从军事和航空航天到业余爱好者，软件无线电 (SDR) 的前景在于，只要使用一个硬件，用户就可以捕获、解调和访问广泛的无线电频率范围内的射频信号。扫描的宽度取决于硬件的射频前端，而可访问信号的数量和类型则取决于软件和基础处理能力。这两者取决于应用要求以及相关的成本和功率预算。对于军事和航空航天领域，成本可能高达数万美元。对于短波听众、业余无线电发烧友和 DIY 者来说，需要的是一种简单、低成本的方法，利用现成即用的台式计算机或笔记本电脑来获取无线电波。
本文首先会简单介绍 SDR，再介绍 Adafruit Industries 推出的基于 USB 的低成本 SDR 模块。该模块可以接收和解调多种信号，从简单的连续波 (CW) 摩尔斯电码到最复杂的数字调制形式。文中将向用户展示如何使用该模块和相关软件，以在计算机上添加无线电接收、无线电频谱和频谱分析功能。
什么是 SDR/p>
SDR 就是用数字技术取代传统无线电硬件，如混频器、调制器、解调器和相关模拟电路。SDR 可使用适当的模数转换器 (ADC) 直接将无线电信号数字化，因此可以在软件中实现所有这些功能。如此一来，相同的硬件就可以用于多种无线电模式，无论是 AM、FM、CW、单边带 (SSB) 还是双边带 (DSB)。结果是无线电变得极其灵活，经过快速重新配置后，便可处理不同的信令技术(图 1)。
图 2：1497 是一款低成本 SDR 接收器，其封装只有 25 美分硬币大小，并配备辅助天线和遥控器。该接收器可从 24 MHz 调至 1.85 GHz，并通过 USB 与主机连接。(图片来源：Adafruit Industries)
接收器上的天线通过 MCX 连接器进行连接。接收器上的 MCX 插孔可以接受天线电缆上的插头，或者随附的天线可以替换成用户提供的定制天线。
如果用户决定用其他天线替换随附的天线，则可以用 MCX 插头进行连接。同轴转接器可用于将 SDR 上的 MCX 输入连接器与更常用的 SMA 或 BNC 连接器配接。Amphenol RF 同时提供 MCX 插头转 SMA 插孔 (242127) 和 BNC 插孔转 MCX 插头 (242204) 接头，是较常见的连接器接口。
SDR 支持软件
SDR# 软件与接收器相连，并提供用户界面和视觉显示(图 3)。
图 4：收听美国国家气象局 162.471 MHz 气象广播。该电台使用窄带 FM。(图片来源：Digi-Key Electronics)
由于节目内容仅是语音，因此仅使用 11.2 kHz 的带宽接收美国国家气象局电台。同样，也可提供音频节目资料以及频谱显示。SDR 接收器可将所有这些服务添加至主机。
频谱历史记录或谱图显示对于查看接收信号频谱随时间的变化很有用。一个简单的例子是查看连续波 (CW) 摩尔斯电码信号的变化(图 5)。
图 6：433.92 MHz 下以脉冲形式发送数据的远程气象站发射器谱图。谱图以约 50 秒的间隔捕获并显示传输的脉冲。(图片来源：Digi-Key Electronics)
汽车遥控无钥匙进入 (RKE) 系统的工作频率为 315 或 433 MHz，具体取决于所使用车辆的位置和管制法规。在这种情况下，用户只需要拿着钥匙扣靠近天线，按下其中一个按钮，就可以看到使用的调制类型(图 7)。
RKE 钥匙的频谱在约 433.9 MHz 处显示双峰。此设备的数据编码采用频移键控 (FSK)，其中载波在两个频率之间移动以指示数字 1 或 0。其他 RKE 钥匙使用幅移键控 (ASK)，其中载波的幅度在两个电平之间偏移，与 CW 信号差别不大。
图 7：遥控无钥匙进入设备的频谱使用 433.9 MHz 载波的 FSK 来对数字数据进行编码，以控制进入车辆。(图片来源：Digi-Key Electronics)
总结
Adafruit 1497 SDR 接收器为研究爱好者和专业人士打开了 VHF、UHF 和低微波频带的大千世界。该器件可以让用户使用计算机收听 FM、TV、业余无线电、民用频段、天气和短波广播。它还可以用作频谱分析仪，以验证各种便携式射频设备的运行情况。此外，1497 也可用于制造射电天文学的干涉仪——所有这些均成本低廉。
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来源：奋哥时代
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