概述
通用软件无线电外围设备（Universal Software Radio Peripheral，USRP）可以使工程师快速设计和实现强大、灵活的软件无线电系统。
一个典型的USRP产品系列包括两部分：一个带有高速信号处理的FPGA母板，和一个或者多个覆盖不同频率范围的可调换的子板。它们共同实现把比特流数据从天线传到主机电脑（即接收），或者从主机电脑传送到天线（即发送）。
在各种子板中，USRP系列涵盖从直流到5.9GHz的整个范围，这包括了从调幅广播到超过Wi-Fi的所有频率。
USRP系列的真正价值是能使工程师和设计者花费非常低的预算和最少的精力。两者的强强联合，灵活的硬件、开源的软件和拥有资深用户的GNU Radio社区等诸多因素的强力组合，使它成为您进行软件无线电开发的理想平台。
硬件
USRP是一种低成本的软件无线电设备。它通过USB2.0（480Mb/s）连接到主机电脑，能在最多16MHz的射频带宽内双向发送。它包含一个可重复编程的FPGA、4个高速模数转换器（ADC）、4个高速数模转换器（DAC）和许多的辅助模数IO，这使它可以轻易集成到较大的系统中。它可以容纳最多两个收发机子板，这使它很容易能实现2x2 MIMO。
USRP2在USRP成功的基础上，提供更高的性能和更大的灵活性。USRP2通过千兆以太网连接到主机计算机，可在高达50MHz射频带宽内同步收发。它包括了一个更大的FPGA以至于可以在没有主机电脑的情况下独立操作设备。它有更高速度和更高精确度的ADC和DAC，只能容纳单个收发机的子板，而多个USRP2可以连接起来形成更宽范围的MIMO系统（最多到8x8）。
应用
USRP产品系列在世界各地有着各种各样的应用。除了被用于快速原型设计和科研应用，它已被部署到现实世界的许多商业和国防系统中。
商业应用
有许多应用USRP的商业系统。软件无线电作为通信系统开发和原型设计的理想平台，当一个应用没有足够的空间调整个性化的硬件设计，灵活的USRP实现了成本敏感的可部署的系统。
例如，Path Intelligence有限公司使用USRP产品系列跟踪商场里行人的步行。USRP的相控阵能力使Path Intelligence通过接收手机控制信道的传输信息能够确定顾客的位置。
国防和国土安全
USRP产品系列被美国军事和情报服务的所有分支机构广泛使用，许多大的防御合作伙伴和其他北约国家也都在使用USRP。USRP主板和子板能够以很低的预算，快速成型和部署先进无线系统。一些应用包括：
·信号情报/通信情报
·战场网络，生存网络
·联合战术无线电系统（JTRS）的研究
·公共安全通讯桥梁
·应急低功耗灯塔
·矿山安全和地下通信
·合成孔径雷达
·无源雷达
无线研究
许多无线网络领域的研究者使用USRP产品系列研究以下各种课题：
·认知无线电
·MIMO系统
·Ad-hoc和mesh网络
·MAC层协议
·物理层设计
·频谱占用，频谱遥感
USRP产品系列的开放和易于使用，使创新的新型通信系统能够快速形成原型。低成本使得在测试平台可以部署大量节点以学习大型网络的影响。
教学
美国和世界各地的许多大学都为学生配置了带USRP系统的实验室。USRP产品系列的低成本、极大灵活性和开源性质，以及GNU Radio开源社区的支持使USRP成为讲授下列课程的理想选择：
·软件无线电
·信号与系统
·数字信号处理
·通信系统
·FPGA设计
软件
GNU Radio
GNU Radio是一个开源的软件定义无线电（SDR）平台。它有一个世界范围内的开发者和用户社区为其贡献了坚实的基础代码，并提供了许多软件和硬件的实际应用。它提供了一个完整的开发环境，以创建您自己的无线电，为您处理所有的硬件接口、多线程、可移植性的问题。
GNU Radio提供所有通用软件无线电需要的库，包括各种调制方式（GMSK、PSK、QAM、OFDM等）、纠错码（R-S码、维特比码、Turbo码）、信号处理模块（最优滤波器、FFT、均衡器、定时恢复）和调度。它是一个很灵活的系统，允许用户使用C++或者Python开发应用程序。
