作者：Damon

软件平台: gnuradio 3.7

应用软件：gr-SpectrumScanning

硬件：USRP B210、USRP N210、USRP X310等

本方案使用USRP进行频谱扫描，程序基于gnuradio ，信号处理模块使用了C++和python两种语言编写，然后使用gnuradio-companion连接系统流图。

由于USRP采集的信号频谱的边缘（大概两侧各10%）不平整，所以只取中间大概75%的带宽作为有效带宽。USRP的最大带宽是56MHz，设置采样率为51.2Msps，这个采样率能采集的信号最大带宽为51.2Msps（因为USRP使用的是复采样）。使用中间的3/4作为有效带宽，即38.4MHz。所以中心频率调谐的步进为38.4MHz。这样设置可以使得前后2次采集的信号可以在频谱上拼接起来。

使用USRP进行频谱扫描的主要方法是：

1. USRP在设定的中心频率、采样率采集一小段时间的信号；

2. 进行FFT运算得到频域信号；

3. 求得FFT后的频域复数信号的幅值平方P（I2 + Q2）；

4. 将同一中心频率采集的信号的多次频域幅值平方求平均；

5. 将频谱强度换算为dB值，即求 10×log10（P）；

6. 截取本频段中间的一部分频谱强度值，与前后不同中心频率的强度值拼接

7. 到一下个相邻的中心频率采集。

8. 将所有频段的频谱拼接起来，然后在界面上显示。

下图是使用USRP进行频谱扫描的grc流图：

频谱扫描结果如下：

这里使用了51.2Msps的采样率，是由于FFT使用了1024个采样点，这样的频谱分辨率是51.2M/1024 = 50KHz。频谱分辨率是整数，绘图和使用会比较方便。如果使用USRP N210或者USRP X310来做频谱扫描，无法使用类似于51.2Msps这种采样率，为了得到整数分辨率，需要在计算机对信号进行重新采样，比如X310使用100M采样率，然后重采样为102.4Msps，对应的GRC流程图为下图：