如何編寫pythonGNURADIO應用

三個基本概念：

flow graph

很大一部分GNURADIO程序就是一個流圖。流圖包括若干信號處理模塊（BLock），以及一些用表示數據流的邊。

BLock

所有信號處理過程在block中進行。在最好情況下，每個block只包含一項功能，這回使得GNURADIO程序更加靈活。

Block由c++書寫，據說不是很難。

Data

在block間傳遞的數據可以是c++中的任何數據，在實際上，大多數數據類型都是復數，短實數，長整型，浮點數等。傳遞的數據可以是比特，也可以是樣本。

 

流圖的總結：

gnuradio 中所有的信號處理是通過流圖的

一個流圖由若干模塊組成，每個模塊會執行一個操作，例如：過濾，信號疊加，變化，解碼，連接到硬件等。

信號在模塊之間以多種方式傳遞，復數或者實整型，浮點數，或者其他我們定義的數據類型。

 

python

每一個流圖需要至少一個信宿和信號源。

 

 

python 中一個流圖的例子。

代碼的位置在 ： gr-audio/examples/python/dial_tone.py.

 

#!/usr/bin/env python

from gnuradio import gr
from gnuradio import audio, analog

class my_top_block(gr.top_block):
    def __init__(self):
        gr.top_block.__init__(self)

        sample_rate = 32000
        ampl = 0.1

        src0 = analog.sig_source_f(sample_rate, analog.GR_SIN_WAVE, 350, ampl)
        src1 = analog.sig_source_f(sample_rate, analog.GR_SIN_WAVE, 440, ampl)
        dst = audio.sink(sample_rate, "")
        self.connect(src0, (dst, 0))
        self.connect(src1, (dst, 1))

if __name__ == '__main__':
    try:
        my_top_block().run()
    except [[KeyboardInterrupt]]:
        pass

line 1： 告訴操作系統這是一個python文件，需要使用python解釋器來運行。如果想要直接在命令行中運行該程序，則需要這一行。

line 3，lin4： 導入需要的模塊，來運行gnuradio. 其作用和c語言中的 #include很想。

gr 模塊，是最基本的gnuradio 模塊。每一個運行gnuradio程序時都需要導入這一個模塊。audio 模塊， 音頻設備模塊

analog, 和模擬信號有關的功能和模塊。

line 6-17 定義了一個類，繼承於gr.top_block, 這個類可以認為是該流圖的一個容器。繼承於 gr.top_block的方法可以使我們方便的添加和鏈接模塊。

我們注意到，該類中只包含一個初始化函數，用來創建這個類。 在初始化函數的第一行line8,父類

的初始化函數被調用。在python中很多類似的操作都需要顯示的調用。

接下來Line10-11 定義了兩個變量，用來控制采樣頻率和信號幅度。

 

Line 13-15 定義了3個block, 信號源src0,src1 和信宿 dst.

創建信號源時調用了 analog.sig_source_f（sample_rate, analog.GR_SIN_WAVE, frequency,ampl）函數，而創建信宿則調用了 audio.sink中的模塊。 值得主要的是audio.sink 只接受幅度為-1到+1的浮點數，在編寫程序時，我們要注意其取值范圍。如果輸入信號是整形，gnuradio會報錯，但是如果輸入幅度大於1確不會報錯，但是我們會得到一個錯誤的結果。

Line 16-17 負責連接各個模塊，。

 

最后5行，就負責啟動這個模塊。

python構建流圖總結：

1. 在最開始，需要導入Import 一些gnuradio模塊，其中gr通常是必須的。

2. 流圖保存在一個 以gr.top_block 為父類的類里面。

3. 在創建模塊是，一般會調用一個函數

4. block 通過在流圖類里面調用self.connect()來進行連接