基于GNU Radio的64QAM发射系统设计

一绪论1.1课题背景自20世纪80年代第一代移动通信技术诞生，40多年以来移动通信技术飞速发展。现如今我们正在逐渐的进入5G时代，与此同时一些通信领域的高科技企业如华为等已经开始预研6G技术。在移动通信技术更新换代如此迅速的背景下，伴随而来的是调制技术将朝更高要求发展，以适应用户与时代的日益增长的需求。后面的参考文献没有在绪论部分引用所谓调制技术就是把一些由于频率、带宽以及易受干扰等原因，而不适合直接发射的信号形式转换成适合在信道中传输的一种过程。正交振幅调制(QAM，QuadractureAmplitudeModulation)是5G中得到应用的调制方式，QAM调制技术具有高的频谱利用率。在正交振幅调制中，先将输入比特映射到一个复平面上，也即将发送数据分成I、Q两路，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量采用幅度调制，分别对应调制在相互正交的两个载波上[1]。正交振幅调制有多种实现方式，其中可采用的是软件无线电。软件无线电(SDR，SoftwareDefinedRadio)是一种无线通信技术，软件无线电的主要特征为利用计算机上的软件平台进行仿真、编程等来控制传统的硬件平台实现所需功能的无线通信技术。软件无线电技术的重要价值在于：传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基本平台，而软件无线电许多的通信功能则是由软件来实现，打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信到移动通信，模拟通信到数字通信之后的一次大的发展。可重复编程以及可重构性使得软件无线电具有良好的发展前景。软件无线电可采用的软件开发工具是GNURadio，它是一个开源的基于软件无线电思想的开源软件无线电平台，其主要运行于Linux系统，也可移植到其他常用的操作系统如Windows或MACOS等系统上，其所用的编程语言为Python脚本语言结合C++编程语言。GNURadio通过结合通用的硬件平台，如HackRF等，用软件编程来定义无线电波的发射与接收，同时结合使用计算机、天线等，进行联机调试与测试，最终搭建软件无线电系统。GNURadio里的标准库非常丰富，包括调制解调、信源编码解码、信道编码解码以及信号处理模块等等。如今，全球已经更加广泛地使用GNURadio和通用硬件搭配所组成的无线应用平台。我们使用的硬件平台是其中的HackRF，它是首个全开源的SDR外设平台开源，可通过硬件接口USB与电脑相连然后与GNURadio软件进行通信。1.2QAM调制技术及软件无线电发展现状与前景我们正处于4G时代步入到5G商用时代过度的时间节点，与此同时也就意味着对调制技术的更高要求，也就是对其抗干扰性能、功率占用以及频带利用率等重要指标的更高要求。调制的方式多种多样，根据调制信号是模拟信号还是数字信号，载波是连续波还是脉冲序列，相应的调制方式有连续波模拟调制、连续波数字调制、脉冲模拟调制和脉冲数字调制。正交幅度调制(QAM)技术是一种高效的数字调制方式，它是用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的二维调制方式，其具有功率利用率高和抗干扰能力强的优点。另外，由于其利用幅度-相位联和键控来实现两路并行的数字信息传输，因此与其它调制方式相比，在相同的频带条件下，64QAM能传输更高数据的速率和更多的消息量。因此，其中的64QAM在无线通信技术领域得到了广泛的应用，现在最为人所讨论的5G技术便是其代表应用。LTE无线通信技术自2004年启动标准化工作到2009部署全球第一张网络，已经经历了数年的发展，LTE网络快速部署以数据业务为主导的新型业务不断涌现，激发了产业创新活力。