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软件定义无线电(Software Defined Radio)本质上就是用软件去处理数字化以后的射频信号,这样就将很多硬件问题转化为软件问题,具有很强的灵活性。传统的无线电信号产生及处理,基本上由硬件设备完成,软件定义无线电则将硬件完成的功能用软件去实现,在确定的硬件平台上,通过修改或增加软件功能,即可修改或增加系统功能。这样,既减少了硬件改造成本和硬件的复杂性,降低了系统开发难度,又增加了系统的灵活性。基于这种思想,本文提出了一种基于GNU Radio的复杂信号源设计方案。随着芯片技术的发展及移动互联网时代的到来,ARM处理器特别是多核心的ARM处理器得到了大规模的应用,并有逐渐取代x86处理器的趋势,本文创造性的采用基于ARM架构的树莓派单板计算机为上位机处理平台,并在其上运行GNU Radio开源软件无线电开发套件作为各种复杂调制信号的基带处理部分。树莓派单板计算机与本文所设计的核心信号产生单元通过SPI接口和GPIO通信,传输原始的基带IQ数据和控制命令。核心信号产生单元由FPGA加高速TxDAC组成,核心信号产生单元接收来自上位机的基带IQ数据,并在FPGA中做内插处理,然后将高速率IQ两路正交零频信号调制到数字中频并送入高速TxDAC,输出各种调制信号。最后,将核心信号产生单元输出的中频信号送入模拟上变频器,混频至特定频率再经放大,通过天线发射出去。文本首先介绍了复杂信号源在电磁环境模拟系统中的意义和作用。其次介绍了核心信号产生单元和印制电路板的设计。然后,介绍了核心信号产生单元数字上变频部分算法的设计。最后,将设计好的核心信号产生单元连接到树莓派单板计算机,并在其上利用GNU Radio开源软件无线电开发工具集,对编写的各种调制信号产生功能模块进行联合调试。本文所设计的复杂信号源可输出多种调制信号,输出频率范围为20MHz~3000MHz。本文最后对系统进行了测试,结果表明本文所设计的核心信号产生单元可以正常工作。