了解软件定义无线电的基础知识

1947103 2022-11-24 | pdf | 368.44KB | 次下载 | 免费

资料介绍

从军事和航空航天到业余爱好者，软件定义无线电 (SDR) 的承诺是，用户可以通过一个硬件捕获、解调和访问各种无线电频率范围内的射频信号。扫描带的宽度取决于硬件的 RF 前端，而可以访问的信号的数量和类型取决于软件和底层处理能力。这两者都是应用要求以及相关成本和功率预算的函数。对于军事和航空航天，成本可能高达数万。对于短波收听者、业余无线电爱好者和自己动手 (DIY) 者来说，需要的是一种简单、低成本的方式，可以使用现成的台式计算机或笔记本电脑访问无线电波。从军事和航空航天到业余爱好者，软件定义无线电 (SDR) 的承诺是，用户可以通过一个硬件捕获、解调和访问各种无线电频率范围内的射频信号。扫描带的宽度取决于硬件的 RF 前端，而可以访问的信号的数量和类型取决于软件和底层处理能力。这两者都是应用要求以及相关成本和功率预算的函数。对于军事和航空航天，成本可能高达数万。对于短波收听者、业余无线电爱好者和自己动手 (DIY) 者来说，需要的是一种简单、低成本的方式，可以使用现成的台式计算机或笔记本电脑访问无线电波。在简要介绍 SDR 之后，本文介绍了Adafruit Industries在简要介绍 SDR 之后，本文介绍了Adafruit Industries的一款基于 USB 的低成本 SDR 模块，它可以接收和解调范围广泛的信号，从简单的连续波 (CW) 摩尔斯电码到最复杂的数字调制形式. 它将展示用户如何使用该模块和相关软件向计算机添加无线电接收、无线电频谱和频谱图分析。的一款基于 USB 的低成本 SDR 模块，它可以接收和解调范围广泛的信号，从简单的连续波 (CW) 摩尔斯电码到最复杂的数字调制形式. 它将展示用户如何使用该模块和相关软件向计算机添加无线电接收、无线电频谱和频谱图分析。什么是特别提款权？什么是特别提款权？SDR 使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。通过使用适当的模数转换器 (ADC) 直接将无线电信号数字化，SDR 可以在软件中实现所有这些功能，以便同一硬件用于多种无线电模式，无论是 AM、FM、CW、单边带（ SSB）或双边带（DSB）。结果是一种极其灵活的无线电，可以快速重新配置以处理不同的信号技术（图 1）。SDR 使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。通过使用适当的模数转换器 (ADC) 直接将无线电信号数字化，SDR 可以在软件中实现所有这些功能，以便同一硬件用于多种无线电模式，无论是 AM、FM、CW、单边带（ SSB）或双边带（DSB）。结果是一种极其灵活的无线电，可以快速重新配置以处理不同的信号技术（图 1）。图 1：比较传统的模拟接收器（顶部）与基于 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编程数字电路实现，这允许可编程更改和更新。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：比较传统的模拟接收器（顶部）与基于 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编程数字电路实现，这允许可编程更改和更新。（图片来源：Digi-Key Electronics）超外差接收器（图 1，顶部）等传统无线电是基于硬件的，并使用模拟组件实现。SDR 接收器使用 RF 调谐器将感兴趣的频带下变频为 ADC 范围内的中频 (IF)。从那时起，所有电路都是数字的。数字下变频器将信号频率转换为基带，执行低通滤波功能。数字信号处理器 (DSP) 执行解调、解码和相关任务。这些电路通常基于专用集成电路 (ASIC)、现场可编程门阵列 (FPGA) 和可编程 DSP 设备。通过适当的软件，这些数字电路提供了一种非常灵活的无线电，能够接收各种调制类型。超外差接收器（图 1，顶部）等传统无线电是基于硬件的，并使用模拟组件实现。SDR 接收器使用 RF 调谐器将感兴趣的频带下变频为 ADC 范围内的中频 (IF)。从那时起，所有电路都是数字的。数字下变频器将信号频率转换为基带，执行低通滤波功能。数字信号处理器 (DSP) 执行解调、解码和相关任务。这些电路通常基于专用集成电路 (ASIC)、现场可编程门阵列 (FPGA) 和可编程 DSP 设备。