软件定义无线电(SDR)原理及业余SDR的应用

项目解码用于全球范围数字电台（DRM）的COFDM 技术。

有广泛的业余无线电爱好者和家用的硬件解决方案。有专业级的收发机解决方案，例如，ZS-1或Flex接收机，自制的PicAStar收发机，软岩SDR工具包和初学者解决方案，例如短波的FiFi SDR。

一些常见的带有Realtek RTL2832U控制器的DVB-T USB闪盘和Elonics E4000 或Rafael Micro R820t高频头可以作为一个宽带SDR接收机使用。

主要使用通用软件无线电外设（USRP）的GNU无线电，使用一个USB 2.0 接口、FPGA和一整套高速的模-数和数-模转换器、结合可重构的免费软件。其采样和合成带宽是PC声卡的一千倍，使它能宽带操作。

HPSDR (高性能软件定义无线电)项目使用一个16位135MSPS模数转换器在0到55MHz范围提供传统的模拟高频无线电的性能。接收机使用混频器镜像或别名响应也运作在甚高频和超高频范围内。通过提供的一个USB2.0接口接口到PC，也可以使用以太网。该项目是模块化的并包括一个插其它的板的底板。这允许试验新的技术和设备而无需更换整个板集的。激励器在同一范围内提供1/2W的RF或使用镜像或别名进入甚高频和超高频范围。

WebSDR是由彼得-特捷克·德·波尔（Pieter.Tjerk de Boer）发起的通过浏览器访问全球范围内覆盖完整短波范围的多个SDR的项目。最近他分析了使用接收机系统耦合的啁啾发射机信号。

2、业余试验

按照介绍和参考资料，笔者试了一下成本最低的RealtekRTL2832U控制器的DVB-T USB数字电视接口，使用原因如简介所示，我们把它当作一个SDR接收机。可以在网上购得或在商店购得，几十元或一二百元左右，一定要买芯片是RealtekRTL2832U的。这个SDR接收机如图所示。

接在计算机上的Realtek RTL2832U控制器的DVB-T USB数字电视接口

根据资料，目前使用这一款接收机的比较多。相应的SDR软件也较多，根据介绍选了反映比较好的两款软件，一个是HDSDR，另一个是SDRSHARP，后者是开源的，前者是免费软件不开源。选两个应用的原因是看一看效果如何。

第一个应用软件HDSDR的网址在http://www.hdsdr.de/，版本2.63下载下来。

第二个应用软件SDRSHARP的网址在http://sdrsharp.com/，可从页面下载链接页下载。

下面分别看一下两个应用：

1）HDSDR：

安装HDSDR，记住路径。

下载DVB-T USB数字电视接口用DLL，DLL在 https://github.com/josemariaaraujo/ExtIO_RTL/raw/master/Release/ExtIO_RTL.dll

将DLL复制在安装HDSDR的路径内。

安装USB驱动工具，这个工具的网址在http://sourceforge.net/projects/libwdi/files/zadig/，最好用专用USB驱动安装工具安装。

然后只点击HDSDR执行文件。如果前一步USB驱动安装正确的话，HDSDR启动会问用哪个DLL的。

启动后选择一种模式并设定参数，就可以进行各个频段内的收听实验了。画面如图所示。

HDSDR调频收听

RTL设定

SDR硬件耦合和本地中心频率定格

通过应用软件，可以在调频范围内收听到广播以及进行各种操作，参数比较多，设定比较麻烦的，专业人士可能会很好使用的。

2）SDRSHARP

安装已经下载的SDRSHARP后启动，因为已经安装过了DVB-T USB数字电视接口的驱动，因此启动SDRSHARP后，选好前端的USB类型定好中心频率，运行后界面如下：

SDRSHARP的调频画面

这个界面参数少一些，似乎声音效果好一些，但没有前一个细微，然后观察了各种制式下的频率。以及各种滤波效果，许多复杂的FFT运算都包含在内部了，应用者方便多了。

用经济的手段获得近似专业的效果，应该说是现代技术带来的好处。如果不用这个工具的话，要达到这个目的，一般比较难的。按照软件无线电的要求，确实利用了计算机作为主要的数字信号处理器，而且可以灵活的进行软件处理。

两个软件确实都可以运行，第一个精细的，专业性强，第二个虽比第一个简单一些，但第二个是特别专用的。但使用时都容易卡住的，特别是变频时，动态容易卡的，停下来改变频率再运行，卡的现象会少些。

3）可以利用DVB-T USB数字电视接口结合免费软件组构扫频仪的。

参考资料，除了DVB-T USB数字电视接口硬件外，再按照一定步骤安装以下几个软件，可以组构一个一般的扫频仪，这些软件是SDRSharp 、rtlsdr.dll、Zadig、UniTrunker、VirtualAudio Cable、Digital Speech Decoder(DSD)、Cygwin和MicrosoftVisual C++ 2010 Runtime。但组构比较麻烦。

其结果如下图：

SDR扫频结果

图下面黑色的部分是组构好后扫描到的内容。

还有许多业余SDR的应用。

作者：sdf000