業餘無線電

有趣、好玩的火腿圈

該文刊載于2018年6月 The Spectrum Monitor 雜志

作者：Thomas

編譯：BG5WKP 朱轶

SDR入門第1部分：SDR和SDR應用簡介

我制作了一個名為SWLing POSt的無線電博客；結果，每天都會收到讀者的無線電相關問題。最常見的問題包括：

“那麼，SDR到底是什麼？這些比普通收音機好嗎？“

“我想我想購買SDR。你推薦哪一個？“

很棒的問題，兩個！但是，在我解決它們之前，我必須讓讀者知道它們也是“加載”的問題：問題可以很簡單，但答案不是一句兩句能說清楚的。

不過不用擔心：以下三部分入門文章旨在盡可能徹底地解決這些問題。

新款ELAD FDM-S3

本入門的第一部分将重點介紹SDR系統的基本組成部分。

在下個月的第二部分中，我們将研究價格低廉的SDR：那些價格低于200美元的SDR。

在第三部分中，我們将介紹更昂貴的模型，甚至包括一些基于嵌入式SDR的收發器。

但在我們開始之前，讓我們從最基本的問題開始：

究竟什麼是軟件無線電（SDR）？

這不是爺爺的收音機

以下是維基百科定義SDR的方式：

“軟件定義無線電（SDR）是一種無線電通信系統，其中傳統上以硬件實現的組件（例如，混頻器，濾波器，放大器，調制器/解調器，檢測器等）通過個人計算機上的軟件或嵌入式系統實現。”

雖然你爺爺這一輩的收音機都是以濾波器，混頻器，放大器等形式硬件組成的，但SDR是硬件和軟件的混合體。除了帶有嵌入式軟件、系統的桌面收發器和接收器，SDR通常是“黑盒子”外觀：換句話說，SDR設備看起來像一個簡單的部分硬件具有最少的天線端口，數據端口，并且很多時候還有某種LED指示燈可以讓您知道設備何時運行。在某些型号的SDR上有一個單獨的電源端口，額外的天線連接，電源開關，以及可能的一些其他功能；然而，“黑盒子”SDR通常看起來像一個不起眼的便攜式計算機硬件， 就像外部移動硬盤一樣。

你為什麼想要SDR？

到目前為止，我們中的許多人已經适應了沒有SDR的生活......那麼，為什麼在世界上我們還要去使用這個叫做SDR的玩意兒呢？ 下面，我将列出一些最吸引人的原因：

貨真價實

Airspy HF 和FDM-S2（底部）。 照片：Guy Atkins。

總的來說，與傳統的全硬件無線電相比，SDR非常有價值。 例如，我會毫不猶豫地将我的SDR（例如500美元的Elad FDM-S2或900美元的WinRadio Excalibur）與價格高到兩到三倍的傳統接收器相提并論。 事實上，我的200美元AirSpy HF SDR能夠接收許多傳統的DX級别的業餘無線電通訊設備，節省了一大筆開銷。 真的很棒。

頻譜顯示

SDR應用程序具有頻譜顯示功能，可以實時查看廣播的無線電頻譜。 雖然您可以使用傳統接收器一次調諧并收聽一個頻率，但SDR允許您查看整個31米頻段的頻譜。 通過頻譜顯示，您可以看到信号何時開啟或停止播出，而無需實際調諧到它們。 您可以看出可能導緻幹擾的信号，因為您可以看到其載波的輪廓。 頻譜顯示确實是一個窗口 ，可視化收音機上的内容。 現在使用傳統的接收器經常讓我覺得我正在戴着眼罩巡航各波段。 在習慣了頻譜顯示之後，我根本就沒有辦法在沒有一台SDR的電台工作室呆着。

強大的工具

我喜歡這個用于控制SDR頻率，模式，濾波器和陷波的SDR應用程序（SDRuno）窗口的用戶界面的幹淨程度。

SDR通常可以組合令人眼花缭亂的可定制濾波器，增益控制，噪聲消隐器，數字信号處理（DSP），音頻控制等等。 能夠定制SDR的性能，聆聽體驗是無與倫比的。 事實上，對于像我這樣的SDR測試者來說，這幾乎像是一個詛咒，比較兩台SDR設備是極其困難的，因為每台SDR都可以改變得太多，以至于确定一個或另一個的最佳性能特征成為真正的挑戰。換句話說，比較SDR幾乎就像比較蘋果和橙子：即使使用不同的應用程序也可以增強并因此改變SDR的性能特征。