在市场需求的驱动下，移动通信的技术演进步伐急需加速。现如今移动通信网络正迈入5G的新时代，新的业务需求意味着对上下行速率、系统容量以及资源利用率等的更高要求。64QAM调制技术，理论上将提升50%的速率，在现网中开启上行64QAM并实现稳定使用是未来网络发展趋势。[2]软件无线电(SDR)是一种无线通信领域的技术，软件无线电最初的应用是由美国国防部高级研究计划局（DARPA）提出的Speakeasy计划。软件无线电的主要特征有两点：第一，它具有很强的灵活性，采用通用平台，通过软件的重新编程。第二，它具有很强的开放性，它采用标准化、模块化软硬件结构。硬件可以随着器件发展进行更新和扩展，软件也可以根据需要进行升级。这样既能保证和原有的系统兼容，还可以不断提高性能，增强功能。它的出现是无线通信领域继固定通信到移动通信，模拟通信到数字通信之后的一次大的发展。可重复编程以及可重构性使得软件无线电具有良好的发展前景。当前，移动通信技术发展，不同标准系统间的兼容性成为了摆在眼前的难题。在我们国家大力进行5G基础建设的同时，对于已经成熟地商业运营了数年的4G来说，在全面普及5G之前甚至在普及5G后的一段时间内，它还会占有部分的用户数量。因此对于运营商和移动终端制造商来说，如何解决4G和5G之间的兼容问题，以及如何实现系统间的无缝漫游，是能否为这些用户提供良好的服务的关键所在。这就需要采用一个通用平台，通过软件的重新编程，来适应不同的标准和协议，来解决不同系统和协议之间的兼容问题。软件无线电由于其具有良好的可重复编程以及可重构性可以很方便地解决这个问题。目前，可使用的软件无线电平台有很多，本文中采用的为GNURadio软件平台+HackRF硬件平台组合成的软件无线电平台。软件无线电具有开源、可重复编程以及可重构性等特点，软件无线电不仅应用在军事领域，如电子信息战以及相控阵雷达等等。而且也在其它领域比如物联网、智能家电和科研等领域得到推广，如各种AIOT设备等。这极大促进软件无线电技术的飞速发展，极具发展前景。1.3论文主要内容及章节安排本文以64QAM为主要研究对象，对其调制的相关技术进行了研究。基于GNURadio软件平台搭建GRC流图，包括信号源模块、调制模块以及发射模块。采用Hackrf-One硬件平台，结合使用计算机、天线等，进行联机调试与测试，搭建的一个64QAM发射系统进行试验论证其数据传输能力。论文各个章节主要内容如下：第一章：主要介绍了课题背景，在移动通信技术高速发展的背景下，对于信号调制技术需要进一步发展；接着综合介绍了64QAM调制技术及软件无线电发展现状与前景；第二章：本章首先阐述64QAM调制理论之后结合理论推导出64QAM调制的流程，之后介绍了软件平台GNURadio以及硬件平台HackRF，为之后的软件仿真以及硬件连接打好基础。第三章：对64QAM发射系统进行了总体设计，之后在GNURadio软件上进行GRC流图的连接同时对一些需要用到的模块进行了参数的设置；也在GNURadio软件上进行仿真测试，仿真通过之后，进行硬件之间的连接测试，最后在软件平台上将GRC流图以及自动生成的python与硬件平台联调，并对实验的结果进行验证。第四章：论文的总结与展望，对本文进行了概括，反思了实验过程中存在的不足以及下一步的实验方向。二64QAM调制技术及软硬件平台2.164QAM调制技术在我们的实际生活中所接触和使用到的大多数的信号都不适合直接在信道中传输，这是因为大多数信道如无线信道等，都具有带通的性质，所以不能够直接传输基本上都具有大量的低频分量的基带信号。由此在信号的传输过程中，需要用到一种极为关键的技术——调制技术。调制技术就是把一些由于频率、带宽以及易受干扰等原因，而不适合直接发射的信号形式转换成适合在信道中传输的一种过程。