GNU Radio FFT模块结合stream to vector应用及Rotator频偏模块使用

本文主要是介绍GNU Radio FFT模块结合stream to vector应用及Rotator频偏模块使用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

前言
一、FFT 模块应用
- 1、stream to vector 介绍
- 2、创建 grc 图测试
- 3、运行结果
二、频偏模块
- 1、Rotator 简介
- 2、创建 grc 图测试
- 3、运行结果

前言

写个博客记录一下自己的蠢劲儿，之前我想用 FFT 模块做一些信号分析的东西，官方的 FFT 模块必须输入与 FFT 大小一致的数据，然后我也想到了使用 stream to vector 将流数据转换为固定长度的向量数据，然后再一次性喂给 FFT 模块，但是，stream to vector 模块我用的不对，导致 stream to vector 的输出连接 FFT 模块的那条线就一直是红色，我就以为官方的 FFT模块不好用，因此自己就做了 C++ OOT FFT 模块方便自己使用，今天突发奇想，官方做的应该不会有问题，会不会是我自己的使用不当，果真如此，这真是一次教训啊，做这个 FFT 花费了不少时间，既然是教训，那就吃亏是福吧。

一、FFT 模块应用

1、stream to vector 介绍

stream to vector 模块介绍：
在这里插入图片描述

Num items：连接成一个输出向量的连续输入项的数量
Vec Length：输入向量的长度。输出向量的长度为 Vec Length * Num items

之前我的做法是将 Vec Length 设置成了1024，将 Num items 设置为 1，因此导致输入输出 IO size 不同，犯了这个低级错误，导致自己造轮子重新造了一个 FFT 模块：GNU Radio创建FFT、IFFT C++ OOT块

2、创建 grc 图测试

复刻官方的 demo 示例 grc 图。
在这里插入图片描述
$S(f)=10 \lg^{|X(f)|^2 / fft\_len}$
其中：

$S (f)$ ：信号功率谱密度的对数，单位为 dB
$X(f)∣^2$ ：为信号的功率谱密度
$fft\_len$ ：傅里叶变换长度

在进行快速傅里叶变换 (FFT) 时，输出的幅度与输入的样本数量相关。对于 $fft_len$ 个输入样本，FFT 的输出通常需要缩放 $1/fft\_len$ 以保持幅度一致，如果要保持输入信号和 FFT 输出的能量一致，需要对 FFT 的结果进行归一化。 $1/fft\_len$ 是最常见的归一化系数。

3、运行结果

在这里插入图片描述
从上图可知，运行结果一致。

二、频偏模块

如何对现有的信号做叠加频偏呢？我们来看一下如何实现

1、Rotator 简介

旋转器（Rotator）块执行频率平移操作。这种操作被称为旋转，因为如果将复数采样（实部和虚部）中的实部和虚部绘制在复数单位圆上，在这个圆上进行旋转会产生一个给定频率的波形。顺时针或逆时针进行这样的旋转会产生正频率或负频率，这正是这个块在数学上执行的操作。
在这里插入图片描述
相位增量（以弧度为单位）是每次采样时信号增加的额外相移量。因此，该块相当于用复数正弦进行乘法操作。