Using Open-Source Tools with USRP Hardware for SDR Applications コースの概要

SDRストリーミングアプリケーションの設定と最適化

このモジュールを終了すると、システム上でUHDを同期、ビルド、インストールするためのスキルと自信を獲得できます。

• USRPハードウェアドライバのインストールオプションの探求
• SDRシステム上でのオープンソースハードウェアドライバの設定
• UHDリポジトリのクローン作成とソースからのビルド

USB接続のUSRPとの通信

このモジュールを終了すると、USB USRPを識別し通信するためのUHDの使用方法を理解できます。

• USRPを識別するさまざまな方法の探求
• USB USRPの構成
• USB USRPとの通信

SDRシステム上でのGNU Radioの設定

このモジュールを終了すると、最新のGNU Radio Frameworkを同期、ビルド、システムにインストールするスキルと自信を身に付けます。

• GNU Radioの概要
• リソースの検索場所
• GNU Radioリポジトリのクローンとソースからのビルド

GNU Radioのインストールを確認する

このモジュールを終了すると、GNU Radioのインストールに関する基本的理解を得て、システムで簡単なFMラジオサンプルを実行できるようになります。

• GNU Radioフォルダの内容を確認する
• 簡単なFMラジオ受信機のサンプルを実行する

コマンドラインからGNU Radioを使用する

このモジュールを終了すると、LinuxコマンドラインからUHDを操作することに慣れているようになります。

• GNU Radioのインストール
• サンプルプログラムの確認
• コマンドラインからのダイヤルトーンとUHD FFTプログラムのデモ

GNU Radioフレームワークの重要な要素の紹介

このモジュールを終了すると、GNU Radioの基本理解を持ち、環境のコンポーネントを特定できるようになります。

• GNU Radioの内部構造を理解する
• GNU Radio環境の構成要素を特定する

GNU Radio環境 ― 用語および重要なブロック

このモジュールを終了すると、GNU Radioがフローグラフを介してデータを処理する方法と、アプリケーションのオプションブロック設定法を理解します。

• GNU Radioでのオプションブロックの調査
• 「samp_rate」とハードウェアのサンプリングレートの違いを理解する

スロットルブロックとデータタイプ

このモジュールを終了すると、GNU Radioがデータをフローグラフ経由で流す仕組みと、ハードウェアの有無にかかわらずスロットルブロックの適切な使用法とタイミングを理解できます。

• GNU Radioのスロットルブロックの使用
• データフローとGNU Radioにおけるデータ型の表現方法の理解
• 最初のフローグラフの作成

未変調のトランスミッタ

このモジュールを終了すると、USRPを送信機として使用した基本的なフローグラフ作成スキルを習得できます。

• ブロックの検索と接続
• USRPを用いてUHD Sinkで基本的な非変調送信機を構築する

Pythonコードを生成する

このモジュールを終了すると、GNU RadioからPythonコードを生成するスキルを習得できます。

• GNU RadioからのPythonコードの生成
• 生成されたPythonコードの確認

未変調のループバック

このモジュールを終了すると、USRPを用いたワイヤレスループバックの実施スキルを習得できます。

• GNU RadioでのUHDソースおよびシンク
• USRPを利用したワイヤレスループバック

視覚化とUI

このモジュールを終了すると、GUIユーザ制御付きでUSRPをループバック制御するフローグラフ作成スキルを習得できます。

• GNU RadioにプリインストールされているQTブロックを用いて各種信号視覚化及び制御要素を探る
• 信号視覚化ツール (時間、周波数、IQ、ウォーターフォール) のデモンストレーション