调制的方式多种多样，根据调制信号是模拟信号还是数字信号，载波是连续波还是脉冲序列，相应的调制方式有连续波模拟调制、连续波数字调制、脉冲模拟调制和脉冲数字调制。正交幅度调制(QAM)技术是一种高效的数字调制方式，相对于其它的调制方式来说，它的抗干扰性能更好，适应信道能力更强，噪声容限更大，同时频带利用率更高。这种数字带通调制体制通常有16QAM、64QAM和256QAM信号等，在这些QAM信号中，状态数越低(星座点之间的空间距离越远)，抗干扰能力越强，但调制效率变低，携带信息量变少。状态数越高(星座点之间的空间距离越近)，抗干扰能力越弱，但调制效率变高，携带信息量变多，对信道质量要求也越高[3]。本文讨论的是其中的64QAM调制技术。64QAM信号在调制时产生2个边带信号和1个载波分量，载波分量不携带信息，不能有效利用功率，所以在输出信号中会将其抑制。在64QAM信号调制技术体制中，信号的振幅和相位作为两个相互独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元可以表示为：(式2-1)式中：k=整数；分别可以取多个离散值。式2-1可以展开为：(式2-2)令：(式2-3)则式2-1变为：(式2-4)也是可以取多个离散值的变量。从式2.4看出，可以看作是两个正交的振幅键控之和。由于QAM信号的矢量图看起来与星座十分相似，所以也叫星座(constellation)调制。图2-164QAM星座图如上图所示，64QAM信号拥有64个星座点，其中每个星座点的调制都由信号的振幅和相位作为两个相互独立的参量同时决定，且每个星座点携带6bit数据。2.264QAM调制过程我们使用正交调幅的方法来产生64QAM信号，其调制过程如下：图2-264QAM调制流程图1）、信号源：由信号源产生二进制的比特流，之后进入到64QAM调制器。2）、64QAM调制器：a、输入的信号首先经过串并变化，将一路串行信号变为速率减半的两路并行信号；b、然后分别经过2电平到L电平的变化，两路并行信号变为L电平的基带信号，之后经过低通滤波器，变形成了式2-4的信号；再与相互正交的载波信号相乘；d、最后将两路信号相加之后得到的64QAM信号送入发射模块。3）、发射模块：将已经调制好的64QAM信号经天线等硬件平台发送出去。2.3GNURadio+HackRF平台2.3.1GNURadio软件平台GNURadio与软件无线电的DSP类似，GNURadio是由无线电工程师Eric发起（由慈善家JohnGilmore资助发起）的一个开源软件无线电平台，它相当于软件无线电中的DSP处理。信号处理模块主要通过C++语言來编写，而信号处理模块之间的连接则由Python语言粘接。它的所有代码和资源都是完全对用户开源的，用户通过在其官方网站上下载源代码，或参与和更新维护该源代码，或升级软件的功能。利用GNURadio通过结合掠准的、通用的硬件平台，如USRP、BladeRF、HackRF、RTLSDR等，用软件编程来定义无线电波的发射与接收來搭建软件无线电系统。GNURadio和通用硬件搭配构成的无线应用平台已经在全世界越来越广泛的被使用。如果不搭配硬件设各使用，也可单独通过GNURadio进行某些调制或解调等其他信号处理的仿真，或者使用己经保存的数据或文件来进行仿真，该对于信号处理算法的研究也是非常有帮助的。基于GNURadio的应用是由Python语言和C++语言共同编写的，C++的实时数据执行效率高，主要被用于编写一些信号处理模块的功能，如信号的调制和解调、信道的编码和译码模块、频谱分析仪模块、软件示波器模块，GNURadio中将这些信号处理模块称为block。Python是一种不需要编译、语法相对简单而且是完全面向对象的新型的脚本语言，因此被用于连接各个信号处理模块，使得应用中信号的处理成为一个完整的流程，称为FlowGragh。