Linux系统下搭建USRP + GNU Radio开发环境

系统概述

通信软件开发环境中用USRP-B210模拟基站或终端，通过USB口连接到Ubuntu16.04系统（其他Ubuntu系列也可以），在Linux操作系统上部署软件编程开发环境。
系统主要由基站和1到N终端构成，基站与终端侧都需要外接PC来承载业务进行验证。USPR模拟环境系统图如下所示：

1 搭建过程简述

1.1 过程

搭建人员最好对Linux系统、Linux常用指令、VIM用法、GIT工具、编译安装源码程序有一定的了解，大致的安装步骤如下：
1）制作Ubuntu系统安装盘，安装Linux发行版操作系统；
2）配置操作系统IP/DNS，apt-get源等；
3）安装软件编程环境依赖库；
4）编译安装UHD，即USRP驱动；
5）编译安装GNU-Radio。

1.2 型号

USRP型号：B210;
Linux版本：Ubuntu16.04；
UHD版本：3.14.1.1L；
GNU-Radio版本：3.7.13.5；

2 Ubuntu系统安装

U盘启动安装Ubuntu16.04按常规方法进行即可，选择实体机或双系统安装均可，大致分为三个步骤：
1）使用软碟通，把下载的iso系统文件制作成U盘安装盘；
2）修改电脑bios启动优先项；
3）安装Ubuntu系统。
给出一个参考网址，此处不再详述。网址如下：
https://blog.csdn.net/lingyunxianhe/article/details/81415675

3 操作系统配置

3.1 配置静态IP和DNS

1. 打开网络配置文件，命令如下：
   vim /etc/network/interfaces
2. 加入网卡名、ip地址、子网掩码、网关、dns信息等，如图所示。
   修改完毕，执行ESC、：wq保存。
3. 重启网口：
   先后执行ifdown 网口名 + ifup 网口名，或直接reboot重启系统。
4. 验证
   终端输入ifconfig命令观察ip即可。
   

3.2 安装源修改

使用apt-get命令发现无法下载程序或提示MD5码错误，说明需要更换源。

1. 打开源配置文件：
   命令: sudo vim /etc/apt/sources.list
2. 注销原来文件内容，添加清华源地址（教育网可换为教育网内的源），
   如图所示。
   
3. 保存退出后，更新源。
   命令：sudo apt-get update
   更新后apt-get命令即可正常使用。

3.3 线程优先级调配

添加usrp组，并把个人用户添加到usrp组中，把usrp组设置采用低时延配置。
命令如下：
$ groupadd usrp
$ usermod -aG usrp $USER
然后在/etc/security/limits.conf文件最后添加一行代码：
@usrp -rtprio 99
保存退出重启系统
运行cat /etc/group命令，查看所有用户组，结果如下：

4 软件依赖库

On Ubuntu16.04 systems,run:
sudo apt-get -y install git swig cmake…(需要安装很多依赖库，全局依赖库请见网址：https://kb.ettus.com/Building_and_Installing_the_USRP_Open-Source_Toolchain_(UHD_and_GNU_Radio)_on_Linux)。

5 编译安装UHD

以下命令是在root用户下输入的，理想情况应该在一般用户下输入，则每条命令前方需加上sudo字样。

1. 安装git
   命令：apt-get install git
2. pull UHD源码
   命令：
   cd /home
   mkdir usrp
   cd usrp
   git clone https://github.com/EttusResearch/uhd.git .
3. checkout UHD v3.14.1.1L
   命令：
   git tag -l
   git checkout v3.14.1.1L
4. 编译
   命令：
   cd host
   mkdir build
   cd build
   cmake …/
   make
   make test
   UHD的make过程如下所示。
   
5. 安装
   make install
6. 环境变量
   在.bashrc文件尾部添加命令：
   export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/lib
7. 验证
   不接usrp设备，输入命令：uhd_find_devices

6 编译安装GNU-Radio

一下命令是在root用户下输入的，理想情况应该是在一般用户下输入，则每条命令前方加上sudo字样。

1. Pull gnu-radio源码
   命令：
   cd /home
   mkdir usrp-gnuradio
   cd usrp-gnuradio
   git clone https://github.com/gnuradio/gnuradio.git .
   (此命令格式：git clone 远程git库地址 本地文件夹名称)
2. checkout v3.7.13.5
   命令:
   git checkout v3.7.13.5
   git submodule update --init -recursive
3. 编译
   mkdir build
   cd build
   cmake …/
   make
   make test
4. 安装
   make install
   sudo ldconfig
5. 测试
   gnuradio-config-info --version
   gnuradio-config-info --prefix
   gnuradio-config-info -enabled-components
   python /home/usrp-gnuradio/gnuradio/graudio/examples/python/dial_tone.py
   uhd_find_devices
   uhd_usrp_probe
   接入设备后查看成功效果图如下：
   
6. 可视化工具安装与配置
   安装命令：gnuradio-companion
   环境变量配置：在./bashrc文件中加入命令：
   export PYTHONPATH=/usr/local/lib/python2.7/dist-packages
   使用gnuradio-companion来运行gnuradio例子：
   share/gnuradio/audio/dial_tone.grc
   gnuradio运行实例如下图所示：
   

7 附录

Ettus官方安装部署指南网址：
https://kb.ettus.com/Building_and_Installing_the_USRP_Open-Source_Toolchain_(UHD_and_GNU_Radio)_on_Linux