【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
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://sdr.hu/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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