而实现C++模块与Python流图则称为SWIG，因此，对于GNURadio而言，大致可分为block、FlowGragh和SWIG三种模块类型。由于C++和Python的强大功能，因此用户在开发时可灵活的自定义信号处理模块，调用已有信号处理模块，高效地构建应用环境。GNURadio软件面向用户的结构是信号处理模块，用户除了使用GNURadio所包含的丰富的处理模块外，还可自己定义特定功能的信号处理模块，GNURadio提供很多通用的构建无线通信的模块库，包括各种调制方式(QPSK，GMSK，QAM，OFDM，等)、观察信号波形图、频谱图，星座图图形模块(Scopesink、Tsink、Constellation址等)、纠错码特比码、R-S码、Turbo码)、信号处理模块(滤波器、均衡器、定时恢复)和调度。它是一个很灵活的系统，并且扩展新的处理模块也比较容易，编程者可通过搭建相应的模块构建无线电应用的流图，也根据应用的需要自定义编码來扩展模块构建自定义的无线应用，构建应用的信号处理模块可通过某种机制连接在一起形成一整个系统，构建应用的图形化接口和各信号模块的连接是由Python语言来完成。基于GNURadio软件平台可快速构建相应的无线电系统，此系统可视化高，只需要在GRC界面搭建相应的模块，通过和硬件连接设置相对应的模块参数，即可构建一个完整的无线电系统，一个完整的无线电系统流程图一般包括信源模块（信号产生模块）、滤波器模块、信宿模块（信号发射模块或者信号输出模块）及图形调试模块，此外可根据用户需求添加相应的模块，像SSB模块中，根据SSB解调原理，需complextoreal(复变实)模块。GNURadio软件平台为用户提供了丰富成熟的模块，方便用户可视化调用，用户也可以根据自己的需求，进行自定义模块，以完成自身开发需求。2.3.2HackRF硬件平台HackRF是由美国工程师MichaelOssmann发起的开源软件无线电外设，并且可支持GNURadio软件，可以覆盖30MHz-6GHz，数据带宽20MHz，采样精度（ADC/DAC）8bi，采样速率（ADC/DAC）20Mbps，硬件接口USB，最大发射功率10dBm，64QAM（正交振幅调制）发射EVM（误差向量幅度）为1.5%，复采样带宽20MHz。对应于软件无线电结构，HackRF内部使用的是软件无线电正交调制解调采样结构，这种结构的射频电路包括放大器、混频器和带阻滤波器，而中频电路包括线性射频放大器，中频带通滤波器，模拟混频正交变换器，基带处理由PC机进行处理。其接收过程是由射频电路将射频信号一次下边频为中频信号，再通过中频电路将中频信号二次下变频为模拟基带信号，然后将模拟基带信号经过A/D采样变为基带数字信号，传送到PC机上进行处理。HackRF内部结构原理图和实物图如图3.3和3.4（这两个图在哪里，应该是图2.3、2.4），射频部分使用的芯片是RFFC5072(宽频合成器)，中频部分采用Max2837芯片，A/D或D/A采用Max5864，最后经过CPLD和微控器使数据传输到PC机上，在GNURadio上进行数据处理。2.3本章小结本章首先阐述64QAM调制理论之后结合理论推导出64QAM调制的流程，之后介绍了软件平台GNURadio以及硬件平台HackRF，为之后的软件仿真以及硬件连接打好基础。三基于GNURadio的64QAM发射系统设计3.1GNURadio软件的安装与测试在进行64QAM发射系统的设计与实现之前，我们首先要进行一些前期的准备工作。GNURadio，它是一个开源的基于软件无线电思想的开源软件无线电平台，其主要运行于Linux系统，也可移植到其他常用的操作系统如Windows或MACOS等系统上。