其他选项
虽然USRP通常与GNU Radio软件一起使用，但它具有足够的灵活性，完全可以适应其他选择。一些用户为USRP创建了他们自己的SDR环境，还有一些用户把USRP集成到了LabView和MATLAB Simulink环境中。
OSSIE是一个由第三方开发实现的开源软件通信架构（SCA），也可被USRP使用。
产品组合
·USRP1系统
·USRP2系统
·直流-30 MHz的接收机
·直流-30 MHz的发射机
·1 MHz-250 MHz的接收机
·1 MHz-250 MHz的发射机
·50-860 MHz的接收机
·800 MHz-2.4 GHz的接收机
·50 MHz-1 GHz收发机
·800 MHz-2.2 GHz收发机
·2.4 GHz和5 GHz的双频收发机
·750-1050 MHz收发机（包括小区和ISM波段，ISM是Industrial, Scientific, Medical 的缩写，指专门用于工业、科学与医疗的免费频段）
·1150-1450 MHz收发机
·1.5-2.1 GHz收发机（包括PCS波段，PCS是 Personal Communications Service的缩写，指用于 个人通信业务的免费频段）
·2.3-2.9 GHz收发机（包括ISM波段）
支持的平台
·Linux, FreeBSD, NetBSD
·Windows XP, Windows 2000
·Mac OS X (Intel和PowerPC)
使用GNU Radio开发的应用程序可在所有上述支持平台上运行。
USRP的发送和接收子板
BasicTX和BasicRX
1 MHz - 250 MHz发射机和接收机
BasicTX和BasicRX用做外部射频前端的中频（IF）接口。ADC输入和DAC输出直接变压器耦合到SMA连接器（50欧姆阻抗）而不通过混频器、滤波器或者放大器。
SMA:Sub Miniature A 一种常见的天线接口。
BasicTX和BasicRX可以直接访问子板接口上的所有信号（包括16位告诉数字I/O，SPI和I2C总线以及低速ADC和DAC）。
LFTX和LFRX
直流-30 MHz发射机和接收机
LFTX和LFRX与BasicTX和BasicRX类似，主要有两个不同之处。首先，由于LFTX和LFRX使用差分放大器而不是变压器，它们的频率响应可以达到直流。其次，LFTX和LFRX有30 MHz低通滤波器用于抗锯齿化。
TVRX
50-860 MHz接收机
TVRX子板是个基于一个电视调谐器模块的完全的甚高频（VHF）和超高频（UHF）接收系统。只需连接一个天线，你就可以在50-860 MHz范围内的任何地方接收到6 MHz宽的频谱范围。所有的调谐和自动增益控制（AGC）功能可以通过软件控制。这种板子不仅仅能用于接收电视，可以实现更多功能。它的典型噪声系数为8dB。
注：TVRX是唯一不支持MIMO的子板
DBSRX
800 MHz- 2.4 GHz接收机
DBSRX是一个从800 MHz到2.4 GHz的完整接收系统，其噪声指数为3-5dB。DBSRX有一个软件可控的信道滤波器，它可做成窄至1 MHz或宽至60 MHz。DBSRX频率范围涵盖了许多知名波段，包括所有GPS和伽利略波段、902-928 MHz ISM波段、蜂窝和PCS、氢和羟基射电天文学波段、DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunications, 数字增强型无绳电话通信）等更多波段。DBSRX支持MIMO，并能通过同轴电缆为有源天线供电。
注：DBSRX不保证覆盖2.4-2.48 GHz 的ISM波段。
USRP的收发子板
描述
这类子板把USRP或USRP2变成一个完整的RF收发系统，仅仅添加上天线，你就可以在许多知名频段实现双向、高带宽的通信。该板有许多特性使之可以方便的集成到更复杂的系统中，比如数字控制线，以及可分开发送和接收端口的选项等。
