SDR 支持软件 SDR# 软件与接收器相连,并提供用户界面和视觉显示(图 3)。 图 3:Airspy SDR# 用户界面从左侧的下拉菜单控制 SDR 接收器。频谱分析仪显示在顶部网格中,下方是频谱历史记录。(图片来源:Digi-Key Electronics) SDR# 默认用户界面包含三个主要元素: - 左侧的栏包含 SDR 器件的控件。其中有十四个下拉菜单,控制 SDR 接收器的各个方面。主要控件用于无线电、音频和显示。
- 顶部网格包含频谱分析仪显示。通过使用以分贝校准的对数刻度,在水平轴上绘制频率,在垂直轴上绘制信号功率。频谱分析仪是射频工程师用来测量和分析射频设备的主要测试工具。屏幕顶部的数字读数用于显示和控制频谱分析仪的中心频率。显示的最大频率范围是接收器的带宽,约为 2 MHz。显示屏右侧有一个水平缩放滑块控件。缩放允许显示画面围绕中心频率水平扩展。
- 频谱分析仪显示画面下方是频谱历史记录,有时称为谱图,用于显示频谱随时间的变化。水平轴是频谱分析仪画面中显示的频率;垂直标尺是时间。图中包含显示日期和时间的时标。第三维是信号功率,由颜色表示。默认的色度从黑色(最低功率水平)到红色(最高功率水平)。显示控件下有各种样式和颜色映射。
图 3 中显示的信号是 105.1 MHz FM 广播电台的信号。这是一个宽带 FM 信号,带宽为 200 kHz。其是 SDR 接收器中提供的八个解调器之一。其他解调器支持窄带 FM、AM、上下 SSB、DSB、CW 以及原始同相和正交信号分量。这些选项位于显示屏左上角的无线电控件中。 信号频谱由中心频率附近的模拟信号组成。其承载模拟广播节目。在此信号外部是双子带,包含其他节目资料和数字信息。节目信息内容经过解码,并即时显示在频谱分析仪显示画面上方。除了频谱显示外,还可以通过主机计算机访问广播电台的音频组件以进行收听。 宽带 FM 的带宽较大,因为它要承载高保真立体声音乐。美国国家气象局等无线电服务仅承载语音,并使用窄带 FM(图 4)。 图 4:收听美国国家气象局 162.471 MHz 气象广播。该电台使用窄带 FM。(图片来源:Digi-Key Electronics) 由于节目内容仅是语音,因此仅使用 11.2 kHz 的带宽接收美国国家气象局电台。同样,也可提供音频节目资料以及频谱显示。SDR 接收器可将所有这些服务添加至主机。 频谱历史记录或谱图显示对于查看接收信号频谱随时间的变化很有用。一个简单的例子是查看连续波 (CW) 摩尔斯电码信号的变化(图 5)。 图 5:连续波摩尔斯电码信号的谱图。(图片来源:Digi-Key Electronics) 连续波信号可打开和关闭射频载波(开关键控),以此对数据进行编码。在谱图显示画面上,按键被按下(以及载波正在传输时)的时间段由画面上的浅蓝灰色轨迹指示。在信号轨迹中可以看到表示测试的摩尔斯字符“V”(滴滴滴答)。请注意,软件会提供标有“CW shift”(CW 移位)的拍频振荡器 (BFO) 来做好接收 CW 信号的准备,这提供了一个用户控制音调,以听到代码传输。由于 CW 传输是窄带,因此接收器会将带宽减小到 300 Hz,如无线电控件下拉菜单中所示。若将接收器带宽保持为接收模式所需的最小值,可最大程度地减小通道中的噪声水平。
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