实验5 AM 信号接收解调

一、AM信号调制解调的原理

使用另一余弦信号，对AM信号进行频谱搬移，通过带通滤波器滤除其他信号，然后对信号进行解调，即可收听解调后的AM信号。

二、信号流程图及波形

1. 连接“File Source、Throttle、WX GUI FFT Sink”模块

2. 使用一个 Variable 模块和“Rational Resampler”模块

3. 增加一个带通滤波器滤除其他的信号

4. 使用“Complex to Mag”模块将复数信号转为实数信号

5. 加入“audio sink、WX GUI scope sink”

6.加入衰减器模块“Multiply Const”，同时使用“WX GUI Slider”模块调节输入扬声器的信号功率

7.乘以一个余弦信号进行频谱的搬移

8. 增加自动增益控制模块（ACG2）以及调节频率的 slider 模块

三、AM电台的中心频率频谱图

实验6 FM广播接收机及频谱分析

一、USRP设备信息呈现 uhd_find_devices

二、谱分析流程图

三、FM调制与解调的原理

接收广播信号，用重采样将接收到的信号数据速率与声卡采样速率匹配，最后用宽带调频接收对FM信号进行解调。

四、FM收音机流程图

五、收听频道的频谱

实验7 伪基站搭建与 IMSI 捕获

一、伪基站

存在的原因：伪基站工作原理主要是利用了移动通信GSM系统设计上手机和基站之间连接的单向认证机制的缺陷，而2G网络就是基于GMS系统的。 CDMA2000、3G、4G不存在伪基站。

二、OpenBTS编译成功

三、连接到本基站的手机IMSI截图

四、短信截图

实验8 使用gr-gsm进行GSM数据捕获及分析

一、当前位置基站信息截图

二、实时捕获数据的wireshark截图

三、下行短信截图

四、为什么可以获得其他用户短信信息？

因为在无线信道中可以监听到其他设备发出的通信信号，经过解码等操作后就能获得其他用户短信消息。

实验9

一、GPS定位原理

设GPS系统中卫星为Pi，P1、P2和P3的位置的位置信息可以通过星历数据计算得到，只要知道了信号的卫星发射时刻和 GPS 接收机收到信号的时刻，就可以计算出卫星到用户的距离，然而当地时间和卫星时间并不是同步的，会出现一个时间偏移量∆t，因此，这个时间偏移量∆t也应考虑进去，即公式为

$$ \sqrt{(x-x_i)^2+(x-y_i)^2+(x-z_i)^2}=C(\Delta t_i+t_i) $$

二、北斗与GPS原理的异同

• 相同点：均可实现全球定位

• 区别:

  北斗	GPS
  三频信号	双频信号
  有源定位+无源定位	无源定位
  有短报文通信服务	无通信服务
  可获得其他人的位置信息	只能获得自身位置信息
  境内监控	非美国本土也有 地面监控 部分

三、给出一个特定地点的经纬度信息，在百度地图中呈现并截图

四、定位到该特定地点并截图