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SDR 軟件定義無線電

軟件定義無線電(Software Defined Radio,SDR)係一種用軟件嚟實現傳統硬件功能嘅無線電技術。SDR 將接收到嘅無線電信號數碼化,然後用電腦軟件進行處理,呢種方式帶嚟咗極大嘅靈活性同可擴展性。

SDR 嘅基本原理

傳統無線電接收機用硬件電路(濾波器、混頻器、解調器等)嚟處理信號。SDR 嘅做法唔同:

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天線 → 放大器 → ADC(模數轉換器) → 電腦軟件處理

核心思路:盡早將模擬信號轉換成數碼信號,然後用軟件完成所有嘅信號處理工作。

SDR 嘅優勢

  • 極寬嘅頻率覆蓋:一個設備可以覆蓋好寬嘅頻率範圍
  • 軟件可升級:唔使更換硬件,只需更新軟件就可以獲得新功能
  • 瀑布圖顯示:直覺地睇到頻譜上嘅信號
  • 同時解碼多個信號:頻寬夠嘅話可以同時監聽多個頻率
  • 錄製同回放:可以錄製 IQ 數據,之後再分析

僅接收嘅 SDR 設備

呢啲設備只可以接收信號,唔可以發射,非常適合入門同學習。

RTL-SDR(V3 / V4)

價格:約 HK$50-200

頻率範圍:24 MHz - 1.7 GHz(V3),500 kHz - 1.7 GHz(V4)

優點

  • 價格極低,入門首選
  • USB 供電,即插即用
  • 社群龐大,教學資源極豐富
  • 可以接收航空、氣象衛星、業餘無線電等
  • V4 版本改進咗 HF 接收能力

缺點

  • 動態範圍有限
  • 8 bit ADC,精度較低
  • 帶寬約 2.4 MHz
  • 容易被強信號飽和

適合:零基礎入門、收聽航空通信、接收氣象衛星圖片、學習信號分析

Airspy HF+ Discovery

價格:約 HK$1500-2000

頻率範圍:0.5 kHz - 31 MHz,60 - 260 MHz

優點

  • HF 接收性能極佳
  • 高動態範圍
  • 低底噪
  • 體積細小

缺點

  • 帶寬較窄(768 kHz)
  • 只覆蓋 HF 同部分 VHF

適合:認真嘅 HF 短波收聽者、業餘無線電監聽

SDRplay RSPdx

價格:約 HK$1500-2000

頻率範圍:1 kHz - 2 GHz

優點

  • 頻率覆蓋極寬
  • 14 bit ADC
  • 三個天線輸入
  • 帶寬達 10 MHz
  • 配套軟件 SDRuno 功能豐富

缺點

  • 價格較高
  • SDRuno 只支持 Windows

適合:想要一步到位嘅認真玩家

收發一體嘅 SDR 電台

呢啲設備可以發射同接收,係真正嘅業餘無線電收發機。

ADALM-PLUTO(PlutoSDR)

價格:約 HK$800-1500

頻率範圍:325 MHz - 3.8 GHz(可改裝擴展)

優點

  • 可以發射(最大約 10 dBm)
  • 支持全雙工
  • 開源硬件
  • 教育同實驗用途

缺點

  • 發射功率極低
  • 主要用於學習同實驗

HackRF One

價格:約 HK$1500-2500

頻率範圍:1 MHz - 6 GHz

優點

  • 超寬頻率覆蓋
  • 可以發射(半雙工)
  • 開源硬件同軟件
  • 20 MHz 帶寬

缺點

  • 接收靈敏度一般
  • 8 bit ADC
  • 發射功率低

適合:無線電安全研究、信號分析、教育

SDR 軟件

SDR#(SDRSharp)

  • 平台:Windows
  • 價格:免費
  • 特點:介面簡潔,適合入門,支持 RTL-SDR
  • 下載airspy.com

SDR++

  • 平台:Windows / Linux / macOS
  • 價格:開源免費
  • 特點:跨平台,支持多種 SDR 硬件,介面現代
  • 下載GitHub

GQRX

  • 平台:Linux / macOS
  • 價格:開源免費
  • 特點:基於 GNU Radio,功能強大

CubicSDR

  • 平台:Windows / Linux / macOS
  • 價格:開源免費
  • 特點:跨平台,介面簡潔

SDRuno

  • 平台:Windows
  • 價格:免費(SDRplay 設備配套)
  • 特點:功能全面,專為 SDRplay 優化

SDR 嘅實際應用

1. 業餘無線電監聽

用 SDR 配合寬頻天線,可以同時監視一大段頻譜,發現有趣嘅信號。

2. 航空通信接收

接收 118-136 MHz 嘅航空通話,追蹤飛機動態。

3. 氣象衛星圖片接收

接收 NOAA 同 Meteor-M 氣象衛星嘅圖片信號(137 MHz 附近)。

4. ADS-B 飛機追蹤

接收 1090 MHz 嘅 ADS-B 信號,配合 dump1090 等軟件,可以追蹤附近嘅飛機。

5. 業餘衛星通信

監聽同操作業餘衛星(配合發射設備)。

6. 數碼信號解碼

解碼 DMR、P25、TETRA 等數碼信號(僅接收)。

7. 學習同教育

直覺地了解無線電信號嘅調制方式、頻譜特性等。

入門建議

如果你從未接觸過 SDR,建議:

  1. 買一支 RTL-SDR V4:花一百幾十蚊就可以開始
  2. 安裝 SDR# 或 SDR++:跟教學完成基本設定
  3. 接收 FM 廣播:驗證系統正常工作
  4. 收聽航空通信:體驗 SDR 嘅魅力
  5. 收聽業餘無線電 2 米頻段:監聽本地中繼
  6. 嘗試接收氣象衛星:挑戰一下,好有滿足感
  7. 如果想深入:升級到更好嘅 SDR 設備

天線好重要

SDR 嘅性能好大程度上取決於天線。RTL-SDR 附送嘅小天線效果有限。如果你想獲得更好嘅接收效果,建議自己製作或者購買合適嘅天線。一支簡單嘅偶極天線就可以大幅改善接收效果。

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