GNU Radio系列教程（三）：初级篇之GNU Radio GRC流图

本文的目标：

（1）使用GNU Radio的标准模块来创建流图GRC程序

（2）学习如何在GRC的模块之间调试、解决问题

（3）理解GRC中的采样模块和限流模块的作用

（4）学习如何使用GNU Radio的文档来理解模块的功能

需要具备的基础知识：

（1）关于git的一些基础知识

（2）安装好GNU Radio 3.7或3.8或更新的版本

（3）GNU Radio系列教程（二）：初级篇之GNU Radio介绍

目录

一、开始理解什么是GRC

二、GRC的基本操作方法

1、搜索模块

2、修改模块的属性

3、搭建第一个GRC流图

三、有用链接和联系方式

---

一、开始理解什么是GRC

在https://blog.csdn.net/OpenSourceSDR/article/details/107509776中，我们已经看到与通用的射频前端配合，GNU Radio包含了许多通信组件模块，是一个可以用来研发无线通信系统的集成工具库。在本文中，我们将介绍如何使用GRC（gnuradio-companion的简写，GNU Radio的图形化界面编程工具，类似于simulink）来创建不同的通信程序。简单来说，GRC是一种帮助我们用图形化的形式来创建python脚本程序的工具。

首先，看一下GRC的主界面。主界面包括五个部分：

（1）界面右侧的GNU Radio的模块库，用于调用已集成到GRC中的模块

（2）GRC的工具栏，用于GRC程序的打开、创建、编译、执行等操作

（3）GRC的终端，用于显示GRC程序，将模块拖拽到此处，用线将不同的模块连接起来，形成通信程序。

（4）工作空间，用于显示GRC程序运行过程中的调试信息

（5）变量，用于显示GRC程序中的变量名称及其数值

本文为了手把手教你如何使用GRC，建议你可以在阅读的同时，能够停下来做一些实践，例如新建一个文档、拖拽模块，不同模块之间连线，等等。学习GNU Radio的最好的方法就是多动手、多实践。碰到问题，在“工作空间”中查看错误信息，寻找解决方法去尝试解决问题。首先，最简单的，就是如何打开GNU Radio的GRC，你需要在Ubuntu中打开一个终端（快捷键是同时按下，ctrl、alt和字母t三个按键），然后输入以下命令后点击回车键，

gnuradio-companion

如果这样操作，你无法正常打开GRC，那么可能你的GNU Radio安装有些问题。

二、GRC的基本操作方法

1、搜索模块

GNU Radio中已包含了通信系统中的常见模块，如何我们要搜索我们想要的模块，我们可以同时按下ctrl和f按键，然后输入你要找的模块的关键字（当然，前提是你知道你要找的模块的名字，例如你是要找一个信号源source，还是一个调制模块modulation），

例如，上图是搜索一个QT GUI Time Sink模块，我们在搜索栏输入sink即可。然后找到你需要的模块，双击该模块或者拖住这个模块到终端界面中松开，都可以把模块添加到终端界面中。

2、修改模块的属性

要想修改模块的属性参数，我们双击这个模块，就会弹出来该模块的属性界面。在每一个新建的GRC程序中，都会有一个默认的模块，叫做“Option”模块，其双属性参数如下图所示。

这里的参数，当你修改了参数的值之后，在你未保存之前，参数栏的颜色会变成蓝色。关于该模块的解释说明，可以查看”Documentation”选项卡。

为了更好的区分不同程序，你可以把每个程序的“Option”模块的ID参数，修改为不同的值，例如“tutorial_two_1”，你可以根据自己的需要来命名。这个ID的参数，会决定你生成的python脚本的名称。即如果你的ID是“tutorial_two_1”，那么生成的Python脚本的名字就是“tutorial_two_1.py”。在GNU Radio 3.8中，如果你不修改ID的默认值，当你运行GRC流图的时候，则会提示错误。

注意“Generate Options”参数的取值，例如，如果你选择的是QT GUI，那么你的界面就应该用“QT GUI Time Sink”，不能用“WX Time Sink”，否则就会提示错误。

3、搭建第一个GRC流图

根据上图搭建一个最简单的信号频域展示的流图，其中“Signal Source”模块是信号源模块，在本例子中用于生成频率为1kHz、幅度为1、相位偏差为0的余弦信号，“Throttle”模块用于在纯仿真流图中是为了避免这个流图消耗过多的电脑CPU，“QT GUI Time Sink”模块是用于展示信号的时域波形的模块。编译上述流图，会在你的流图所在路径下生成一个python脚本文件，点击运行按钮，则会执行该流图，出现以下的波形界面。

点击GRC界面菜单栏中的“Help”菜单下的“Type”，你会打开以下界面，

该界面给出了在GRC流图中常用的数据类型，例如在本例流图中使用的“Complex Float 32”，是指一个复数（包括实部和虚部）的浮点型32位的数据类型，且在不同的模块之间的数据共享（Out和In）中，是用蓝色表示的。在流图运行之后的界面中，我们也发现存在两条线，分别表示实部和虚部数据。

如果我们把“Signal Source”模块的数据类型从“Complex Float 32”修改为“Float 32”（具体修改方法为，你双击这个模块，然后找到“Output Type”，选择“Float 32”），修改后，你会发现“Signal Source”模块的“Out”这里变成了橙色的。并且会看到提示错误信息，提醒你两个模块之间的数据类型不一致。

解决方法就是，你需要将“Throttle”和“QT GUI Time Sink”模块的数据类型都统一修改为“Float 32”类型的。修改完只有，再重新编译运行流图，就可以得到如下的图形，你会发现这时只有一条曲线，这是实部的曲线。

4、一个稍微复杂一点的GRC流图

上述简单的流图构建之后，我们搭建一个稍微复杂一点的GRC流图，

这个流图中，多出来了三个模块，“QT GUI Tab Wdget”、“QT GUI Range”和“QT GUI Frequency Sink”，“QT GUI Tab Wdget”和“QT GUI Range”这两个模块结合起来可以让采样率在一定的范围内调整。在显示界面中可以通过拖动滑动条来调整。“QT GUI Frequency Sink”模块用于显示信号的频域波形。

三、有用链接和联系方式

https://wiki.gnuradio.org/index.php/Guided_Tutorial_GRC

淘宝店铺、QQ技术交流群、CSDN账号联系方式如下：