LTE-Cell-Scanner LTE基站扫描程序

之前一直在用srsLTE软件实现LTE基站，srsLTE不但文档而且代码结构清晰，不过我看的代码主要还是与sdr交互的部分，真正的信号处理和解码部分过于复杂，所以还没深入去看。我发现srsLTE除了可以实现基站外，里面有一些小例子，比如cell_search。可以搜索运营商的商用基站，也就是说我们手头的LimeSDR可以像一个普通手机一样去解调实际的基站信号，而不只是用来听FM广播了，这听起来超酷。问题是cell_search程序还是调用过了srslte内部的很多函数，看起来太复杂杂乱，不好上手。

后来我又找到了另一个叫作了LTE-Cell-Scanner的程序。

https://github.com/Evrytania/LTE-Cell-Scanner

这个程序的功能很简单，就只是搜索基站获得一些广播信息，（它也有LTE-Tracker程序，可以跟踪基站获得更多信息，但是我不打算去看了）。这个LTE-Cell-Scanner本来是一个老外写的，用的硬件是rtlsdr，可以搜索指定频率范围内的LTE基站，把判断出来确定是基站的频点标记出来，每个基站还能进一步获取信息，可以获取cellid，基站功率，CP类型，天线数量，小区带宽，还有PHICH的一些信息，甚至还可以用来校准rtlsdr的频率。

这是这个原作者做的介绍网页

http://www.evrytania.com/lte-tools/78-default-category/77-lte-cell-scanner

我使用的时候看到介绍说如果用低ppm的硬件或者使用上一次的校准值来校准硬件可以提高搜索速度，我本来认为如果硬件不行要不就是解不出，不应该对搜索时间造成影响，但是仔细看了代码之后才理解为什么会这样。

除了这个项目外，还有个中国人对这个程序做了修改，主要有3个修改：1.使它支持hackrf（这样频率范围更大，我们国家有些基站频率2.6GHz远超rtlsdr的支持范围了，但是hackrf就可以支持）2.支持tdd基站（老外原作只支持fdd基站，而且还能判断这个基站是fdd还是tdd）3.支持opencl（可以用显卡加速运算）

我暂时还只看了老外原版的程序，基本流程搞懂了。

基站检测是通过找下行信号的pss和sss来判断的。步骤是它先获取rtlsdr得到的iq数据，然后直接对原始数据用互相关算法检测pss，接下来最大似然算法检测sss，这样就判断出了基站。还得到了很多重要信息：cellid、功率、中心频率，原理上还可以判断出是tdd还是fdd基站，后面还做了频率偏差估计。

这些做完后要做MIB解调，MIB里也有很多重要信息比如基站带宽等。MIB解调前先获取了视频网格(time frequency grid, tfg)，然后才是去解调并解码获取进一步的信息。

这个程序调用了一些外部的包，比如itpp，itpp里有很多模仿matlab的函数，还有通信信号处理的算法，LTE的解调和解码其实都是调用itpp里的函数做的。

主要的程序有3个，CellSearch.cpp searcher.cpp lte_lib.cpp。CellSearch.cpp里面有主函数，主函数先获取数据，然后调用信号处理算法一步步做检测。检测到一个基站就print一个出来，直到整个目标频率范围搜索完毕，再输出总结的信息。searcher.cpp也很重要，主函数里调用的几个算法函数就在这里面实现的。最后还有个lte_lib.cpp，它是对itpp的lte解调解码函数的封装，主程序调用它来做mib解码，它会再去调用itpp里的具体函数。

先看看CellSearch里的main函数，调用parse_commandline获取启动时输入的参数，config_usb初始化rtlsdr硬件。然后初始化了一些变量，变量里包括fc_search_set，这是用户输入的要搜索的频率范围。f_search_set，这是在搜索其中一个频点是不是基站的时候，要对频率做的偏移。detected_cells检测出的基站信