靈魂拷問：你是否對(duì)SDR軟件定義無線電不知所措？五步教你走出迷惑

那么，什么是軟件定義無線電（SDR）？非常簡(jiǎn)單，IEEE將SDR定義為“其中一些或全部物理層功能由軟件定義的無線電”。完全有道理，但真正的含義是無需更改物理硬件即可修改無線電的某些功能。無線電工作的頻率范圍和頻帶就是一個(gè)很好的例子。

傳統(tǒng)的硬件定義的無線電功能只能通過物理上更改設(shè)備來更改參數(shù)。這種“硬連線”方法最大程度地降低了工作頻率的靈活性以及支持多種波形的能力。相反，軟件定義的無線電使能的多模，多頻帶或多功能無線電能夠在寬帶上工作，并且能夠通過更改設(shè)備上的軟件或固件負(fù)載來支持多種波形。

為了使此功能從硬件定義轉(zhuǎn)移到軟件定義，需要多種技術(shù)。主要進(jìn)步之一包括寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）以及基帶處理器的進(jìn)步。使處理元件更靠近天線并盡快數(shù)字化RF信號(hào)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)有用的軟件定義架構(gòu)至關(guān)重要。

軟件無線電新手指南

文：湯米·里德（TOMMY REED）

與傳統(tǒng)的基于硬件的無線電設(shè)備相比，軟件定義無線電或SDR設(shè)備具有更高的靈活性和適應(yīng)性。但是，將所有這些1和0加到已經(jīng)復(fù)雜而優(yōu)美的MHz和dB技術(shù)中可能會(huì)令人生畏。我們撰寫了這篇文章，以幫助您通過5個(gè)簡(jiǎn)單的步驟使用軟件定義無線電（SDR）開始您的旅程。

不用再拖延了，這是我們的初學(xué)者指南，可以開始使用軟件定義的無線電！

第一步：購(gòu)買一臺(tái)優(yōu)質(zhì)的筆記本電腦，并配備強(qiáng)勁的電池

開始使用軟件定義的無線電的第一步是找到合適的電腦主機(jī)。您將需要一臺(tái)具有不錯(cuò)的續(xù)航能力的筆記本電腦來管理SDR的所有軟件優(yōu)勢(shì)。提出此建議的原因有很多，其中一些可能并不十分明顯……尤其是如果您剛接觸射頻工程。

首先，帶電池的筆記本電腦可以讓您隨時(shí)隨地進(jìn)行SDR設(shè)置。許多RF信號(hào)很難在室內(nèi)嗅探出來。GPS是無處不在但非常弱的RF信號(hào)的一個(gè)很好的例子。使用電池供電的筆記本電腦的第二個(gè)原因是，交流電源產(chǎn)生的噪聲可能會(huì)對(duì)軟件定義無線電造成嚴(yán)重破壞，具體取決于您感興趣的操作頻率。

專業(yè)提示：在需要連接到筆記本電腦的所有電纜上添加一個(gè)鐵氧體線圈，以幫助最大程度地減少噪聲干擾。

最后，如果您使用的筆記本電腦是您的日常驅(qū)動(dòng)程序，那么最好安裝并使用良好的虛擬機(jī)（VM）保護(hù)您的計(jì)算機(jī)。

第二步：根據(jù)您的意圖選擇正確的軟件定義無線電（SDR）

在確定哪種SDR或軟件定義的無線電最適合您時(shí)，需要考慮一些關(guān)鍵事項(xiàng)。有許多選項(xiàng)可以涵蓋全部預(yù)算和功能。選擇軟件定義無線電時(shí)要考慮的一些重要因素包括預(yù)算，接收（RX）或同時(shí)發(fā)送（TX）和接收，頻率范圍，輸出功率（用于支持發(fā)送的SDR）等。

在本入門指南中，我們將介紹兩種入門的SDR：RTL-SDR加密狗和HackRF One。

RTL-SDR

RTL-SDR是僅基本接收（Rx）的軟件定義無線電，在錢包中很容易使用。對(duì)于射頻工程和SDR的新手來說，這是一個(gè)絕佳的選擇。

HackRF One

HackRF One是一款功能強(qiáng)大的軟件定義無線電，能夠進(jìn)行發(fā)射和接收（Tx / Rx）。HackRF One為500美元以下的SDR提供良好的功能。

專業(yè)提示：請(qǐng)注意SDR中使用的本地振蕩器的類型。TCXO通常會(huì)比簡(jiǎn)單的XO或VCXO表現(xiàn)更好

第三步：確保您正在運(yùn)行最新版本的固件

像您擁有的任何其他電子設(shè)備一樣，您應(yīng)始終保持固件更新。這對(duì)于軟件定義無線電沒有什么不同。首次啟動(dòng)SDR時(shí)，請(qǐng)務(wù)必抓住并安裝最新的固件。這樣做可能會(huì)提高軟件定義無線電的穩(wěn)定性和安全性。

對(duì)于使用HackRF One SDR的用戶，可以在此處找到最新的固件。

https://github.com/mossmann/hackrf/releases

如果您需要安裝方面的幫助，請(qǐng)從Secure Solutions那里的人們那里獲得這份出色的指南。

如果您運(yùn)行的是RTL-SDR，則可以在此處獲取最新的固件。

https://www.rtl-sdr.com/a-simple-step-by-step-guide-to-updating-the-nanovna-firmware/

專家提示：如果您運(yùn)行的是HackRF One，則最近更新的固件增加了執(zhí)行頻率掃描的功能

第四步：別忘了為您的SDR配一根好天線

有些SDR套件（例如上述的HackRF One SDR）帶有天線，而有些則沒有。沒有什么比在圣誕節(jié)早晨打開禮物然后意識(shí)到因?yàn)橛腥送浟穗姵囟鵁o法玩游戲更糟糕的了。不要讓您的軟件定義無線電發(fā)生這種情況。請(qǐng)檢查以確保您的套件包含天線，如果沒有，請(qǐng)重新拾起天線。

隨著您對(duì)SDR的更加熟悉并希望開始突破極限，您可能需要從隨附的天線進(jìn)行升級(jí)。為您的SDR選擇天線時(shí)，要考慮的一些重要事項(xiàng)是類型（全向或定向），有源或無源，工作頻率等。

專業(yè)提示：請(qǐng)注意所有RF連接器，電纜和適配器（例如：SMA至BNC）。廉價(jià)的連接器和電纜會(huì)對(duì)靈敏的RF系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，尤其是隨著頻率的升高。

第五步：從開源軟件定義的無線電項(xiàng)目開始

您軟件定義無線電的大多數(shù)功能都可以通過軟件很好地控制。許多最流行的軟件定義無線電都具有強(qiáng)大的開源資源來幫助您入門。

這些項(xiàng)目的范圍從創(chuàng)建您自己的FM收音機(jī)到使用軟件定義的收音機(jī)作為頻譜分析儀。甚至還有嗅探附近的手機(jī)IMSI的項(xiàng)目（注意：這可能會(huì)引起嚴(yán)重的隱私和法律問題，因此使用后果自負(fù)）。

如果您運(yùn)行的是HackRF One，那么這里是SDR開源項(xiàng)目文件的絕佳資源。

https://awesomeopensource.com/projects/hackrf

如果您使用的是RTL-SDR，這也是一個(gè)指向有趣的開源項(xiàng)目的鏈接。

https://awesomeopensource.com/projects/rtl-sdr