Pro Sdr

Как в GNU Radio моделировать искажения, вызванные рассогласованием генераторов частоты дискретизации й и приемной аппаратуры. Моделирование эффекта сдвига частоты дискретизации можно представить, как моменты взятия n отсчета генератора передачи, смещенного относительно «идеального» (рис. 1). Необходимость вычисления значения n отсчета сигнала y в момент времени не совпадающий с появлением соответствующего отсчета передающего генератора, делает необходимым использование метода интерполяции. При моделировании рассогласования тактовых генераторов реальных систем электрической связи условиям необходимо и достаточно знать максимально ожидаемое значение сдвига частоты дискретизации ε_max, которое определяется стабильностью опорного генератора. Для моделирования искажений, вызванных рассогласованием генераторов частоты дискретизации передающей и приемной аппаратуры в среде GNU Radio Companion предназначен блок «SRO Model» из библиотеки «Impairmaents».  Блок «SRO Model» (рис. 2)  преднамеренно вносит в сигнал искажения, вызванные рассогласованием частоты дискретизации между передатчиком и приемником. Блок «SRO Model» имеет один вход «in» на который подается вектор значений типа «complex» и один выход «out» («complex»). В меню блока предусмотрены следующие параметры настройки: 1. Sample Rate Hz – Значение частоты дискретизации сигнала. 2. SRO Standart Deviation HZ per sample – Девиация изменения частоты генератора на каждом интервале дискретизации. 3. Max CRO Bound Hz – Максимально допустимое значение сдвига частоты дискретизации. 4. Seed – Значение используется для инициализации алгоритма генерации псевдослучайной последовательности чисел. Потоковый граф, демонстрирующий рассогласование частот дискретизации блоком «SRO Model» (пример графа 10_2_v3_10_12_0_p3_12_9.grc) Пример демонстрирует рассогласование генераторов частот дискретизации передачи и приема, а также влияние эффекта сдвига частоты дискретизации на момент начала обработки модулированного сигнала приемником. Применение блока «SRO Model» связано в основном с тестированием и оценкой устойчивости алгоритмов синхронизации и компенсации рассогласования генераторного оборудования цифровых приемников. С более подробной информацией по использованию и настройке блока «SRO Model» можете ознакомиться в статье «Моделирование искажений, вызванных рассогласованием генераторов частоты дискретизации, передающей и приемной аппаратуры» . Больше новостей об SDR-технологии, сообщения о новых публикациях Вы можете прочитать на нашем сайте ProSDR.ru и в наших каналах: Телеграмм и VK.

Новая глава в истории GNU Radio (ЧАСТЬ 4. «Взаимодействие») Взаимодействие с внешними устройствами. GR4 включает в себя систему плагинов и API управления, что упрощает предоставление параметров состояния блоков внешним инструментам. GR4 предоставляет метаданные блоков, порты и параметры во время выполнения через стандартизированный API. Для взаимодействия с внешними инструментами GR4 может использовать протоколы управления REST API, gRPC, ZeroMQ, MQTT или любые другие обеспечивающие сервисы транспортного уровня. Взаимодействия с SDR и элементами ИИ. GR4 обеспечивает высокопроизводительную среду для технологии SDR с поддержкой ИИ. Без проверенной и предсказуемой программной среды у разработчиков уходит много времени на перепроектирование цепей цифровой обработки сигналов, планировщиков и средств ввода-вывода. GR4 предоставляет готовый к использованию в промышленности механизм обработки сигналов, который позволяет генерировать код и создавать управляемые ИИ сигналы, сосредоточившись на разработке нового, а не на перепроектировании существующий систем. Общая среда означает, что модели и результаты работы систем машинного обучения могут быть быстро развернуты и интегрированы в как часть экосистемы SDR. Интеграция GR4 с современными системами проектирования ИИ. GR4 расширяет возможности среды по использованию полиморфных типов (PMT), превращая её в модель данных, учитывающую тензоры и богатую метаданными , что идеально подходит для организации совместного процесса работы с современными системами ИИ и машинного обучения такими как PyTorch, TensorFlow и ONNX. В GR4 сигналы могут быть представлены в виде многомерных тензоров заданной формы, типом данных и рангом, а также содержать метаданные с информацией о времени, частоте и т.д. Это делает каждый набор данных готовым для обучения и вывода без дополнительной предварительной обработки. Тензоры сигналов могут использоваться как в блоках передачи сообщений, так и в блоках потоковой обработки. Что облегчает обработку сигналов средствами искусственного интеллекта. GR4 — реальная, мощная и готовая к использованию технология. Источник (Джош Морман, Джон Саллей www.gnuradio.org ) Портал “Про SDR” продолжит серию публикаций о GNU Radio 4 поколения (GR4). Следите за нашими публикациями на нашем сайте prosdr.ru, на каналах платформ VK и Телеграмм .

