相對簡單的軟件定義無線電,將一些簡單的組件轉(zhuǎn)換為強大而靈活的通信工具。
軟件定義無線電(SDR)是一種無線電通信系統(tǒng),其中傳統(tǒng)上在模擬硬件中實現(xiàn)的組件(如混頻器、濾波器、放大器、調(diào)制器和解調(diào)器)由計算機或嵌入式系統(tǒng)上的軟件實現(xiàn)。SDR最大的優(yōu)勢在于其靈活性。因為這些功能是由軟件處理的,所以您可以通過簡單地更新軟件來改變無線電的行為。
這一次,我將向您展示如何使用樹莓派Pico制作這樣一個接收器的精彩示例。
即使這個接收器完全獨立工作,不需要使用PC,所有功能都直接在它上控制,并顯示在一個小的OLED顯示屏上。最初的項目是在101件事網(wǎng)站上展示的,作者是喬恩·道森,所以所有的功勞都歸他。此外,在這個網(wǎng)站上還有更多優(yōu)秀的樹莓派項目,我希望在不久的將來測試和推廣其中的一些。
本項目由PCBWay贊助。訪問PCBWay網(wǎng)站,大省一筆,紫色阻焊膜限時促銷。從9月1日到9月30日,你可以得到10個2層100x100mm的紫色pcb,只需要5美元。PCBWay以最優(yōu)惠的價格為您提供創(chuàng)建項目所需的所有服務。
該接收器由最少的組件組成,但其大量的功能和各種設置的可能性甚至可以與昂貴的同類商業(yè)設備相媲美。
我在通用PCB上制作了完整的設備,正如您所看到的,組件的布局幾乎與源頁面上呈現(xiàn)的原理圖的面包板版本相同。我在不到一天的時間里在PCB上完成了整個項目,并且對設備在第一次通電時立即工作的事實感到非常驚訝。
基本組成部分是清晰可見的,它們是:
現(xiàn)在簡單介紹一下安裝代碼。GitHub頁面以.uf2文件的形式提供了Raspberry Pi Pico和更新的Raspberry Pi Pico2的二進制文件。這意味著安裝非常簡單。我們需要按住Pico上的按鈕并插入USB?,F(xiàn)在,Pico在“這臺PC”中顯示為大容量存儲設備,我們需要簡單地復制提供的內(nèi)容。Uf2文件放入其中。
至此,代碼的安裝就完成了。
現(xiàn)在是設備的第一次通電和一個簡短的測試。我將接收器的音頻輸出連接到PC聲卡的“Line In”輸入?,F(xiàn)在,我連接一個簡單的“長線”天線,并嘗試接收廣播電臺來確認功能。
這就是完成的Pico SDR接收器看起來像放在一個合適的外殼上,前面板上的顯示和控制按鈕以及背面的電源和天線連接。
如果我們看看盒子里面,我們會看到,除了通用PCB,它還有一個d級音頻放大器模塊和一個小揚聲器,所以SDR接收器是完全獨立的,記住,而不是外部電源,我們可以安裝鋰電池與充電器電路。
現(xiàn)在我將簡單地“瀏覽”一下菜單,看看所有的功能和可能性。單獨解釋這些函數(shù)需要很長時間。在本文的最后是原始手冊,您可以根據(jù)該手冊更詳細地學習所有功能。對于設置選項,我們有兩個按鈕菜單和背部加上旋轉(zhuǎn)編碼器內(nèi)置按鈕。
當打開接收器時,顯示器顯示自上次操作以來保存的信息。
即使在一開始,在這個小顯示器上它有許多有用的功能:
?中間以大數(shù)表示當前的調(diào)諧頻率
?然后是解調(diào)模式,在本例中是AM
?電池狀態(tài)
?信號強度(dBm)
?信號強度以條的形式表示
?還有調(diào)音步驟
通過按下左鍵,我們可以切換到幾個有趣的顯示模式:
?頻譜顯示
?然后是頻譜加瀑布
?然后是瀑布
?關于微控制器的電池和資源的數(shù)據(jù)
?接下來是一個漂亮的模擬信號強度計
?一個簡單的探測器接收器作為屏幕保護程序的原理圖
?最后我們回到主屏幕
與旋轉(zhuǎn)編碼器,我們設置所需的頻率與調(diào)諧步驟,我們也可以調(diào)整。
-通過按旋鈕,我們進入菜單,我們可以選擇合適的BAND,再按一次,我們激活所選的BAND。
使用右MENU按鈕,我們進入主菜單,在那里我們可以執(zhí)行接收信號的詳細設置。使用旋轉(zhuǎn)編碼器,我們在菜單中移動并選擇設定值,并通過再次按下它來確認所選值。
在菜單中,我們有以下選項:
?頻率
?收回已存儲的數(shù)據(jù)
?頻率存儲
?音量值(0 ~ 9)
?模式(AM、AM- sync、LSB、USB、FM、CW)
?AGC速度()
?帶寬()
?壓制
?自動缺口(開或關)
?不強調(diào)
?智商校正
?帶層和帶Sop掃描功能
?頻率設置
?連續(xù)波頻率
?最后是硬件設置
我們也有更多的附加功能和快捷方式按下三個按鈕的組合。
在做這個項目的時候,讓我非常驚訝的是,我意外地注意到這個小的SDR無線電甚至有一個額外的更大的彩色顯示器的選擇,顯示了一個瀑布的光譜。代碼已經(jīng)支持這個選項,我們只需要向菜單中添加額外的顯示。我目前使用的情況下,顯示器安裝從我以前的項目,但它會更好,如果兩個顯示器安裝在一個更大的普通情況下。
有了這個視覺上的添加,這個漂亮的小收音機變得更加有吸引力。下面是連接顯示器的圖表,用樹莓派的pico,我用軟的扁平電纜連接。
現(xiàn)在我們需要在Hardware菜單中啟用二次顯示,并設置旋轉(zhuǎn)和顏色。
接下來,我將演示廣播電臺和業(yè)余無線電通信的接收。正如你所看到的,信號接收比較差。這樣做的原因是,在這個基本版本的接收器不包含任何濾波器電路在輸入,也沒有這樣的設備通常有一個低噪聲放大器。此外,對于天線,我使用了一個簡單的5米電線放在我的房子的屋頂上。有一次我用了我的天線調(diào)諧器,接收效果明顯好了很多。
最后是一個簡短的結論。我實在無法用言語來形容這個偉大的工程。我感謝Jon Dawson的辛勤工作,我希望在未來,在社區(qū)的支持下,這個項目會發(fā)展得更好。該項目展示了軟件定義無線電的驚人潛力,將幾個簡單的組件轉(zhuǎn)變?yōu)閺姶蠖`活的通信工具。我鼓勵你們建立自己的電臺,以一種全新的方式探索電臺的世界??吹揭粋€簡單的樹莓派Pico,加上一點代碼,就能解鎖如此廣泛的無線電功能,真是太了不起了。我希望這個視頻能激勵你動手,加入不斷增長的SDR愛好者社區(qū)。
本文編譯自hackster.io