本文中实验与设计所用计算机的操作系统皆为Windows系统，由于计算机配置，考虑到安装双系统可能会带来出现卡顿、死机等问题（可能不是因为双系统的问题，是由于需要安装的ubnutu系统本身比较小，不需要太强大硬件资源），本次实验与设计均采用在Windows系统上安装虚拟机的方式进行。经过学习与调研GNURadio、HackRF、Ubuntu、64QAM等相关知识之后，制订了以下的完成此次设计的步骤。首先下载安装好虚拟PC软件VMware，VMware（威睿）是全球桌面到数据中心虚拟化解决方案的领导厂商。全球不同规模的客户依靠VMware来降低成本和运营费用、确保业务持续性、加强安全性并走向绿色。本次实验与设计所使用的是VMware15.5版本的软件。由于GNURadio主要运行于Linux系统上，所以需要在虚拟机上安装Ubuntu系统。Ubuntu是一个以桌面应用为主的Linux操作系统，Ubuntu适用于笔记本电脑、桌面电脑和服务器，特别是为桌面用户提供尽善尽美的使用体验。本次实验与设计所使用的是Ubuntu16.04.6版本的操作系统。安装好了Ubuntu操作系统之后，首先需要更新源路径，把国外源路径换为国内的清华、阿里云等国内比较快的镜像源。之后开始安装GNURadio3.8，安装方法有脚本安装以及手动编译安装，这里我们选择脚本安装。脚本安装是ERIC为了减轻开发者的安装和后续配置环境变量的麻烦，将GNURadio的软件包依赖库、硬件驱动、设置环境变量整合为一个命令，执行在终端输入此命令，便可以减少很多麻烦，首先按Ctrl+Alt+T键，打开终端界面，在终端输入按以下指令进行编译。安装过程如下：图3-1GNURadio安装流程图（字体应该是宋体五号）首先需要添加源列表：源列表里面都是一些网址信息，这每一条网址就是一个源，这个地址指向的数据标识着这台源服务器上有哪些软件可以安装使用；然后更新软件列表和更新软件：访问源列表里的每个网址，并读取软件列表，然后保存在本地电脑，再把本地已安装的软件，与刚下载的软件列表里对应软件进行对比，如果发现已安装的软件版本太低，就会提示你更新；之后安装一些所需要用的软件包：软件无线电接收软件(gqrx），调整相关参数即可观察信号接收频谱，并且可以解调信号；GNURadio中驱动HackRF的通信模块(osmocom)；和GNURadio的图形化编译器(gnuradio-companion)，在其上生成的流图可以直接编译成python程序来执行。最后进行测试工作：连接天线和USB线，再用USB连接HackRF硬件和计算机，HackRF的USB识别指示灯亮即USB驱动正常（Ubuntu一般不用另外安装驱动程序，而Windows要安装），之后打开终端终端执行hackrf_info代码时，若显示如下板子的信息则HackRF可正常使用：图3-2HackRF硬件连接测试图3.264QAM发射系统设计由第二章对于64QAM调制技术的探讨，基本上64QAM发射系统有三大部分组成：第一部分为信号源部分：其主要功能为产生二进制的比特流。第二部分为64QAM调制模块：其主要功能为经过调制产生64QAM信号，输入的信号首先经过串并变化，将一路串行信号变为速率减半的两路并行信号；然后分别经过2电平到L电平的变化，两路并行信号变为L电平的基带信号，之后经过低通滤波器，变形成了式2-4的信号；再与相互正交的载波信号相乘。最后将两路信号相加之后得到的64QAM信号。第三部分为发射部分：这个模块是GNURadio中驱动HackRF的通信模块，其主要功能为将已经调制好的64QAM信号经功率放大、HackRF、天线等硬件平台发送出去。由此可以得出64QAM发射系统设计的流程图如下：图3-364QAM发射系统设计的流程图打开终端终端执行gnuradio-companion代码，稍微等待进入GNURadio的图形化编译器，再根据下图进行64QAM发射系统GRC流图的连接绘制。 