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【火腿课堂】SDR电台怎么建?怎么玩?|电脑+程序,一样不可少!

 业余无线电 2020-10-28

业余无线电

有趣好玩的火腿圈

该文刊载于2018年6月 

The Spectrum Monitor 杂志

作者:Thomas

编译:BG5WKP 朱轶 

SDR入门第1部分:SDR和SDR应用简介

首先,问问自己SDR的目标是什么。你想监控火腿无线电流量吗?航空通讯怎么样?追踪地下电台?听听各种广播公司的广播?追求射电天文学?您的梦想是设置远程接收器吗?

本入门的第一部分将重点介绍SDR系统的基本组成部分。

在下个月的第二部分中,我们将研究价格低廉的SDR:那些价格低于200美元的SDR。

在第三部分中,我们将介绍更昂贵的模型,甚至包括一些基于嵌入式SDR的收发器。

组装SDR站

Guy Atkins的笔记本电脑在他的SUV中运行HDSDR软件;接收器是Elad FDM-S2。 (照片:Guy Atkins)

事实上,大多数阅读本入门书的人都已经拥有了围绕SDR建立所需的一切。但是,事先了解系统的组件,将使您更好地利用最适合您需求的SDR快速播出。让我们逐个讨论这个组件。

一台电脑

SDR在计算机要求方面非常灵活。 SDR兼容:

运行Windows操作系统的台式PC

一台运行Windows操作系统的笔记本电脑

运行MacOS和/或Windows的桌面Apple计算机

一台运行MacOS和/或Windows的笔记本电脑Apple电脑

运行Android或Windows的平板电脑或智能手机电脑

运行Linux发行版的Raspberry Pi / Beaglebone(或类似的预算计算机)

如果SDR与许多计算机操作系统和配置兼容,那么您为什么要担心选择哪些?

正如我前面提到的,市场上大多数(但不是全部)SDR应用程序仅与Windows操作系统兼容。如果您想要最开箱即用的即插即用SDR选项,那么您应该计划使用Windows PC。如果您是MacOS用户,请不要担心。现代Apple计算机可以支持Windows - 您只需购买Windows副本并将系统设置为作为Windows计算机启动(假设您具有双启动的存储空间)。

其次,处理速度肯定是一个因素:越快越好。虽然您可以使用Android / Windows平板电脑或Raspberry Pi运行SDR,但由于缺乏处理能力,它们通常不具备多个虚拟接收器宽带频谱记录功能和大流量瀑布显示等功能。我的猜测是,到2023年,预计平板电脑和计算机将拥有足够的处理能力来处理大部分SDR功能。

最后,如果您计划进行频谱记录,尤其是宽带记录(2 MHz),您需要一个快速的处理器和具有良好写入速度的高容量硬盘。这就是我现在家用台式PC进行频谱录制的原因:我可以使用非常实惠的SATA驱动器作为存储设备,写入速度总是绰绰有余。我的操作系统和SDR应用程序在SSD(固态驱动器)上运行,速度非常快。我的所有录音都保存在内部和外部4TB +硬盘中。令人高兴的是,我从来没有对这个系统有过抱怨。

SDR应用程序

SDRuno具有吸引人的用户界面,由多个可调窗口组成。

等一下......我建议您在选择SDR之前选择SDR应用程序,这是为什么

呢?如果没有SDR应用程序,您不能使用SDR,但除少数例外情况外,您当然可以使用未连接SDR的SDR应用程序。

与传统硬件无线电不同,您实际上可以通过下载应用程序(几乎总是免费)然后下载测试频谱文件来测试SDR。大多数SDR制造商都会在他们的下载页面上拥有所有这些。只需安装应用程序,打开频谱文件,等等!你现在正测试SDR。您的体验将与最初进行频谱录制的人员相同。

WinRadio Excalibur应用程序还包括瀑布显示,代表整个HF频段(可选择30 MHz或50 MHz宽度)

我总是建议在购买SDR之前测试一款应用程序。

虽然所有SDR应用程序都有自己独特的布局和菜单结构,但几乎所有应用程序都具有相同的组件,如下所示:

频谱显示,为您提供有关SDR频率范围内所有信号的实时信息;

瀑布显示,它是随时间显示的SDR频率范围内信号幅度或强度的图形表示;

