【火腿专题】SDR是个什么鬼？｜软件无线电究竟有啥好玩的？（干货）

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

我制作了一个名为SWLing Post的无线电博客；结果，每天都会收到读者的无线电相关问题。最常见的问题包括：

“那么，SDR到底是什么？这些比普通收音机好吗？“

“我想我想购买SDR。你推荐哪一个？“

很棒的问题，两个！但是，在我解决它们之前，我必须让读者知道它们也是“加载”的问题：问题可以很简单，但答案不是一句两句能说清楚的。

不过不用担心：以下三部分入门文章旨在尽可能彻底地解决这些问题。

新款ELAD FDM-S3

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。

但在我们开始之前，让我们从最基本的问题开始：

究竟什么是软件无线电（SDR）？

这不是爷爷的收音机

以下是维基百科定义SDR的方式：

“软件定义无线电（SDR）是一种无线电通信系统，其中传统上以硬件实现的组件（例如，混频器，滤波器，放大器，调制器/解调器，检测器等）通过个人计算机上的软件或嵌入式系统实现。”

虽然你爷爷这一辈的收音机都是以滤波器，混频器，放大器等形式硬件组成的，但SDR是硬件和软件的混合体。除了带有嵌入式软件、系统的桌面收发器和接收器，SDR通常是“黑盒子”外观：换句话说，SDR设备看起来像一个简单的部分硬件具有最少的天线端口，数据端口，并且很多时候还有某种LED指示灯可以让您知道设备何时运行。在某些型号的SDR上有一个单独的电源端口，额外的天线连接，电源开关，以及可能的一些其他功能；然而，“黑盒子”SDR通常看起来像一个不起眼的便携式计算机硬件， 就像外部移动硬盘一样。

你为什么想要SDR？

到目前为止，我们中的许多人已经适应了没有SDR的生活......那么，为什么在世界上我们还要去使用这个叫做SDR的玩意儿呢？ 下面，我将列出一些最吸引人的原因：

货真价实

Airspy HF +（顶部）和FDM-S2（底部）。 照片：Guy Atkins。

总的来说，与传统的全硬件无线电相比，SDR非常有价值。 例如，我会毫不犹豫地将我的SDR（例如500美元的Elad FDM-S2或900美元的WinRadio Excalibur）与价格高到两到三倍的传统接收器相提并论。 事实上，我的200美元AirSpy HF + SDR能够接收许多传统的DX级别的业余无线电通讯设备，节省了一大笔开销。 真的很棒。

频谱显示

SDR应用程序具有频谱显示功能，可以实时查看广播的无线电频谱。 虽然您可以使用传统接收器一次调谐并收听一个频率，但SDR允许您查看整个31米频段的频谱。 通过频谱显示，您可以看到信号何时开启或停止播出，而无需实际调谐到它们。 您可以看出可能导致干扰的信号，因为您可以看到其载波的轮廓。 频谱显示确实是一个窗口 ，可视化收音机上的内容。 现在使用传统的接收器经常让我觉得我正在戴着眼罩巡航各波段。 在习惯了频谱显示之后，我根本就没有办法在没有一台SDR的电台工作室呆着。

强大的工具

我喜欢这个用于控制SDR频率，模式，滤波器和陷波的SDR应用程序（SDRuno）窗口的用户界面的干净程度。

SDR通常可以组合令人眼花缭乱的可定制滤波器，增益控制，噪声消隐器，数字信号处理（DSP），音频控制等等。 能够定制SDR的性能，聆听体验是无与伦比的。 事实上，对于像我这样的SDR测试者来说，这几乎像是一个诅咒，比较两台SDR设备是极其困难的，因为每台SDR都可以改变得太多，以至于确定一个或另一个的最佳性能特征成为真正的挑战。 换句话说，比较SDR几乎就像比较苹果和橙子：即使使用不同的应用程序也可以增强并因此改变SDR的性能特征。

多个虚拟接收器

SDR控制台使管理多个虚拟接收器变得轻而易举。

虽然大多数传统的桌面接收器允许您在两个VFO（VFO A和B）之间切换，但一些现代SDR应用允许多个独立的虚拟接收器，这实质上是多个子接收器。 例如，在我的WinRadio Excalibur上，我可以在2 MHz范围内运行三个功能齐全且独立的虚拟接收器。 在接收器1上，我可能正在录制一个7490 kHz的短波通联。 在接收器2上，我可能正在6100 kHz上录制一个不同的通联，并在下边带的7200 kHz上跟踪40米段上的火腿电台。