Новая глава в истории GNU Radio (ЧАСТЬ 3. «Во всей красе»). Одно из главных преимуществ GR4 заключается в том, что его ядро может функционировать как библиотека C++23, состоящая только из заголовочных файлов. Такая конструкция обеспечивает компилятору возможность оптимизировать графы потоков для каждой конкретной архитектуры и задачи. Для интегрированных систем или сред с ограниченными вычислительными ресурсами это означает возможность получить исполняемый файл размером 2-3 МБ содержащий всю вашу цепочку обработки сигналов, без каких-либо зависимостей от библиотек GNU Radio и автономно запустить его. Такой подход может быть использован для технологии IoT SDR и защищенных систем с изолированной сетью. Цель GNU Radio оставаться свободным на практике и никогда не превращался в закрытый продукт. Основная среда выполнения GR4 распространяется под лицензией MIT, что упрощает интеграцию в промышленные и общественные инфраструктуры. В то время как модули и окружающая экосистема могут оставаться под лицензией (L)GPLv3. Многие блоки и модули, разработанные другими разработчиками, останутся под лицензией (L)GPLv3, сохраняя наследие свободного программного обеспечения GNU Radio. Лицензионная основа MIT просто гарантирует, что GR4 может быть встроен в общественную инфраструктуру, автомобильную промышленность, медицинские устройства, где соответствие лицензионной политике GPL невозможно. Источник (Джош Морман, Джон Саллей www.gnuradio.org ) Портал “Про SDR” продолжит серию публикаций о GNU Radio 4 поколения (GR4). Следите за нашими публикациями на нашем сайте prosdr.ru, на каналах платформ VK и Телеграмм .

Новая глава в истории GNU Radio (ЧАСТЬ 2. «От прототипа к продукту»). Основная философия GNU Radio 4 поколения (GR4): качество, надежность, доступность разработчикам, студентам и любителям SDR. Все преимущества GR4 должны быть частью открытого программного обеспечения, в основе которого лежит модульная масштабируемая структура. GR4 обеспечивает среду разработки пригодную для использования в промышленности. Новая модульная архитектура планировщика оптимизирует выполнение потоковых графов на различных вычислительных ресурсах, от ЦП до графических ускорителей. Гибкая структура API планировщика позволяет разработчикам создавать собственные версии планировщиков, оптимизированные под конкретное оборудование с требуемыми показателями скорости обработки. На практике это означает, что ваш потоковый граф может масштабироваться для работы в высоко производительную систему без модификации базовой структуры графа. Это новая уникальная функция, которая меняют представление о работе с GNU Radio. При разработке GR4 были введены следующие кардинальные изменения: 1.Использование современного оптимизированного компилятора с предсказуемой реакцией дало API C++ со строгим соблюдением типов. 2.Нововведения, такие как модернизация функции блоков «ProcessOne()», позволили сократить количество шаблонов кода для блоков разработанных в третьей версии GR до одного. 3. Модель кода с единым источником информации содержит скрипт сборки блока и текст документации по нему. 4. Ядро GR4, написанное на C++ с использованием современных программных технологий (C++20, Meson), обеспечивает высокую производительность и совместную работу с большинством образцов современного SDR-оборудования. 5. Использование циклических буферов без блокировок позволяет использовать блоки в составе высокоскоростных потоковых цепочках. 6. При компиляции графа проводится проверочное тестирование каждого блока отдельно вне зависимости от структуры блок-схемы (потокового графа). 7.Модульная структура планировщика позволяет создавать собственные планировщики для регулирования вычислительной нагрузки. 8.GR4 обладает современным пользовательским интерфейсом, который позволяет интегрировать код в пользовательский и веб интерфейсы, что открывает новые возможности по визуализации в образовательных интерактивных лабораториях. В совокупности эти изменения обеспечивают быструю разработку и высокую производительность приложений промышленного уровня. При разработке GR4 были введены следующие кардинальные изменения: 1.Использование современного оптимизированного компилятора со строгим соблюдением типов в API C++. 2. Модернизация функции блоков «ProcessOne()» сократило количество шаблонов кода для блоков разработанных в GR3 до одного вида. 3. Модель кода содержит скрипт сборки блока и текст документации по нему. 4. Ядро GR4, написанное на C++ (программные технологии C++20 и Meson), обеспечивает совместимость с большинством современных SDR-устройств. 5. При компиляции графа проводится проверочное тестирование каждого блока отдельно вне зависимости от структуры блок-схемы потокового графа. 6.Модульная структура планировщика позволяет создавать собственные планировщики для регулирования вычислительной нагрузки. В совокупности эти изменения обеспечивают быструю разработку и высокую производительность приложений промышленного уровня. Источник (Джош Морман, Джон Саллей www.gnuradio.org ) Портал “Про SDR” продолжит серию публикаций о GNU Radio 4 поколения (GR4). Следите за нашими публикациями на нашем сайте prosdr.ru, на каналах платформ VK и Телеграмм .