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