图3-364QAM发射系统GRC流图发射端的GRC流图由三大部分组成：1、信号源模块图3-4信号源模块这是信号源模块，产生二进制的比特流。在GNURadio软件平台上本文选用的是VectorSource模块，这里我们使用Python的range函数生成了从[0,1,2,…,63]的序列作为整个64QAM发射系统的信源。信源模块VectorSource的一些参数设置如下：OutputType：信号输出的类型，这里我们选择的是Byte；Vector：获取数据的矢量，这里我们使用Python的range函数生成了从[0,1,2,…,63]的序列；Repeat：指的是一个数据结束后是否重复该数据，这里我们选的是Yes；VectorLength：矢量长度，这里我们设置为1。2、64QAM信号调制模块图3-564QAM调制模块由上一个信源模块输入64QAM调制器的信号首先经过串并变化，将一路串行信号变为速率减半的两路并行信号。然后分别经过2电平到L电平的变化，两路并行信号变为L电平的基带信号，之后经过低通滤波器，变形成了式2-4的信号；再与相互正交的载波信号相乘。最后将两路信号相加之后得到的64QAM信号送入发射模块。64QAM信号调制模块的一些参数设置如下：NumberofConstellation：这里我们选择的是64；InputTye：Byte；OutputType：Complex；Samples/Symbol：每个符号的采样数，应该大等2，我们这里设置为6；ExcessBW：带宽设为350m。MultiplyConst用于对输出I、Q的幅度进行限制图3-6I、Q限制模块3、发射模块图3-7发射模块这个模块是发射模块，是在GNURadio软件中驱动HackRF的通信模块，其主要功能为将已经调制好的64QAM信号进行功率放大，将基带信号搬移至射频，连接计算机通过与USB相连HackRF硬件和天线发送出去。在GNURadio里，Sink表示信号输出，Source表示信号输入。发射模块osmocomSink的一些参数设置如下：DeviceArguments：可以填上hackrf=0；SampleRate设置为samp_rate，如图3-3之前已经设置了samp_rate为6M；Ch0Frequency：要发射的频率，此处我填了801.324e6，表示801.324MHz；Ch0FreqCorr(ppm)：HackRF的频率较正值，在没有经过仪表校正时，可以直接先填0，有条件可以使用频谱仪或信号源进行标定；Ch0RFGain(dB)：表示HackRF放大器是否开启，尽管此处Gain可任意输入，但事实上只有两档，0和14dB，并不是连续可调的，指的是进入MAX2837收发器后给的增益，在此我们填14；Ch0IFGain(dB)：表示HackRF的中频增益，在此我们填20；Ch0BBGain(dB)：表示HackRF的基带增益指是的进入ADC/DAC芯片后给的增益，在此我们填20。3.364QAM发射系统的实现及验证3.3.1仿真模型图3-8I、Q波形图与频谱图图为已经调制好的I、Q两路信号的波形图中横坐标代表时间，单位为us，纵坐标为代表振幅。图3-964QAM星座图3.3.2实物模型图3-10实物模型首先将第一个HackRF硬件通过USB连接是上我们的第一台有64QAM发射系统程序的计算机，并安装好天线之后进行hackrf_info代码的测试连接是否成功，成功后将GNURadio软件平台上的GRC流图以及自动生成的python烧入到第一个HackRF硬件上；之后用第二个HackRF硬件通过USB连接是上我们的第二台有64QAM解调系统程序的计算机，并安装好天线，测试连接完成后进行接收工作。如图3-10所示，能够看到接受模块收到信号的星座图为64QAM信号的星座图，实验基本成功。