录音工具

SDR应用程序通常具有用于录制所收到内容的录音功能。 有些像WinRadio Excalibur和SDR控制台一样，实际上允许在所有虚拟接收器上同时进行多个录制。

SDR控制台录制对话框

大多数SDR应用程序还允许您进行频谱记录，即不仅一次记录来自一个广播电台的一个单独广播，而且一次记录整个广播频段。每个录音可以很容易地包含几十个同时播放的电台。之后，您打开录音并通过SDR应用程序播放。录音可以调整和收听，就好像它们是现场直播的一样。实际上，对于SDR应用，使用天线或使用记录的频谱文件没有区别；听众的调音经验也是一样的。

所以想象一下，传播在一个深夜，或者当你要离开家时就会有一个全球性的地下电台开始直播：此时，只需触发频谱记录并稍后进行一些电台时间调整。就这么简单。

不断升级

SDR应用程序和SDR固件都可以从大多数制造商升级。事实上，我发现最实惠的SDR往往有最频繁的升级和更新。更新可以对SDR的性能产生积极影响，可以添加新功能，例如扩展频率范围或更多过滤器或在频谱瀑布中嵌入时间戳的功能。它可能是几乎任何东西，这就是如此辉煌。作为用户，您可以提出要求;如果SDR的开发人员喜欢这个想法，他们可以实现它。

那么，SDR有什么缺点呢？

看看SDR相对于传统无线电的所有这些优势，听起来SDR应该真正适合每个人。但实际情况是，他们并没有十全十美。对于一些无线电爱好者来说，SDR确实有一些不幸的缺点：

首先，如果您主要是Mac OS或Linux用户，并且更喜欢这些平台之一，那么您会发现在SDR和应用程序方面的选择要少得多。虽然每个应用程序都有一些很好的应用程序，但是有许多用于运行Windows的PC的SDR应用程序。在我进入SDR世界之前，事实上，我是一名非工作的Mac OS用户。当时，在Mac OS上只运行了一两个SDR应用程序，两者兼容的不是特别好。我考虑为我的MacBook购买Windows副本，但决定投资购买塔式PC。

其次，传统无线电的一大优点是，只需一台收音机，一台电源和一个天线，你就可以云游四海，旅行，现场操作和DXpeditions非常简单明了。另一方面，SDR需要某种计算机，如果在旅行时，通常要携带笔记本电脑。我在加拿大爱德华王子岛的一个远离电网的无电力小屋度过了几个夏天。我当时所在位置非常适合捕捉DX，并且没有射频干扰，所以我喜欢在那里制作以后可以收听的频谱录音。问题是，缺电是一门艺术，尤其是要同时为这么多设备供电。通常情况下，我的笔记本电脑电池可以有数小时的电量消耗，但当笔记本电脑也为SDR和便携式硬盘驱动器供电时，它会使电池的耗电速度提高两到三倍。

ELAD FDM-DUOr (接收机)

请记住，有功能齐全的桌面电台（如Elad FDM-DUO和FDM-DUOr）实际上他们就是SDR设备，这提供了一种绕过这个问题的简单方法。

最后，只有一些人不喜欢将电脑和收音机混为一谈。我有一个程序员的朋友，当他回家玩收音机和放松时，他最不想做的就是打开电脑。我明白，作为一名前程序员，我以前就是这样想的。但SDR的世界诱使我......现在我是一名皈依者。

本入门系列的范围

SDR世界是无线电世界中发展最快，最具活力的品类。因此，我不能在本入门手册中包含目前市场上的所有SDR。让我们面对现实：有太多，试图涵盖所有内容超出了本文的范围。相反，我已经策划了我的列表，并不是全面的，包括一些最受欢迎和广泛使用的机型。

除非另有说明，否则我将专注于SDR接收器。在第三部分中，我将调出一些流行的SDR收发器。此外，我将把注意力放在“黑匣子”各种SDR上。

这本入门书对我来说已经很久了，所以我会为我收到的最常见的问题提供答案。但是，尽管这本入门书分为三部分，但它几乎没有触及广阔的SDR世界的表面。

到目前为止，我们已经定义了SDR并讨论了它的优点和缺点。

在第二篇文章中，让我们仔细看看SDR建立一个站点需要什么。

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