过滤器控件,可帮助您调整音频和信号宽度;

模式选择,允许您在AM,SSB,FM和数字等模式之间切换;

信号仪表,通常经过校准,类似于传统接收机的“S”仪表;

频率显示有效频率;

VFO /虚拟接收器,可能在显示器上分配了不动产;

一个时钟,显示时间,可能是UTC和本地时间(注意许多SDR应用程序还在瀑布显示中嵌入时间码);

记忆,你可以存储几乎无限数量的频率(一些SDR应用程序允许你导入全频数据库);

以及其他控制,如静噪,增益,噪声抑制器,DSP,陷波等。

在您熟悉一个SDR应用程序之后,移动到另一个应用程序起初可能会有点迷惑,但学习曲线相当短,因为大多数具有相同的组件。

SDR应用程序的类型

SDR应用程序通常适用于以下三种类别之一:专有应用程序,免费第三方应用程序,付费第三方应用程序和基于Web浏览器的应用程序。 (假设每个应用程序都在Windows上运行,除非另有说明。)让我们来看看每个应用程序。

专有的SDR应用程序

专有应用程序是由SDR制造商设计的应用程序,为您选择的SDR提供本机即插即用支持。专有应用程序为其自己的SDR提供优先支持,但有些应用程序与其他SDR兼容 - 或者至少可以读取其他SDR的频谱记录。最受欢迎的SDR具有专有应用程序。以下是一些专有应用程序的示例:

适用于WinRadio / Radixon SDR系列的WinRadio应用程序

适用于Microtelecom Perseus的Perseus软件包

SDR #App用于AirSpy系列SDR

适用于SDR系列SDR的SDRuno App

适用于Elad SDR的FDM-SW2应用程序

适用于RFRace SDR系列的SpectraVue应用程序

适用于FlexRadio SDR收发器的SmartSDR App

免费的第三方SDR应用程序

免费的第三方应用程序非常受欢迎,有些甚至提供了优于专有应用程序的性能和功能优势。第三方应用程序往往不与任何一个特定的制造商相关联 - SDR#是一个着名的例外 - 并且倾向于支持多个SDR。如果您喜欢使用他们的应用程序,我坚信为这些SDR开发人员提供适当的捐赠。

HDSDR是一种非常流行的应用程序,支持多种SDR和频谱文件格式。布局简单,操作简单。

SDR控制台是一个非常强大和流行的应用程序。与HDSDR一样,它支持多种流行的SDR。这是我的SDR应用程序,可用于制作音频和频谱录制。

SDR#本身运行AirSpy SDR,但也支持许多其他接收器,包括古老的RTL-SDR加密狗。

林拉德(Linux)

SdrDx(MacOS和Windows)

Gqrx SDR(Linux)

SDR Touch是适用于Android设备的流行SDR应用程序(Android)

iSDR是目前唯一可用于iOS设备的SDR应用程序之一。它的功能有限。还有其他SDR应用正在开发中,但目前这些仅处于开发阶段。 (IOS)

付费第三方应用

付费第三方应用程序仅占市场上可用SDR应用程序的一小部分。事实上,在发布时,我所知道的目前市场上唯一的一个是Studio 1,它一直是那些寻找Microtelecom Perseus软件包的替代应用程序的人的选择。

基于Web浏览器的SDR应用程序

基于KiwiSDR浏览器的应用程序

这可能是最新形式的SDR应用程序之一。虽然许多SDR应用程序(如SDR#,SDR控制台和Perseus软件包)允许通过Internet远程控制SDR,但实际上很少有纯粹基于Web浏览器的应用程序。在撰写本文时,我所熟悉的唯一一个是KiwiSDR应用程序,该应用程序允许SDR所有者和(如果设置这样做)世界上任何其他人操作SDR,就好像他们在SDR的位置。事实上,KiwiSDR只有一个基于Web浏览器的应用程序,没有可下载的应用程序。它将允许最多四个同时用户,并且在本地或全球使用KiwiSDR的经验几乎相同。如果您想使用KiwiSDR,只需访问http://SDR.hu或https:///map并选择一个远程位置。

请注意,如果您喜欢基于网络的SDR,我强烈建议您查看位于荷兰的University Twente WebSDR。

选择SDR

在本入门手册的第二部分和第三部分中,我们将详细介绍目前市场上的一些SDR,价格范围从15美元到6000美元不等。从这样的价格范围可以想象,这些并非都是平等的。

但首先,问问自己SDR的目标是什么。你想监控火腿无线电流量吗?航空通讯怎么样?追踪地下电台?听听各种广播公司的广播?追求射电天文学?您的梦想是设置远程接收器吗?

