GNU Radio官方教程系列（八）：打包位（比特）

本教程介绍了如何使用 Pack K Bits 模块将位打包成一个字节，以及如何使用 Unpack K Bits 模块将一个字节解包成位。

上一篇教程 “数据类型转换 ”介绍了 字符型 和 字节型 数据类型以及如何在数据类型之间进行转换。下一篇教程“ 流和向量 ”介绍了流和向量之间的区别以及如何在流程图中使用它们。

开始打包位流程图

将 比特 打包成一个字节对于表示二进制数据（而非数字化射频采样）以及使用调制器模块（例如 星座调制器 、 GFSK 调制器 和 OFDM 发射机 ）都非常有用。创建一个新的流程图，并将 随机源 模块添加到工作区：

点击 “随机源” 。选中时会显示 浅蓝色 边框：

按 向上 或 向下 键循环切换不同的数据类型，直到选中 字节 数据类型（以 紫色 输出端口颜色表示）：

随机源生成的字节最小值为 Minimum ，最大值为 Maximum-1 。在本例中， Minimum = 0 ， Maximum = 2 ，因此它将生成二进制 0 和 1。Pack K Bits 模块用于将多个比特并行化（或 打包 ）到单个字节中，以表示更大的二进制值。

将 Throttle 、 Pack K Bits 、 Char to Float 和 QT GUI Histogram Sink 模块添加到流程图中并连接它们：

解释 K 位块的打包

Pack K Bits 块接收 K 位，并通过先填充最低有效位 (LSB) 将它们放入一个字节中。

在本例中， K=4 。 随机源 首先生成比特 _{B 0} 。该比特将被 数据包 K 位 接收，然后存储在最低有效位 (LSB) 中：

[0 0 0 0 0 0 0 B ₀]

Pack K Bits 生成的第二个比特是 _{B 1} ，然后 Pack K Bits 根据以下方式存储它：

[0 0 0 0 0 0 B ₁ B ₀ ]

按照这个规律，接下来的比特 _{B 2} 和 _{B 3} 将存储为：

[0 0 0 0 B ₃ B ₂ B ₁ B ₀ ]

下图展示了该模块的工作原理：

由于 0000B K=4 _{位已被打包，因此将输出字节 3 B 2 B 1 B 0} ，并开始一个新的字节。该字节的输出值（十进制）为：

= (B ₃ *2 ³) + (B ₂ *2 ²) + (B ₁ *2 ¹) + (B ₀ *2 ⁰)

= (B ₃ *8) + (B ₂ *4) + (B ₁ *2) + (B ₀)

例如，如果：

• _{B 0 =0}
• _{B 1 =1}
• _{B 2 =0}
• _{B 3 =1}

该字节用 00001010 表示，其十进制值为：

8 + 0 + 2 + 0 = 10

完成 Pack K Bits 流程图

编辑 Pack K Bits 的属性：

• K： 4

四位二进制数可以生成 0 到 ^{QT GUI 顶部直方图接收器 4 2 之间的数字} -1=15 。编辑 属性，并更改以下内容：

• 标题： 4 位
• 垃圾箱数量： 1024
• x 轴最大值： 16

四位二进制数可以生成 0 到 ^{2 之间的数字 4 -1=15} 。编辑 QT GUI 底部直方图接收器 属性，并更改以下内容：

• 标题： 1 比特
• 垃圾箱数量： 1024
• x 轴最大值： 16

流程图应如下所示：

运行流程图。1 0 位 1 直方图显示值 4 位 和 0 ，而 15 直方图显示值从 到 ：

解包比特

解包操作会将一个 字节 序列化为一串比特。将 “解包 K 位” 模块添加到工作区，并将其连接在 “打包 K 位” 模块和 “字符转浮点数 ”模块之间。编辑 “解包 K 位” 模块的属性，并输入 K: 4 。

运行流程图。1 位直方图显示打包的 4 位被解包（序列化）回 0 和 1 的值：

解包过程从最低有效位 ( 最高有效位 (MSB) LSB) “打包 K 位” 开始，然后依次进行到 0000B 。在前面的示例中， _{“解包 K 位” 3 模块生成了一个字节，其位为 2 B 1 B 0} B B 。 _{B 0} 模块的输出结果首先是位 _{B 1} ，然后是位 _{B 2} 、 _{和 3} ，字节中剩余的 4 个零位将被忽略。

连接模块：

QT QUI 时间接收器显示输出：

单击鼠标左键并拖动鼠标，即可放大查看：

这两个图完全重合。 “解包 K 位” “打包 K 位” “打包 K 位” 模块的输入与 “解包 K 位”模块 模块的输出完全相同。这表明解包和打包 执行的是完全相反的操作。

下一个教程 “流和向量 ”介绍了流和向量之间的区别，以及如何在流程图中使用它们。