変調済みの伝送

このモジュールを終了すると、サンプルコードを活用して変調伝送を作成するスキルを習得できます。

• 前モジュールのフローグラフにQAMデコーダ/受信機を追加する
• 変調ループバック通信システムの構築

変調済みのループバック

このモジュールを終了すると、USRPとGNU Radioを用いた単純な単方向ループバック通信システムを作成するスキルを習得できます。

• 単一トーン送信機の作製
• 基本変調信号 (QPSKおよびQAM) の送信

IPの検索と利用

このモジュールを終了すると、GNU RadioのOut-Of-Treeモジュールの位置を特定できます。

• 有用なGNU Radio Out-Of-Treeモジュールの検索
• GIT HUBからGr-RDSをローカルマシンに同期する

FM送信機の構築

このモジュールを終了すると、OOTモジュールを見つけてサンプルをロードするスキルを習得します。

• GNU Radio Out-Of-Treeモジュールのビルドおよびインストール
• ソースからgr-rdsモジュールをビルドし、SDRシステムにインストールする

FM受信機の構築

このモジュールを終了すると、ハードウェアの有無にかかわらずgr-rdsを使用できるようになります。

• gr-rds Out-Of-Treeモジュールを使用したFM受信機の構築

カスタムブロックの構築

このモジュールを終了すると、Pythonを用いてOOTモジュールを作成できるようになります。

• 独自のGNU Radio Out-Of-Treeモジュールの作成

C++でUSRPをプログラミングする

このモジュールを終了すると、USRP向けC++サンプルを見つけるスキルを習得できます。

• UHD C++ APIの理解
• USRP用C++プログラム例の実行

C++での最初のUSRPプログラムの構築

このモジュールを終了すると、USRP用のシンプルなC++プログラムを構築するスキルを習得できます。

• UHDプログラムの作成および構築

PythonでUSRPをプログラミングする

このモジュールを終了すると、USRP用のPythonサンプルプログラムを見つけるスキルを習得できます。

• UHD/GNU Radio Python APIの概要
• GNU RadioからのPythonコードの生成
• サンプルPythonプログラムの実行

Pythonでの最初のUSRPプログラムの構築

このモジュールを終了すると、USRP用のシンプルなPythonプログラムを修正するスキルを習得できます。

• 開始点
• 方法論の比較

USRPのパラメータを理解し設定する

このモジュールを終了すると、USRPシステムの帯域幅を計算し、適切なストリーミングインタフェースやゲイン、アンテナ設定を選択するスキルを習得できます。コマンドラインからUSRPのオンボードデバイス情報を取得できます。

• USRPでのサンプリングレートと帯域幅の理解
• USRPでのサンプリングレートと帯域幅の設定
• USRPでのデータ転送レートの理解
• USRPでのデータ転送レートの設定
• USRPでのゲイン設定の理解
• USRPでのゲイン設定の構成
• USRPでのアンテナ設定の理解
• USRPでのアンテナ設定の構成
• オンボードストレージを介したデバイス情報へのアクセス

SDRストリーミングアプリケーションの設定と最適化

このモジュールを終了すると、高性能ストリーミングアプリケーションの要件を把握するスキルを習得できます。

• ホストシステムの構成
• パフォーマンスチューニングの調査

パフォーマンスチューニングを検討すべきタイミングと理由

このモジュールを終了すると、パフォーマンスチューニングへの理解を深めます。

• ボトルネックの検出
• ボトルネックの特定

パフォーマンスチューニングの種類と利用可能なドキュメントおよびヒント

このモジュールを終了すると、システム性能調整方法のリソース検索スキルを習得できます。このモジュールを終了すると、システム性能調整方法のリソース検索スキルを習得できます。

• オペレーティングシステム (OS) のパフォーマンスチューニングの調査
• 物理インタフェースの監視と調整
• データプレーン開発キット (DPDK) の利用
• リソースの検索

SDRストリーミングアプリケーションのデバッグ

このモジュールを終了すると、SDRストリーミングアプリの簡易問題をデバッグでき、助けを求めるべき場所を理解します。このモジュールを終了すると、システム性能調整方法のリソース検索スキルを習得できます。

• フロー制御エラー
• Wiresharkディセクタのインストール
• Wiresharkを使用したUSRPトラフィックの監視

ブリック化したUSRPの復旧

このモジュールを終了すると、ブリック化したUSRPの復旧スキルを習得できます。このモジュールを終了すると、システム性能調整方法のリソース検索スキルを習得できます。

• USRPがブリック状態かどうかの識別
• ブリック化したUSRPの復旧方法
• リソースの検索