使用 Python 中的简单 GNU Radio 流程图时来自 USRP 的电压脉冲答案

【问题标题】：voltage pulse from USRP when using simple GNU Radio flowgraph from Python使用 Python 中的简单 GNU Radio 流程图时来自 USRP 的电压脉冲
【发布时间】：2023-03-16 13:30:02
【问题描述】：

这是我之前的问题的后续：FFT in non-flowgraph centered application different from flowgraph centered apps like uhd_fft

为了更好地澄清问题，我将我的代码精简到大约 30 LOC，并从流程图中删除了尽可能多的处理。

我遇到的问题是，虽然 USRP 只调整到一个频率，流程图的每次运行都有大约 70 毫秒的垃圾数据。 我完全清楚当我在重新调整后第一次流式传输样本时，预计会有一定数量的“垃圾”样本，但这不是我们在这里看到的。对于现有的连接流程图的每次运行，我们都会看到大量垃圾样本（约 50,000 个）。

在 Python 中运行流程图然后处理数据有点不常见，但在本教程中介绍为与 GNU Radio here

交互的有效方式

我想了解每次我在其上调用 run() 时，GNU Radio 流程图逻辑的哪一部分会产生这种电压“打嗝”，而让它不断流式传输（仅调用一次 run，如 uhd_fft）不显示相同的行为。

...使用此代码生成：

import numpy as np
from gnuradio import gr, uhd, blocks
import matplotlib.pyplot as plt

class topblock(gr.top_block):
    def __init__(self, freq=700e6, rate=1e6, nsamps=100000):
        gr.top_block.__init__(self)
        self.u = uhd.usrp_source(device_addr="", stream_args=uhd.stream_args('fc32'))
        self.u.set_center_freq(freq)
        self.u.set_samp_rate(rate)
        self.head = blocks.head(gr.sizeof_gr_complex, int(nsamps))
        self.vsink = blocks.vector_sink_c()
        self.connect(self.u, self.head, self.vsink)

tb = topblock()
fig, (freqplot, timeplot) = plt.subplots(2, sharex=True)
freqplot.set_title("Frequency domain")
timeplot.set_title("Time domain")

def plot():
    tb.run()
    data = np.array(tb.vsink.data())
    shifted_fft = np.fft.fftshift(np.fft.fft(data))
    dBm = 20*np.log10(np.abs(shifted_fft)) - 30
    freqplot.plot(dBm)
    timeplot.plot(np.abs(data))
    tb.head.reset()
    tb.vsink.reset()

def run_tb(times=10):
    for _ in range(times):
        plot()
    plt.show(block=False)

【问题讨论】：

标签： gnuradio usrp software-defined-radio

【解决方案1】：

上述行为是由 USRP 的 auto_dc_offset 功能引起的。硬件对 I 和 Q 都有一个固有的 DC 偏置。gr-uhd 提供了函数 set_auto_dc_offset，该函数默认打开并启用某种平均功能将 I 和 Q 偏移量设为 0。这里您可以看到 I/Q 在自动 DC 校正关闭的情况下绘制：然后：

请注意，将 DC 偏移归零需要近 50,000 个样本。

UHD 每次退出流程图时都会“忘记”其 DC 校正设置，这意味着我们必须每次处理此脉冲和随之而来的缓慢校正，即使运行之间的频率没有变化。这对从外部循环运行流程图造成了很大的损失。

【讨论】：