Práctica 1. Introducción a la herramienta GNURADIO

Práctica 1.

Introducción a la herramienta GNURADIO.

Yeinny Garavito Florez, Monica Barrera Cespedes
Universidad Industrial de Santander, yeyi317@hotmail.com

Resumen— Con la ayuda de la herramienta GNURADIO se analizara el comportamiento de señales en tiempo y frecuencia en modo continuo y discreto, utilizando las diferentes librerías  necesarias que contiene el software para así poder realizar un procesado digital de señales para poder manipular señales de radio. [pic 1]

Palabras clave— GNURADIO, señales, tiempo, frecuencia.

1. Introducción

L

a herramienta GNURADIO es un software de desarrollo de código abierto que proporciona bloques de procesado se señales para implementar sistemas de radio definido por software. Los radios definidos por software (SDR) son sistemas de radio que realizan el procesamiento de señales necesario en el software en lugar de usar hardware de propósito específico. Los SDR pueden ser reconfigurables, es decir, sobre un mismo hardware se pueden implementar distintos esquemas de comunicación. [pic 2]

GNURADIO puede ser usado para escribir aplicaciones para enviar o recibir datos digitales que se pueden transmitir usando hardware. GNURADIO tiene filtros, canales, elementos para sincronización, ecualizadores, demoduladores, entre otros elementos que se encuentran en un sistema de comunicación. Las aplicaciones de GNURADIO se escriben en lenguaje PYTHON.

1. desarrollo de la práctica.[pic 3]

Atreves de las herramientas de GNURADIO, podemos analizar el comportamiento de señales por medio del cambio de los valores de frecuencia  o al insertar bloques y conectarlos para esperar diferentes resultados y comportamientos en la señal simulada.

Cuando variamos la frecuencia de muestreo y la amplitud obtenemos diferentes comportamientos para la misma señal, se realizó con valores de 32000, 16000, 8000  respectivamente, analizando de igual forma la señal discreta, se nota la variación de la intensidad de la señal en diferentes rangos de tiempo o periodos.

En el análisis para el tiempo discreto se observa que al darle valores a la frecuencia y si estos cada vez son menores la señal se disipa, haciéndose más constante, lo cual se debe al número de muestra por periodo.

Fig. frecuencia 32000

Fig. frecuencia 16000[pic 4]

[pic 5]

Fig. frecuencia 8000

[pic 6]

      Fig. frecuencia 4000

[pic 7]

Al seguir el procedimiento de la práctica y se cierra la ventana del osciloscopio y se edita el bloque llamado Variable (bloque que se genera por defecto al iniciar el programa) por los valores 16000, 8000 y 4000 respectivamente.  Se observa las diferentes señales en el osciloscopio al cambiar este parámetro ejecutando el programa para cada valor[pic 8]

Para estos cambios notamos en la gráfica de FFT como la señal tiende a verse en un solo instante como si fuese el espectro de esta y que a su vez si disminuimos la frecuencia, este se desplaza en el tiempo, y como de una señal cuadrada se obtiene en la frecuencia de muestro una señal completamente diferente.

Cuando lo analizamos en la frecuencia de 4000 es de amplitud más baja y aparecen dos en un instante de tiempo corto.[pic 9][pic 10]

[pic 11]

El análisis en el dominio de la frecuencia de la señal en términos de la variación de la frecuencia de muestreo en el bloque Variable por 16000, 8000 y 4000 respectivamente se observa la diferencia entre la frecuencia en una señal normal comparada con una de muestreo como la intensidad de los puntos en tiempo discreto aumenta o disminuye dependiendo de las frecuencias establecidas y que en la imagen que se produce con la frecuencia de muestreo se desplaza en el tiempo el espectro de la señal.

[pic 12][pic 13]

Se rrealiza para una señal cuadrada con frecuencia igual a 2000 un análisis de frecuencia de muestreo y de señal para

Observar su comportamiento obteniendo como resultado la siguiente señal y se reconoce la importancia de la variable en términos de la señal cuadrada el cambio que esta señal realiza al compararla con dos impulsos en frecuencia.

[pic 14]

a) Continuando con los bloques de la actividad 2, establezca la variable Samp_rate en 50000 agregue una nueva fuente de tipo senoidal con frecuencia diferente a la señal cuadrada. Agregue un bloque sumador “add” que se encuentra en la categoría “Operators” e interconecte las dos fuentes con las herramientas de visualización y ejecute el programa. Analice los resultados para diferentes tipos de señales. b) Reemplace el bloque “Add” por el bloque “Multiply”, cambie los tipos de señales de cada bloque y analice el comportamiento en frecuencia de las diferentes combinaciones. Por ejemplo: fuente1: señal senoidal y fuente 2: senoidal. c) En la salida del multiplicador, incluya un filtro pasabaja que se encuentra en la categoría Filters. Explore las opciones del filtro y ante cualquier duda consulte con el profesor encargado del curso. d) Concluya la sesión con un reporte escrito de las actividades planteadas.

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