多個虛拟接收器

SDR控制台使管理多個虛拟接收器變得輕而易舉。

雖然大多數傳統的桌面接收器允許您在兩個VFO（VFO A和B）之間切換，但一些現代SDR應用允許多個獨立的虛拟接收器，這實質上是多個子接收器。 例如，在我的WinRadio Excalibur上，我可以在2 MHz範圍内運行三個功能齊全且獨立的虛拟接收器。 在接收器1上，我可能正在錄制一個7490 kHz的短波通聯。 在接收器2上，我可能正在6100 kHz上錄制一個不同的通聯，并在下邊帶的7200 kHz上跟蹤40米段上的火腿電台。

錄音工具

SDR應用程序通常具有用于錄制所收到内容的錄音功能。 有些像WinRadio Excalibur和SDR控制台一樣，實際上允許在所有虛拟接收器上同時進行多個錄制。

SDR控制台錄制對話框

大多數SDR應用程序還允許您進行頻譜記錄，即不僅一次記錄來自一個廣播電台的一個單獨廣播，而且一次記錄整個廣播頻段。每個錄音可以很容易地包含幾十個同時播放的電台。之後，您打開錄音并通過SDR應用程序播放。錄音可以調整和收聽，就好像它們是現場直播的一樣。實際上，對于SDR應用，使用天線或使用記錄的頻譜文件沒有區别；聽衆的調音經驗也是一樣的。

所以想象一下，傳播在一個深夜，或者當你要離開家時就會有一個全球性的地下電台開始直播：此時，隻需觸發頻譜記錄并稍後進行一些電台時間調整。就這麼簡單。

不斷升級

SDR應用程序和SDR固件都可以從大多數制造商升級。事實上，我發現最實惠的SDR往往有最頻繁的升級和更新。更新可以對SDR的性能産生積極影響，可以添加新功能，例如擴展頻率範圍或更多過濾器或在頻譜瀑布中嵌入時間戳的功能。它可能是幾乎任何東西，這就是如此輝煌。作為用戶，您可以提出要求;如果SDR的開發人員喜歡這個想法，他們可以實現它。

那麼，SDR有什麼缺點呢？

看看SDR相對于傳統無線電的所有這些優勢，聽起來SDR應該真正适合每個人。但實際情況是，他們并沒有十全十美。對于一些無線電愛好者來說，SDR确實有一些不幸的缺點：

首先，如果您主要是Mac OS或Linux用戶，并且更喜歡這些平台之一，那麼您會發現在SDR和應用程序方面的選擇要少得多。雖然每個應用程序都有一些很好的應用程序，但是有許多用于運行Windows的PC的SDR應用程序。在我進入SDR世界之前，事實上，我是一名非工作的Mac OS用戶。當時，在Mac OS上隻運行了一兩個SDR應用程序，兩者兼容的不是特别好。我考慮為我的MacBook購買Windows副本，但決定投資購買塔式PC。

其次，傳統無線電的一大優點是，隻需一台收音機，一台電源和一個天線，你就可以雲遊四海，旅行，現場操作和DXpeditions非常簡單明了。另一方面，SDR需要某種計算機，如果在旅行時，通常要攜帶筆記本電腦。我在加拿大愛德華王子島的一個遠離電網的無電力小屋度過了幾個夏天。我當時所在位置非常适合捕捉DX，并且沒有射頻幹擾，所以我喜歡在那裡制作以後可以收聽的頻譜錄音。問題是，缺電是一門藝術，尤其是要同時為這麼多設備供電。通常情況下，我的筆記本電腦電池可以有數小時的電量消耗，但當筆記本電腦也為SDR和便攜式硬盤驅動器供電時，它會使電池的耗電速度提高兩到三倍。

ELAD FDM-DUOr (接收機)

請記住，有功能齊全的桌面電台（如Elad FDM-DUO和FDM-DUOr）實際上他們就是SDR設備，這提供了一種繞過這個問題的簡單方法。

最後，隻有一些人不喜歡将電腦和收音機混為一談。我有一個程序員的朋友，當他回家玩收音機和放松時，他最不想做的就是打開電腦。我明白，作為一名前程序員，我以前就是這樣想的。但SDR的世界誘使我......現在我是一名皈依者。

本入門系列的範圍

SDR世界是無線電世界中發展最快，最具活力的品類。因此，我不能在本入門手冊中包含目前市場上的所有SDR。讓我們面對現實：有太多，試圖涵蓋所有内容超出了本文的範圍。相反，我已經策劃了我的列表，并不是全面的，包括一些最受歡迎和廣泛使用的機型。

除非另有說明，否則我将專注于SDR接收器。在第三部分中，我将調出一些流行的SDR收發器。此外，我将把注意力放在“黑匣子”各種SDR上。

這本入門書對我來說已經很久了，所以我會為我收到的最常見的問題提供答案。但是，盡管這本入門書分為三部分，但它幾乎沒有觸及廣闊的SDR世界的表面。

到目前為止，我們已經定義了SDR并讨論了它的優點和缺點。

在第二篇文章中，讓我們仔細看看SDR建立一個站點需要什麼。

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