如何编写pythonGNURADIO应用

三个基本概念：

flow graph

很大一部分GNURADIO程序就是一个流图。流图包括若干信号处理模块（BLock），以及一些用表示数据流的边。

BLock

所有信号处理过程在block中进行。在最好情况下，每个block只包含一项功能，这回使得GNURADIO程序更加灵活。

Block由c++书写，据说不是很难。

Data

在block间传递的数据可以是c++中的任何数据，在实际上，大多数数据类型都是复数，短实数，长整型，浮点数等。传递的数据可以是比特，也可以是样本。

 

流图的总结：

gnuradio 中所有的信号处理是通过流图的

一个流图由若干模块组成，每个模块会执行一个操作，例如：过滤，信号叠加，变化，解码，连接到硬件等。

信号在模块之间以多种方式传递，复数或者实整型，浮点数，或者其他我们定义的数据类型。

 

python

每一个流图需要至少一个信宿和信号源。

 

 

python 中一个流图的例子。

代码的位置在 ： gr-audio/examples/python/dial_tone.py.

 

 1 #!/usr/bin/env python

 2 

 3 from gnuradio import gr

 4 from gnuradio import audio, analog

 5 

 6 class my_top_block(gr.top_block):

 7     def __init__(self):

 8         gr.top_block.__init__(self)

 9 

10         sample_rate = 32000

11         ampl = 0.1

12 

13         src0 = analog.sig_source_f(sample_rate, analog.GR_SIN_WAVE, 350, ampl)

14         src1 = analog.sig_source_f(sample_rate, analog.GR_SIN_WAVE, 440, ampl)

15         dst = audio.sink(sample_rate, "")

16         self.connect(src0, (dst, 0))

17         self.connect(src1, (dst, 1))

18 

19 if __name__ == '__main__':

20     try:

21         my_top_block().run()

22     except [[KeyboardInterrupt]]:

23         pass

line 1： 告诉操作系统这是一个python文件，需要使用python解释器来运行。如果想要直接在命令行中运行该程序，则需要这一行。

line 3，lin4： 导入需要的模块，来运行gnuradio. 其作用和c语言中的 #include很想。

gr 模块，是最基本的gnuradio 模块。每一个运行gnuradio程序时都需要导入这一个模块。audio 模块， 音频设备模块

analog, 和模拟信号有关的功能和模块。

line 6-17 定义了一个类，继承于gr.top_block, 这个类可以认为是该流图的一个容器。继承于 gr.top_block的方法可以使我们方便的添加和链接模块。

我们注意到，该类中只包含一个初始化函数，用来创建这个类。 在初始化函数的第一行line8,父类

的初始化函数被调用。在python中很多类似的操作都需要显示的调用。

接下来Line10-11 定义了两个变量，用来控制采样频率和信号幅度。

 

Line 13-15 定义了3个block, 信号源src0,src1 和信宿 dst.

创建信号源时调用了 analog.sig_source_f（sample_rate, analog.GR_SIN_WAVE, frequency,ampl）函数，而创建信宿则调用了 audio.sink中的模块。 值得主要的是audio.sink 只接受幅度为-1到+1的浮点数，在编写程序时，我们要注意其取值范围。如果输入信号是整形，gnuradio会报错，但是如果输入幅度大于1确不会报错，但是我们会得到一个错误的结果。

Line 16-17 负责连接各个模块，。

 

最后5行，就负责启动这个模块。

python构建流图总结：

1. 在最开始，需要导入Import 一些gnuradio模块，其中gr通常是必须的。

2. 流图保存在一个 以gr.top_block 为父类的类里面。

3. 在创建模块是，一般会调用一个函数

4. block 通过在流图类里面调用self.connect()来进行连接