软件无线电-它如何工作? 第5部分

哈Ha

上一部分中 ,讨论了使用GNU Radio进行信号接收。 现在,我们将考虑反问题-各种调制类型的信号传输。



与接收一样,使用GNU Radio,您可以创建一个复杂的软件系统来发送信号,而无需编写任何代码。 但是首先,让我们看一下SDR设备,它们不仅可以在接收上工作,而且可以在兆赫兹到千兆赫兹的传输范围内工作。

继续下割。


与便宜的RTL SDR V3接收器(可以以30美元购买)不同,您需要更严肃,更昂贵的硬件来进行传输。 但是,现在的选择很大。 我在这里不考虑纯粹是“业余” SDR收发器(Flex / Icom / Yaesu等),因为 它们中几乎没有SDR,它们对我们也不起作用,我们将考虑为DSP实验设计的成熟SDR,这些SDR可让您以所需格式传输任何内容。

LimeSDR和LimeSDR Mini



一系列有趣的设备涵盖了大约10 MHz至3.5 GHz的接收/传输范围。 LimeSDR的正式工作频率为100KHz,但据评论那里的灵敏度没有。
发行价约为200美元,但购买一块板子可能会出现问题,因为 它们仅通过供应来出售,并不总是可用。 作者筹集了200万美元的资金,但没有自己的Web服务器和完善的商店。 但是,值得称赞的是,所有订单均已发送。

阿达姆冥王星



ADI公司的电路板,主要为学生设计。 便宜的“穷人的SDR”选项约为120美元,发射/接收范围为300MHz至3.8GHz。

哈克夫



这种最早的主板之一出现在大约5-6年前,其频率范围为1 MHz至6 GHz。 该板相当老旧,其参数昂贵(300-400美元),它不知道如何以全双工工作,并且具有8位DAC / ADC。 现在有中国克隆,但我不能说它们的质量。

还有其他模型(Ettus Research,BladeRF,Red Pitaya),它们很有趣,但并不便宜,大多数都不太可能采用。 对于初学者而言,LimeSDR可能是最佳选择。 但必须强调的是,所有这些板卡都是为进行数字信号处理的实验而设计的-它们不是业余无线电意义上的收发器,它们的输出功率约为50 mW,该设备没有衰减器,放大器,滤波器,并且对于CQ DX根本没有进行优化(是的)。甚至连针对他们的r / l软件也不是。 尽管我在7和14 MHz处发射了HSRR wspr信号,并在1000 km处接收到,对于50mW和室内天线来说,这是一个很好的结果。

当然,该列表并不声称是完整的评论,但我希望从总体上理解就足够了。 有一个有用的平板电脑,虽然有些过时了,但是您可以大致了解不同设备的参数:



软体类


首先,请注意:在进行传输时,所有实验均应在最小功率和允许范围内进行,以免干扰其他服务。 原则上,很难防止某人的功率低于10mW,但无线电也必须保持清洁;)

因此,我们启动了GNU Radio并继续进行(如果有人错过了上一部分 ,建议您阅读它,以便更好地了解如何使用该程序)。

了解一般原理很重要-由于我们拥有软件定义无线电,因此我们可以在设备带宽内传输任何东西。 我们只需要创建必要的数字流,DAC就会“按原样”广播所有内容。 如前所述,到GNU Radio的输出称为Sink,具体名称取决于设备的型号。

简单的语气

最简单的测试:将正弦波源连接到变送器。


不是很有趣,但是对于某些验证或作为简单的信号发生器,它可能会很有用。 我们从控制接收器RTL SDR开始,我们看到了信号。



Nfm

让我们继续-考虑如何传输更有用的内容,例如,WAV文件或麦克风中的声音。 GNU Radio为此提供了一个现成的NBFM发送单元。 他完成了所有必要的工作-将我们的音频流转换为带有频率调制的复杂IQ信号,从而“理解” SDR。



屏幕截图中的结果是声音被传输,如果选择FM,则可以听到声音。 您也可以在便携式收音机上接收到这样的信号。



如您所见,接收和传输的频率更改为433 MHz,这是未经许可的LPD范围。

无线开关控制

现在考虑一些更有趣的事情。 由于我们正在谈论433 MHz频段,因此我们可以演示一个“肮脏的破解”-播放预先录制的信号。 这将使我们不了解信号的编码,而只是记录和传输信号,而无需了解内部内容。 骇客几乎是字面上的“肮脏”,因为 我们将播放从空中录制的信号,这远非理想。

例如,以便宜的434MHz无线交换机为例。 我使用了类似的东西,是在Mediamarkt购买的。



我们将不处理其格式,而只是按原样记录信号。 为此,请在GNU Radio中组合一个简单的电路。



选择较小的采样率以免将带宽写得太宽-文件将占用大量空间,多余的将被广播。

可视化需要FFT接收器,以确保信号确实是:



我们打开录音,按遥控器上的按钮,关闭录音。 顺便说一下,可以在Cool Edit中打开录制的文件,并确保正常录制了信号:



现在我们“收集”电路的发送部分:我们从文件中加载信号,然后简单地将其发送以进行发送。



我们还应该提到Throttle块,该块指示以什么采样率从文件中读取数据(此信息不在文件本身中)。 如果记录中的电平不足,则乘数常数块会放大信号。

然后一切都变得很简单-我们启动发射器,确保台灯点亮:)在全发射功率下,我们设法从公寓的另一端点亮了灯。 但是,如前所述,该方法非常“肮脏”-信号本身并不完美,并且所有在空中的信号都被传输,包括已记录的噪声以及可能来自其他设备的信号,这些信号意外掉入了记录中。 但是对于测试或控制房间内的无线电遥控机器来说,这很好。

结论


如您所见,SDR为使用不同信号的实验提供了相当大的空间,这非常简单。

再次构想的所有内容都不合为一体。 在下一部分中,将考虑更复杂的调制类型。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN453454/


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