使用RTL-SDR和Matlab Simulink玩转软件无线电(三)

1.3 我需要购买什么东西呢

为了实现SDR系统,你需要有一些软硬件。

1.3.1 SDR硬件:NooElec接收机

首先,你需要NooElecRTL-SDR接收机。你可以从nooelec.com上买到,或者amazon.com也行,除此之外还有其他的店铺也有售;价格一般在15英镑/20美元。这些设备的尺寸可能不同(迷你的或者加过屏蔽壳的都有,请看图1.2),但是它们基本功能一样,用途也一样。也有一些RTL-SDR使用的调谐器不同(E4000的,而不是R820T的);这些都可以用。


NooElecRTL-SDR有一个MCX天线口,配有一个MCX天线。尽管这个天线最适合的频段是UHF,但你还是可以用它来观察很大范围内的信号,也可以在MatlabSimulink里处理这些信号。

1.3.2 SDR硬件:电脑要求

这本书使用的系统是64位的Windows 8.1。同时也支持其他系统(Windows 7,810 32位或64位都行,OS X 10.7.4以上 以及众多的Linux发行版),本书的练习只需要很少修改就能在这些系统上使用。


没必要列出详细的系统需求,但我们认为你至少要有个比较好的CPU,比如Intel i5 i7或者AMD FX-8k系列,至少8G内存,30G硬盘空间,你至少还需要一个USB2.0口,我们还推荐你的电脑有声卡,这样你就可以收听你解调出的声音信号。只要你电脑够快,那么大多数的SDR程序都可以实时运行(也就是说处理器可以在数据到达时处理完毕)。如果你电脑不够快那么你可以把信号录下来,然后离线处理。


1.3.3 SDR软件:MathWorksMATLABSimulink


在你设计自己的SDR系统前,你需要装好MATLABSimulink。这本书使用的是R2014b版本,尽管RTL-SDR的硬件支持包也支持R2013b,但是你还是会碰到一些兼容性问题,所以我们推荐你使用R2014b或更新的版本。你可以从mathworks.com上买到。


RTL-SDR支持包可以从MATLAB中下载,不管你是哪种许可都行。要完成练习,你还需要一些额外的工具盒,它们是官方提供的Add-on(比如,滤波器设计工具,频域示波器):


DSP系统工具盒

通信系统工具盒

信号处理工具盒


MATLABSimulink为你提供了便捷的编码和编译环境,这些工具盒会为你提供任何SDR接收机所需要的算法。不止是可以设计滤波器,抽取器或者同步器,还提供时域和频域的显示器,可以用它们观察解调各阶段的信号。


1.3.4 SDR软件:MathWorksRTL-SDR硬件支持包


硬件支持包可用看作是提供接口给MATLAB的第三方软件,包括树莓派、Arduino,各种FPGAUSRP。其中最相关的是RTL-SDR的硬件支持包,这样你就能把RTL-SDR连上来,其他的包你可能以后也会用到。第二章我们会给你讲解如何下载、安装支持包和驱动,我们还在附录A.1提供了一些信息。注意你必须先装好MATLAB才能装支持包。


1.3.5 可选的附加

为了完成本书后期的练习,你可能还需要另外购买一些便宜的无线电发射器,这样你就能自己发射低功率射频信号了。这样你就能把信号发给RTL-SDR然后接收。发射机可以购买或者自制,参考附录E;你也可以找找家里的无线传感器(比如433MHz868MHz的无线传感器)。


在教室或实验室,你们可以考虑用一个USRPMathWorks也提供了硬件支持包,这样你就能用MATLAB或者Simulink来发射各种信号,但是价格比较贵可能要几千美元。


1.3.6 简单的复习

总之,要设计真实的SDR系统,你需要:

一个RTL-SDR设备

一台高性能电脑

MATLAB Simulink 2014b或新版

MathWorks DSP System Toolbox(数字信号处理系统)

MathWorks Communications System Toolbox(通信系统)

MathWorks Signal Processing Toolbox(信号处理)

MathWorks RTL-SDR硬件支持包

(可选)无线发射机

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