3.4本章小结对64QAM发射系统进行了总体设计，之后在GNURadio软件上进行GRC流图的连接同时对一些需要用到的模块进行了参数的设置；也在GNURadio软件上进行仿真测试，仿真通过之后，进行硬件之间的连接测试，最后在软件平台上将GRC流图以及自动生成的python烧入到硬件中，并对实验的结果进行验证。四总结与展望4.1总结本文以64QAM为主要研究对象，对其调制的相关技术进行了相关研究。之后结合理论推导出64QAM调制的流程，再对64QAM发射系统进行了总体设计，之后基于GNURadio软件平台进行GRC流图的连接，同时对一些需要用到的模块进行了参数的设置。加之HackRF硬件装置调试搭建的一个64QAM发射系统进行试验论证其数据传输能力。4.2展望表4.1毕业设计达成毕业要求指标点情况自评表达成情况自评等级5-完全达成；4-达成；3-基本达成；2-未达成；1-完全未达成毕业设计教学大纲的能力指标点本毕业设计对该项能力指标点的具体体现达成情况自评1工程知识：能够将相关数学、物理、通信工程专业基础和专业知识用于描述、分析和设计通信设备、通信系统等相关复杂工程问题。本设计运用到了数学、C语言、通信原理等专业知识解决64QAM发射系统等相关复杂工程问题。具体就是要深入掌握64QAM调制基本原理。42-2能够对复杂工程问题所涉及的内容进行文献检索、整理和研究。本设计参考了多篇文献，涵盖了国内外近几年对QAM、GNURadio等的研究，从中发现了64QAM调制技术的基本原理，以及结合GNURadio软件平台和HackRF硬件平台进行64QAM发射系统的设计。43-1能根据需求确定设计目标，提出合理的解决方案。如今，通信技术飞快发展，调制技术对于移动通信系统来说显得尤为重要，全球都在展开对这个方面的研究与探索。64QAM调制技术其中一个重要部分，本设计主要是结合GNURadio软件平台和HackRF硬件平台进行64QAM发射系统的设计，为解决这个设计要求，本设计采用三个模块（信源、64QAM调制模块和发射模块）最后整合到一起，实现总设计要求。43-3能够进行系统结构组成设计和参数计算对64QAM发射系统进行了总体设计，之后在GNURadio软件上进行GRC流图的连接同时对一些需要用到的模块进行了参数的设置43-4能够集成单元过程进行流程设计，对流程设计方案进行优选，体现创新意识。本次设计在确定最终的方案后，对64QAM发射系统进行了总体设计，仿真，再最后进行整个系统的优化处理。4续表4.1毕业设计达成毕业要求指标点情况自评表3-5能够用图纸和报告呈现设计成果。本设计通过参考查阅多篇文献资料，从中了解到了如今调制技术的研究意义以及研究现状，基于GNURadio软件进行，之后进行实物的连接，最后以仿真结果图以图片的形式展现出来，有利于更直观的进行分析和表达。44-2能够实现仿真实验或测试方案，并对仿真、测试或实验结果进行分析和解释，通过信息综合得出有效的结论，并用于调整系统或功能单元模块参数。本设计是基于GNURadio软件进行的设计仿真，在确定好整个设计方案之后，就使用软件将每个部分进行设计、仿真与优化，之后进行实物的连接，最后整合到一起。当仿真结果与设计指标不符的时候，就会修改参数，进行优化，进行多次调整之后，最终得以解决问题，实现了设计要求。45-1针对复杂工程问题，掌握选择和使用技术、资源、现代工程工具和信息技术工具所需的基本技能，并理解其局限性。本次设计需要查阅大量的相关资料，为了获取这些知识，我通过互联网查找相关设计资料，如知网等，也会去查找一些学者分享的博客等，通过这些方式获取的知识都让我对64QAM调制技术设计有了更深层次的理解，但也有部分知识不够准确，以及部分知识年代较远，设计所用的方法或者器件不能够完成本设计课题的指标要求。49-1能够在多学科背景下的团队中承担个体角色，能独立完成团队分配的工作并发挥个体优势多学科技术有着覆盖多个学科内容且对整个工程尽心综合优化设计的特点，此次设计用到数学、C语言、通信原理等)。