无论您的收音机风格如何,在探索可用的SDR选项时,您都会想到一些这些需求。

预算

老实说:你愿意花多少钱购买SDR?入门级SDR可以在15-50美元左右的任何地方找到,而性能的大幅提升则发生在100美元左右。如果您正在寻找更强大的功能,您可能需要投入500美元甚至更多。无论您选择什么,请记住,SDR只能与您连接的天线一样好留出一些预算来购买或设计天线。

兼容的应用程序

如上所述,并非所有SDR都与OEM /专有应用程序之外的任何东西兼容。如果您考虑选择第三方应用程序,请确保您选择的SDR与之兼容。

频率范围

如果您想要SDR涵盖从VLF /长波到微波频率的所有内容,那么您将需要寻找宽带SDR。每个SDR制造商都在其规格表中列出了频率范围。宽带SDR通常是列出的顶级产品之一。现代宽带SDR可能非常惊人,但如果您从未计划收听30或50 MHz以上的任何信号,那么我建议购买SDR,重点关注其HF性能。检查专门针对您计划花费大量时间的频率的性能、规格以及用户评论。

记录和处理带宽

新的SDRplay RSPduo可以显示高达10MHz的可见带宽(单调谐器模式)或2片2MHz频谱(双调谐器模式)

如果您计划进行音频或频谱录制,或者您计划监控多个虚拟接收器,请特别注意SDR的最大录制和处理带宽。这个带宽数字基本上是被监控频谱上的活动窗口。如果您正在进行同步录制,则您的活动虚拟接收器频率必须落在此窗口内。此外,该数字将决定频谱记录的最大带宽。一些预算SDR仅限于一个小窗口 - 比如96 kHz或更低 - 而其他像Elad FDM-S3,可以扩展到足以包括整个FM广播频段,大约20 MHz!

可移植性

AirSpy的HF +是在2017年底推出的。不要感到惊讶的是它的足迹类似于左边的标准名片 - 这个SDR包含了严重的性能!

如果您计划将SDR带到现场或携带它旅行,您可能想要选择一个不需要外部电源的SDR。大多数新型SDR使用USB数据线为设备供电。这意味着您不需要额外的电源插头/适配器或电池。尽管如此,许多专业级SDR仍需要外部电源。

录制功能

如果您打算进行频谱记录,请确定您是否有许多选项来设置设备的处理带宽。一些SDR应用具有强大的录制功能,可以进行频谱和录音,包括高级调度。某些应用程序甚至没有录音或频谱记录功能。提前测试应用程序以检查其录制功能。当然,如果录制是您的主要兴趣,那么您还需要预留一些数字存储预算。

了解你的目标!

如果您的目标定位适中,也许您的预算很低,您只需要在进行更大的购买之前熟悉SDR操作,或者您只想构建ADS-B接收器,那么您可能能够使用价值25美元的SDR加密狗。如果您计划在竞赛期间将SDR用作收发器panadapter,那么您将需要投资一个可以处理RF密集环境的设备。

准确确定您对SDR的要求,并提前进行研究。请注意,许多流行的SDR机型都有优秀的在线论坛,您可以在这些论坛中提出有关它们的具体问题。

确定SDR的世界

在我的收音机表的一个角落里有三个基准接收器:Airspy HF +(顶部),Elad FDM-S2(中部)和WinRadio Excalibur(底部)。

现在我们已经基本掌握了SDR是什么,需要哪些组件,以及我们应该提前研究什么,接下来我们将看一下我们可用的一些SDR选项。在第二部分中,我们将研究SDR的价格,那些价格低于200美元的SDR产品。在第三部分中,我们将研究更高端的SDR收发信设备。

请继续关注第二部分(十月)和第三部分(十一月)的更多信息!

未完待续,敬请期待!

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