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了解軟件定義無線電的基礎(chǔ)知識

1947103 2022-11-24 | pdf | 368.44KB | 次下載 | 免費

資料介紹

從軍事和航空航天到業(yè)余愛好者，軟件定義無線電 (SDR) 的承諾是，用戶可以通過一個硬件捕獲、解調(diào)和訪問各種無線電頻率范圍內(nèi)的射頻信號。掃描帶的寬度取決于硬件的 RF 前端，而可以訪問的信號的數(shù)量和類型取決于軟件和底層處理能力。這兩者都是應(yīng)用要求以及相關(guān)成本和功率預(yù)算的函數(shù)。對于軍事和航空航天，成本可能高達(dá)數(shù)萬。對于短波收聽者、業(yè)余無線電愛好者和自己動手 (DIY) 者來說，需要的是一種簡單、低成本的方式，可以使用現(xiàn)成的臺式計算機(jī)或筆記本電腦訪問無線電波。從軍事和航空航天到業(yè)余愛好者，軟件定義無線電 (SDR) 的承諾是，用戶可以通過一個硬件捕獲、解調(diào)和訪問各種無線電頻率范圍內(nèi)的射頻信號。掃描帶的寬度取決于硬件的 RF 前端，而可以訪問的信號的數(shù)量和類型取決于軟件和底層處理能力。這兩者都是應(yīng)用要求以及相關(guān)成本和功率預(yù)算的函數(shù)。對于軍事和航空航天，成本可能高達(dá)數(shù)萬。對于短波收聽者、業(yè)余無線電愛好者和自己動手 (DIY) 者來說，需要的是一種簡單、低成本的方式，可以使用現(xiàn)成的臺式計算機(jī)或筆記本電腦訪問無線電波。在簡要介紹 SDR 之后，本文介紹了Adafruit Industries在簡要介紹 SDR 之后，本文介紹了Adafruit Industries的一款基于 USB 的低成本 SDR 模塊，它可以接收和解調(diào)范圍廣泛的信號，從簡單的連續(xù)波 (CW) 摩爾斯電碼到最復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制形式. 它將展示用戶如何使用該模塊和相關(guān)軟件向計算機(jī)添加無線電接收、無線電頻譜和頻譜圖分析。的一款基于 USB 的低成本 SDR 模塊，它可以接收和解調(diào)范圍廣泛的信號，從簡單的連續(xù)波 (CW) 摩爾斯電碼到最復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制形式. 它將展示用戶如何使用該模塊和相關(guān)軟件向計算機(jī)添加無線電接收、無線電頻譜和頻譜圖分析。什么是特別提款權(quán)？什么是特別提款權(quán)？SDR 使用數(shù)字技術(shù)取代傳統(tǒng)無線電硬件，如混頻器、調(diào)制器、解調(diào)器和相關(guān)模擬電路。通過使用適當(dāng)?shù)?a href='http://www.nxhydt.com/tags/模數(shù)轉(zhuǎn)換器/' target='_blank' class='arckwlink_none'>模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 直接將無線電信號數(shù)字化，SDR 可以在軟件中實現(xiàn)所有這些功能，以便同一硬件用于多種無線電模式，無論是 AM、FM、CW、單邊帶（ SSB）或雙邊帶（DSB）。結(jié)果是一種極其靈活的無線電，可以快速重新配置以處理不同的信號技術(shù)（圖 1）。SDR 使用數(shù)字技術(shù)取代傳統(tǒng)無線電硬件，如混頻器、調(diào)制器、解調(diào)器和相關(guān)模擬電路。通過使用適當(dāng)?shù)哪?shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 直接將無線電信號數(shù)字化，SDR 可以在軟件中實現(xiàn)所有這些功能，以便同一硬件用于多種無線電模式，無論是 AM、FM、CW、單邊帶（ SSB）或雙邊帶（DSB）。結(jié)果是一種極其靈活的無線電，可以快速重新配置以處理不同的信號技術(shù)（圖 1）。圖 1：比較傳統(tǒng)的模擬接收器（頂部）與基于 SDR 的接收器（底部）。ADC 之后的 SDR 接收器中的所有功能都使用可編程數(shù)字電路實現(xiàn)，這允許可編程更改和更新。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：比較傳統(tǒng)的模擬接收器（頂部）與基于 SDR 的接收器（底部）。ADC 之后的 SDR 接收器中的所有功能都使用可編程數(shù)字電路實現(xiàn)，這允許可編程更改和更新。（圖片來源：Digi-Key Electronics）超外差接收器（圖 1，頂部）等傳統(tǒng)無線電是基于硬件的，并使用模擬組件實現(xiàn)。SDR 接收器使用 RF 調(diào)諧器將感興趣的頻帶下變頻為 ADC 范圍內(nèi)的中頻 (IF)。從那時起，所有電路都是數(shù)字的。數(shù)字下變頻器將信號頻率轉(zhuǎn)換為基帶，執(zhí)行低通濾波功能。數(shù)字信號處理器 (DSP) 執(zhí)行解調(diào)、解碼和相關(guān)任務(wù)。這些電路通常基于專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 和可編程 DSP 設(shè)備。通過適當(dāng)?shù)能浖@些數(shù)字電路提供了一種非常靈活的無線電，能夠接收各種調(diào)制類型。超外差接收器（圖 1，頂部）等傳統(tǒng)無線電是基于硬件的，并使用模擬組件實現(xiàn)。SDR 接收器使用 RF 調(diào)諧器將感興趣的頻帶下變頻為 ADC 范圍內(nèi)的中頻 (IF)。從那時起，所有電路都是數(shù)字的。數(shù)字下變頻器將信號頻率轉(zhuǎn)換為基帶，執(zhí)行低通濾波功能。數(shù)字信號處理器 (DSP) 執(zhí)行解調(diào)、解碼和相關(guān)任務(wù)。這些電路通常基于專用集成電路 (ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 和可編程 DSP 設(shè)備。