综合考虑，最终得出解决方案，个人的成就当然离不开团队，团队的成功也离不开团队成员的努力，这就需要我们在竞争中合作，在合作中竞争。410-1具有英语听说能力；具备英语专业文献的阅读理解能力，具备一定的国际视野，能在跨文化背景下进行沟通与交流。在课题设计之前，首先对课题的国内外研究现状进行了深入理解，想要了解国外的相关资料，就需要查找一些英文文献，这些都需要具备英语专业文献的阅读理解能力。4续表4.1毕业设计达成毕业要求指标点情况自评表10-2了解通信工程专业相关领域的科学技术及发展动态，能与业界同行及社会进行有效沟通与交流设计之前了解了本课题的的研究背景，包括64QAM调制技术的研究目的及意义、64QAM调制技术的研究现状)以及64QAM调制技术的一些设计方法等。在设计过程中，曾询问经验丰富的业内人士，并对整体性能的优化进行了技术沟通交流。410-3具备撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令的能力。通过前期一系列的研究，设计，改进和分析工作后，撰写了题为《基于GNURadio的64QAM发射系统设计》近12000字的设计文稿，着重展示了工程原理分析)。具备最终答辩的能力。411-2能在工程项目方案设计中考虑时间及成本管理、质量及风险管理、人力资源管理这次设计主要是软件仿真设计和硬件，但在选择方案的时候，也考虑到实际成本的问题，尽量选择能够满足要求而且价格不是很昂贵的，但有时为了提高整体性能，就需要对性能和成本进行折中考虑。412-1能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。通过本设计，在收集资料的过程中我发现科学技术的发展非常迅猛，但个人能力和阅历都相当有限，这就需要时刻关注科学的发展动态，借助新兴软件平台，进行多方案对比优化，分析可能产生的冲突点，不断改进方案，不断拓展自己的视野，积极主动的去接受新知识，秉持终身学习的态度，才能跟上时代发展的脚步。412-2掌握自主学习的方法，了解拓展知识和能力的途径，适应发展。从最开始选题到设计，再到最终定稿，为了此次毕业设计花费了很多时间和精力，本次设计进展比较顺利，离不开在课题展开时候的合理进度安排，目前已经按照计划完成了所有任务。在搜集资料时，期刊，网络百科，知网文库中的资料给自己带来了很大帮助，对我即将要从事的相关工作带来了很多经验。4致谢大学生活一晃而过，四年里，在湘大这片知识的沃土上，我收获的不仅仅是很多的专业知识，也有幸认识了许多的令人尊敬的老师和志同道合的同学与朋友。就这四年而言，我首先要感谢我敬爱的母校，谢谢她为我们许许多多的湘大学子提供了如此美好的学习与生活的平台，能让我们在这里成长与蜕变。就本次设计而言，我最要感谢的是我的指导老师——郭李博士。感谢您在这长达一年多的时间里对我的悉心指导与督促。2020年是一个特殊的年份，疫情期间，是您多次询问我们的设计与论文的进度，不厌其烦地开展远程电话视频会议，帮助我们拓宽思路，为我们答疑解难。在这一年多的时间里，从选题、设计到最后的论文定稿的过程中，您的耐心、严谨的治学态度和平易近人的待人之道，也给了我除专业知识之外很多的启发。在这里，我要向我的导师郭李博士致以最衷心的感谢。同时也要感谢我的团队成员、同学与朋友，没有团队的合作与不同思维间的碰撞也完不成本次设计。最后，也要感谢我的家人，你们总是我最坚强的后盾。是你们无条件的支持与无微不至的关心，成为我认真学习的动力，也让我尽情地体味着大学生活的美好。参考文献[1]白勇，胡祝华.GNURadio软件无线电技术[M].科学出版社.北京，2019.[2]邵浩.基于SDR的64QAM调制解调器的FPGA设计实现[D]，哈尔滨工程大学硕士论文，2013.[3]滕琳