2024年4月4日发(作者：连晓瑶)
USRP即Universal Software Radio Periphehal 的缩写，软件无线电外设。其设计宗旨是使
普通计算机能像高带宽的软件无线电外设一样工作。从本质上讲，它充当一个无线通信系统
的数字基带和中频部分。 USRP背后的设计理念是在主机CPU上完成所有波形相关方面的
处理，比如调制和解调。所有诸如数字上下变频、抽样和内插等高速通用操作都在USRP上
的FPGA上完成。
USRP 由母版，覆盖不同带宽的子板以及相应的天线组成。USRP有四路12位高速模数
转换(ADCs)采样速率可达64MSsamples/sec,4路14位数模转换器（DACs），采样速率可达128
MSsamples/sec，转换器(DACs)，采样速度可达128MSamples/sec。这些4入4出通道同Altera
公司的Cyclone EP1 C12 FPGA相连。FPGA相应地同Cypress公司的USB2接口芯片FX2相连，
然后连接至计算机。USRP同计算机通过高速的USB2接口相连，不能用于USB1.1接口。
因此，理论上，当采样信号时，系统具有4路输入4路输出。但是，现实中csiji复合的
(IQ)信号时，它只提供更多的灵活性(和带宽)。因此把它们成对，便可形成两对复合输入两
对复合输出。
基于USRP的成功经验，USRP2以更高速度和更高的精度(100MHz) 14位ADCs和400MHz 16
位DACs )，允许使用更宽波段的信号，增加了信号的动态范围。针对DSP应用优化了的大型
现场可编程门阵列(FPGA)可以在高采样率下处理复杂波形。千兆以太网络接口，使应用程序
可以使用USRP2同时发送或接受50MHz的射频带宽。在USRP2中，FPGA出现了诸如数字
上变频器和下变频器等高速采样处理器。较低采样率的操作可在主机电脑上，甚至可以在具
有32位RISC微处理器和有很大用户设计自由空间的FPGA上。
USRP2的配置和固件被存储在一个SD闪存卡里，无需特别的硬件就可以轻
松编程。
基于USRP, USRP2增加以下特点:
.千兆级以太网接口;
.25 MHz的瞬时射频(RF)带宽;
.Xilinx Spartan 3-2000 FPGA;
.两路100 MHz 14位ADCs;
.两路400 MHz 16位DACs;
.1 MByte的高速SRAM;
.锁定到1 OMHz的外部参考时钟;
.1 PPS(每秒一个脉冲)的输入;
.配置存储在标准的SD卡;
.能够把多个系统锁定在一起用于MIMO;
.同USRP的子板兼容。
子板是用来承载射频(RF)接收机、调制解调器和射频(RF)发射机。发送和接收子板包
括Basic RX, Basic TX, LFRX, LFTX, TVRX, DBSRX等，收发子板包括WBX, RFX400, RFX900, RFX1200,
RFX1800, RFX2200, RFX2400,XCVR2450等。FR转换模块包括变频、滤波、功率放大。
假设两个节点A与B之间进行通信，每个节点都是连接在PC 上的usrp N210，每个节点
在通信过程中地位都是等价的，即既可以作为发送端，又可以作为接收端。每个节点有三种
状态，分别是空闲、发送和接收，三种状态之间可以相互转换。初始每个节点处于空闲状态，
当节点收到数据报之后，由空闲状态转入发送状态，进行数据发送，当发送完毕后，马上转
入接收状态，等待B节点的ack报文，如果超出一定的时限，还未收到B节点的ack，则重
新发送。而B节点检测到有数据信息后，进行报文识别，看是否是发给自己的，如果是，则
转入接收状态，当接收完毕后，转入发送状态，给发送方（即节点A）发送ack。
空闲
发送
接收
2024年4月4日发(作者：连晓瑶)
USRP即Universal Software Radio Periphehal 的缩写，软件无线电外设。其设计宗旨是使
普通计算机能像高带宽的软件无线电外设一样工作。从本质上讲，它充当一个无线通信系统
的数字基带和中频部分。 USRP背后的设计理念是在主机CPU上完成所有波形相关方面的
处理，比如调制和解调。所有诸如数字上下变频、抽样和内插等高速通用操作都在USRP上
的FPGA上完成。
USRP 由母版，覆盖不同带宽的子板以及相应的天线组成。USRP有四路12位高速模数
转换(ADCs)采样速率可达64MSsamples/sec,4路14位数模转换器（DACs），采样速率可达128
MSsamples/sec，转换器(DACs)，采样速度可达128MSamples/sec。这些4入4出通道同Altera
公司的Cyclone EP1 C12 FPGA相连。FPGA相应地同Cypress公司的USB2接口芯片FX2相连，
然后连接至计算机。USRP同计算机通过高速的USB2接口相连，不能用于USB1.1接口。
因此，理论上，当采样信号时，系统具有4路输入4路输出。但是，现实中csiji复合的
(IQ)信号时，它只提供更多的灵活性(和带宽)。因此把它们成对，便可形成两对复合输入两
对复合输出。
基于USRP的成功经验，USRP2以更高速度和更高的精度(100MHz) 14位ADCs和400MHz 16
位DACs )，允许使用更宽波段的信号，增加了信号的动态范围。针对DSP应用优化了的大型
现场可编程门阵列(FPGA)可以在高采样率下处理复杂波形。千兆以太网络接口，使应用程序
可以使用USRP2同时发送或接受50MHz的射频带宽。在USRP2中，FPGA出现了诸如数字
上变频器和下变频器等高速采样处理器。较低采样率的操作可在主机电脑上，甚至可以在具
有32位RISC微处理器和有很大用户设计自由空间的FPGA上。
USRP2的配置和固件被存储在一个SD闪存卡里，无需特别的硬件就可以轻
松编程。
基于USRP, USRP2增加以下特点:
.千兆级以太网接口;
.25 MHz的瞬时射频(RF)带宽;
.Xilinx Spartan 3-2000 FPGA;
.两路100 MHz 14位ADCs;
.两路400 MHz 16位DACs;
.1 MByte的高速SRAM;
.锁定到1 OMHz的外部参考时钟;
.1 PPS(每秒一个脉冲)的输入;
.配置存储在标准的SD卡;
.能够把多个系统锁定在一起用于MIMO;
.同USRP的子板兼容。
子板是用来承载射频(RF)接收机、调制解调器和射频(RF)发射机。发送和接收子板包
括Basic RX, Basic TX, LFRX, LFTX, TVRX, DBSRX等，收发子板包括WBX, RFX400, RFX900, RFX1200,
RFX1800, RFX2200, RFX2400,XCVR2450等。FR转换模块包括变频、滤波、功率放大。
假设两个节点A与B之间进行通信，每个节点都是连接在PC 上的usrp N210，每个节点
在通信过程中地位都是等价的，即既可以作为发送端，又可以作为接收端。每个节点有三种
状态，分别是空闲、发送和接收，三种状态之间可以相互转换。初始每个节点处于空闲状态，
当节点收到数据报之后，由空闲状态转入发送状态，进行数据发送，当发送完毕后，马上转
入接收状态，等待B节点的ack报文，如果超出一定的时限，还未收到B节点的ack，则重
新发送。而B节点检测到有数据信息后，进行报文识别，看是否是发给自己的，如果是，则
转入接收状态，当接收完毕后，转入发送状态，给发送方（即节点A）发送ack。
空闲
发送
接收