在GNURadio软件上⾃定义开发信号源模块（C++版）
⽬录
在GNU Radio软件上⾃定义开发信号源模块（C++版）
在⾃定开发之前，默认已在Linux上安装GNU Radio软件，在安装该软件时会默认安装gr_modtool脚本⼯具，使⽤该脚本⼯具可以⾃动⽣成模块的样板代码、makefile⽂件等，这样开发者就可以专注于模块的核⼼代码编写。在本篇中将基于matlab的sin函数在GNU Radio软件上通过⾃定编写信号源模块（source）实现函数功能，⽣成⼀个正弦波形。
⼀、前期准备
1、编写MATLAB版的Sin函数。程序如图1-1所⽰：
图1-1
2、函数在matlab上的运⾏结果图。
图1-2
3、由于该函数相对简单，可以直接开发该模块，不必要在linux上编写C++函数进⾏验证。
⼆、正式开发
1.使⽤gr_modtool创建模块框架。
图2-1
如图2-1所⽰，使⽤指令gr_modtool newmod mysource在⽬录下创建了⼀个名为gr-mysoure的⽂件夹（GNU Radio 会⾃动帮我们创
如图2-1所⽰，使⽤指令gr_modtool newmod mysource在⽬录下创建了⼀个名为gr-mysoure的⽂件夹（GNU Radio 会⾃动帮我们创建所需要的⽂件及⽂件夹），⽂件夹的内容如下：
图2-2
如图2-2所⽰可以看，gr-mysource中有多个⼦⽬录。其中：
1）⽤C/C++写的程序都将放在lib⽂件夹中，⽽C/C++的头⽂件放在include⽂件夹中（如果它们是接⼝），或者放在lib⽂件夹中（如果它们只在编译时⽤到，在安装之后⽤不到，如*_impl.h⽂件）。
2）⽤python写的程序都将放在python⽂件夹中，包括未安装的测试单元和已安装的python模块。
3）虽然GNU Radio的模块是⽤C++写的，但这些模块可以在python中调⽤，这是通过SWIG（the simplified wrapper and interface generator）的帮助。SWIG的相关⽂件放在swig⽂件夹中。
4）如果想让⾃定义模块在GNU Radio图形界⾯（GRC）中也是可⽤的，就需要在grc⽂件夹中添加.xml描述⽂件。
5）在docs⽂件夹中包含⼀些说明，可以使⽤Doxygen和Sphinx从C++⽂件和python⽂件中提取⽂件的说明。
6）在apps⽂件夹中包含⼀些完整的已安装到系统的应⽤程序（包括在GRC中执⾏或单独执⾏的⽂件）。
7）examples⽂件夹⽤来保存例⼦，供其他开发者查看模块如何使⽤。
这个构建系统还带来了⼀些其它独⽴的包，⽐如⽂件（存在于每⼀个⼦⽬录中）和cmake的⽂件夹。
2、添加模块
图2-3
如图2-3所⽰，使⽤指令gr_modtool add source_sin添加了⼀个名为source_sin的模块，其模块类型为source。模块类型根据输⼊输出关系还可以选择general、sink、sync、decimator、interpolator、tagged_stream、hier、noblock等。⽐如，信源模块（只有输出）的类型可以选择source；输⼊输出数量相等的模块（1个输⼊对应1个输出）的类型可以选择sync。
能运行python的软件
由于该模块需要输出3个参数，所以在Enter valid argument list⼀栏添加3个形参：float SampleRate,float Frequency,float Amplitude；在添加模块时，可以选择代码类型（python或C++）、
参数列表（默认⽆参数）、是否需要测试代码等，gr_modtool会⾃动⽣成必要的⽂件以及修改。⽐如，gr_modtool在lib⽂件夹中⽣成了source_sin_impl.h⽂件和source_⽂件，这2个⽂件也是我们接下来需要修改的⽂件。
3.编辑代码
a)编辑source_
打开⾃动⽣成的source_⽂件，⾸先修改构造函数，在这⾥需要定义模块的输⼊输出以及模块的参数，修改如图2-4所⽰：
图2-4
接下来修改work函数，修改如图2-5所⽰
图2-5
b)编辑source_sin_impl.h
打开source_sin_impl.h⽂件，修改如图2-6所⽰：
图2-6
三、模块编译与⽣成
4、代码编译
依次执⾏图3-1和3-2所⽰的操作命令：
图3-1
图3-2
5.模块⽣成
截⽌到⽬前，⾃定义模块还不能在GRC中使⽤，这是因为gr_modtool⽆法在开发者编写模块之前创建有效的xml⽂件（创建模块时调⽤gr_modtool加载⽣成的xml代码只是⼀些框架代码）。当模块编译完成之后，可以运⾏图3-3所⽰的指令让gr_modtool⾃动⽣成xml⽂件，将blokc添加到GRC中。
图3-3
此时⾃定义模块已创建有效的xml⽂件，但仍需回到build⽬录中更新⽂件库。操作指令如图3-4和3-5所⽰。
图3-4
图3-5
6、模块显⽰
打开GRC，在模块列表中可以看到⾃定义模块Source sin，如图3.6所⽰。
图3-6
⾄此模块已添加⾄GRC中。
四、测试该模块的功能
1）下⾯创建⼀个流图来测试模块的功能，流图如图4-1所⽰：
图4-1
2）运⾏结果如图4-2：
图4-2
运⾏结果与matlab运⾏结果相同。
五、⼩结
基于C++⾃定义开发的信号源模块，其功能验证成功。存在问题：定义noutput_items =5000，在调试过程中发现，GNU Radio每次调⽤source_sin_impl::work()函数每秒处理5000个输⼊输出（noutput_items 最⼤值为 8192），但noutput_items 参数输出并不固定在（8192,8184）两个数循环变化，其原因后续需研究。且将此参数设⼩后，输出波形会出错，后续需要研究。

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