探索射频频谱：MATLAB Simulink与RTL-SDR的软件定义无线电

"Software_Defined_Radio_using_MATLAB_Simulink_and_the_RTL-SDR第三章中文翻译版，探讨了使用MATLAB Simulink和RTL-SDR进行软件定义无线电（SDR）的射频频谱观测，特别是集中在25MHz至1.75GHz的频段。章节内容涵盖了射频频谱的基本概念、电磁频谱的划分、射频通信服务的应用以及各国频谱管理的差异。" 本文主要涉及以下几个关键知识点： 1. **软件定义无线电(SDR)**：SDR是一种无线通信技术，它利用软件来处理通常由硬件完成的射频功能，如调谐、解调和编码。MATLAB Simulink和RTL-SDR是实现SDR的工具，前者提供了一个建模和仿真环境，后者是一种低成本的软件接收器。 2. **射频频谱**：射频频谱是指3kHz到300GHz之间的电磁频谱部分，广泛应用于各种通信服务，如广播、电视、移动通信、WiFi和导航系统。实际使用频率受到传播特性、天线尺寸、频谱共享等因素的影响。 3. **电磁波频谱**：电磁波按照频率分为多个频段，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。图3.1展示了这一频谱，并强调了SDR所关注的射频部分。 4. **频谱管理**：各国政府通过许可机构（如英国的Ofcom或美国的FCC）来管理射频频谱，分配给不同的用户和应用。这些机构负责规划频率，防止干扰，并根据国家的特定需求进行调整。 5. **频段分配**：射频频谱被划分为多个频带，每个频带对应特定的用途，如蓝牙、WiFi、GSM和LTE等通信标准。频带的分配因国家而异，例如，某些国家的移动服务可能在800MHz以下，而在其他国家则在400MHz UHF波段。 6. **国际协调**：国际电信联盟(ITU)等国际组织致力于协调各国的频谱分配，特别是在跨境地区，以促进标准的统一。一个成功案例是2.4GHz频段的WiFi（遵循IEEE 802.11标准），在大多数国家都是标准化的。 7. **频谱使用示例**：FM无线电在88MHz至108MHz频段是国际通用的，而800MHz以下的移动服务在某些东欧国家中存在，这些例子展示了频谱分配的地域差异。 本章通过对射频频谱的深入探讨，为读者提供了使用MATLAB Simulink和RTL-SDR进行SDR实验的基础，以及理解射频通信服务和频谱管理的背景知识。