特性
·30 MHz收发带宽
·全同步设计， 支持MIMO
·所有功能可由软件或FPGA控制
·接收机和发射机的独立本地振荡器（LO）使其支持分频运行
·小于200微秒锁相环锁定时间，可用于跳频 PLL（Phase Lock Loop，锁相环）
·内置收/发开关
·发射机和接收机使用同一连接器或使用辅助接收机端口
·16个数字I / O线来控制外部设备比如天线开关等
·内置的模拟RSSI（Received Signal Strength Indication接收信号强度指示）测量
·70分贝的AGC范围
·可调发射功率
·支持全双工功能（有某些限制）
子板类型
WBX0510
频率范围：50 MHz-1 GHz
发射功率：100mW (20dBm)
WBX0510的频率范围覆盖许多知名波段，包括广播电视、公共安全、陆地移动通信、低功耗免许可设备、无线传感器网络、手机，以及五个业余无线电波段。
RFX900
频率范围：750-1050 MHz
发射功率：200mW (23dBm)
RFX900装配了一个902-928 MHz的ISM波段滤波器用于过滤强的带外信号（如寻呼机），这个滤波器可以很容易的绕过以便可在整个频率范围内与除了ISM波段之外的蜂窝、寻呼、motes和双向无线电一起使用。
RFX1200
频率范围：1150-1450 MHz
发射功率：200mW(23dBm)
覆盖导航、卫星和业余波段
RFX1800
频率范围：1.5-2.1 GHz
发射功率：100mW(20dBm)
覆盖DECT、US-DECT和PCS频段（包括免许可波段）
RFX2400
频率范围：2.3-2.9 GHz
发射功率：50mW(17dBm)
RFX2400带有一个ISM波段（2400-2483 MHz）附近的带通滤波器。该滤波器可被轻易绕过以便覆盖全部频率范围。
XCVR2450
频率范围：2.4-2.5 GHz和4.9-5.9 GHz
发射功率：100mW(20dBm)
XCVR2450覆盖2.4 GHzISM波段和整个4.9-5.9 GHz波段，包括公共安全、UNII（Unlicensed National Information Infrastructure，免许可国家信息基础设施）、ISM和日本无线波段。
USRP2 下一代软件无线电系统
USRP2
USRP2基于USRP的成功经验，以非常低的价格提供更高的性能和更大的灵活性。更高速度和更高的精度ADC和DAC在允许使用更宽波段的信号，增加了信号的动态范围。针对DSP应用优化了的大型现场可编程门阵列（ FPGA ）可以在高采样率下处理复杂波形。千兆以太网接口，使应用程序可以使用USRP2同时发送或接受50 MHz的射频带宽。在USRP2中，FPGA出现了诸如数字上变频器和下变频器等高采样率处理器。较低采样率的操作可在主机电脑上，甚至可以在具有32位RISC微处理器和有很大用户设计自由空间的FPGA上做。更大的FPGA使得USRP2可以在没有电脑主机的情况下作为一个独立的系统运行。 USRP2的配置和固件被存储在一个SD闪存卡里，无需特别的硬件就可以轻松编程。
多个USRP2系统可以连接在一起形成最多可达8天线MIMO的全相关多天线系统。主振荡器可以被锁定到一个外部参考，并有一个每秒1个脉冲（ 1PPS ）的输入用于对精确定时有需求的应用。
特性
·两个100 MS/s的14位模数转换器
·两个400 MS/s的16位数模转换器
·可编程控制抽样率的数字下变频器
·可编程控制插值率的数字上变频器
·千兆以太网接口
·2 Gbps的高速串行接口用于扩展
·能处理的信号带宽高达100 MHz
·模块化的架构，可以支持更多的射频子板
·附属的模拟和数字I/O支持复杂的无线电控制，例如RSSI和AGC
·多达8天线的全相关多信道系统（支持MIMO）
·1兆字节的板载高速SRAM