,writeto

#theFreeSoftwareFoundation,Inc.,51FranklinStreet,

#Boston,MA02110-1301,USA.

#

fromgnuradioimportgr,gru

fromgnuradioimportblocks

fromgnuradioimporteng_notation

fromgnuradio.eng_optionimporteng_option

fromoptparseimportOptionParser

#Fromgr-digital

fromgnuradioimportdigital

#fromcurrentdir

fromreceive_pathimportreceive_path

fromuhd_interfaceimportuhd_receiver

importstruct

importsys

#importos

#printos.getpid（）

#raw_input（'Attachandpressenter:

'）

classmy_top_block（gr.top_block）:

def__init__（self,demodulator,rx_callback,options）:

gr.top_block.__init__（self）

if（options.rx_freqisnotNone）:

#Work-aroundtogetthemodulation'sbits_per_symbol

args=demodulator.extract_kwargs_from_options（options）

symbol_rate=options.bitrate/demodulator（**args）.bits_per_symbol（）

self.source=uhd_receiver（options.args,symbol_rate,

options.samples_per_symbol,options.rx_freq,

options.lo_offset,options.rx_gain,

options.spec,options.antenna,

options.clock_source,options.verbose）

options.samples_per_symbol=self.source._sps

elif（options.from_fileisnotNone）:

sys.stderr.write（（"Readingsamplesfrom'%s'.\n\n"%（options.from_file）））

self.source=blocks.file_source（gr.sizeof_gr_complex,options.from_file）else:

sys.stderr.write（"Nosourcedefined,pullingsamplesfromnullsource.\n\n"）

self.source=blocks.null_source（gr.sizeof_gr_complex）

#Setupreceivepath

#dothisafterforanyadjustmentstotheoptionsthatmay

#occurinthesinks（specificallytheUHDsink）

self.rxpath=receive_path（demodulator,rx_callback,options）

self.connect（self.source,self.rxpath）

#/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#main

#/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

globaln_rcvd,n_right

defmain（）:

globaln_rcvd,n_right

globalc_rev

n_rcvd=0

n_right=0

defrx_callback（ok,payload）:

#dingyirx_callbackhanshu,zuoyongshixianshijieshoushujubao

globaln_rcvd,n_right

globalc_rev#dingyic_revweijieshouhanshu

（pktno,）=struct.unpack（'!

H',payload[0:

2]）

（c_rev,）=struct.unpack（'H',payload[0:

2]）#c_revjieshouxinhao

n_rcvd+=1

ifok:

n_right+=1

print"ok=%5spktno=%4dn_rcvd=%4dn_right=%4dc_rev=%4d"%（ok,pktno,n_rcvd,n_right,c_rev）

demods=digital.modulation_utils.type_1_demods（）

#CreateOptionsParser:

parser=OptionParser（option_class=eng_option,conflict_handler="resolve"）expert_grp=parser.add_option_group（"Expert"）

parser.add_option（"-m","--modulation",type="choice",choices=demods.keys（）,

default='psk',

help="Selectmodulationfrom:

%s[default=%%default]"

%（','.join（demods.keys（））,））

parser.add_option（"","--from-file",default=None,

help="inputfileofsamplestodemod"）

receive_path.add_options（parser,expert_grp）

uhd_receiver.add_options（parser）

formodindemods.values（）:

mod.add_options（expert_grp）

（options,args）=parser.parse_args（）

iflen（args）!

=0:

parser.print_help（sys.stderr）

sys.exit

（1）

ifoptions.from_fileisNone:

ifoptions.rx_freqisNone:

sys.stderr.write（"Youmustspecify-fFREQor--freqFREQ\n"）

parser.print_help（sys.stderr）

sys.exit

（1）

#buildthegraph

tb=my_top_block（demods[options.modulation],rx_callback,options）

r=gr.enable_realtime_scheduling（）

ifr!

=gr.RT_OK:

print"Warning:

Failedtoenablerealtimescheduling."

tb.start（）#startflowgraph

tb.wait（）#waitforittofinish

if__name__=='__main__':

try:

main（）

exceptKeyboardInterrupt:

pass

benchmark_tx.py源码

#!

/usr/bin/python

#!

/usr/bin/envpython

#

#Copyright2010,2011,2013FreeSoftwareFoundation,Inc.

#

#ThisfileispartofGNURadio

#

#GNURadioisfreesoftware;youcanredistributeitand/ormodify

#itunderthetermsoftheGNUGeneralPublicLicenseaspublishedby#theFreeSoftwareFoundation;eitherversion3,or（atyouroption）

#anylaterversion.

#

#GNURadioisdistributedinthehopethatitwillbeuseful,

#butWITHOUTANYWARRANTY;withouteventheimpliedwarrantyof#MERCHANTABILITYorFITNESSFORAPARTICULARPURPOSE.Seethe#GNUGeneralPublicLicenseformoredetails.

#

#Y