使用B210在Linux下实时处理ETC专用短程通信数据(5)-业余软件无线电户外经验
在前几篇文章里，我们以接收DSRC（专用近程通信）数据为例，介绍了如何使用B210/B205min等国产兼容版，在56MHz高采样率下，以 sc16 基带格式（双字节有符号整形量化复数）全带宽实时不间断接收处理波形。前几篇都是从学术角度和软件编程角度介绍处理的原理。玩过业余无线电的朋友都知道，出门遇到的问题要比坐在家里多得多，本文就说一下我的一些经验。
1. 评估计算机配置
业余软件无线电要用到计算机。由于是户外活动为主，一台可靠的高性能便携计算机是首选。为了实时处理56MHz带宽，不是所有的计算机、操作系统都满足需求。
笔者的建议配置：
| 属性 | 配置 |
|---|---|
| CPU | CPU-Z持续单核性能应超过 Intel 酷睿 7700K @ 4G，核心数>=4，线程数>=8 |
| 内存 | 16GB DDR 4 @ 2667以上 |
| 硬盘 | 三星固态2TB |
| 显卡 | 根据有无CUDA的需求酌情选取 |
| 操作系统 | Manjaro Linux 实时内核 6.12 rt |
| UHD版本 | >=4.6 |
| 电源模式 | performance |
| 散热模式 | 主动散热 |
这里要格外注意如果要实时CPU处理56MHz的带宽，最好使用实时内核的Linux，如在Manjaro里可以选择使用实时版本的内核 6.12 rt。同时，对一些轻薄的笔记本，要注意调整散热模式，防止工作久了后CPU过热降频，导致 B210 在56MHz采样率下报 Overflow错误。
2 灵活调整增益
在本实验里， OBU 是太阳能小电池供电的微弱信号源，RSU是具有很强定向辐射的交流电供电的强信号源，二者之间的功率差异很大。如果要同时用1台B205mini接收二者的波形，要尤其注意饱和问题——为了推高OBU的Uplink，结果 Downlink超过了ADC的动态范围，导致频谱恶化。
由于我们业余软件无线电玩家都是烧自己的私房钱在败家，所以一般也不可能购买很多设备，如何榨干唯一的1台 B205mini的性能，就很考验头脑。这里，我们充分利用功率和距离的平方的反比关系，通过调整接收天线与OBU/RSU天线之间的距离，来避免饱和。
实际操作中，由于两个发射机之间的功率相差高于20dB，最佳方式是把接收天线靠近弱发射源，甚至用透明胶紧贴在较弱的发射源的后背，而后再去调整B205-mini的增益，如下图所示：
上图中，不同的L1、L2造成的强弱发射源之间的功率差随着L2的减小而显著增加，存在一个恰好的位置，使得到达接收机的二者有效功率几乎一样。
| L1(米） | L2（米） | 等效相对衰减（强减弱，单位dB） |
|---|---|---|
| 10 | 4 | -7.96 |
| 9 | 3 | -9.54 |
| 8 | 2 | -12.04 |
| 7 | 1 | -16.90 |
| 6.5 | 0.5 | -22.28 |
| 6.1 | 0.1 | -35.71 |
对于5.8GHz，波长为厘米级别的电磁波，虽然0.1米（10CM）已经不能用远场条件来评估了，但是这个趋势还是很明显的——多次实验，一定能够找到较为稳定地同时接收上下行波形的距离。
3 保持充沛的电力
对于户外活动，如果在车内，可以使用点烟器逆变220v向SDR和计算机设备供电。一个典型的点烟器逆变器可以提供一百多瓦的交流电功率，足够一台ThinkPAD和B210使用了。
如果是要在骑行时使用，建议采用锂电池+太阳能的模式。某牛的太阳能锂电池充满后可以玩一天没问题。美中不足是一些稍微靠谱的锂电池组大概就有20公斤，背起来还是很沉的，对登山徒步不适用。（下图是AI融合网络图片和实验图片生成）
登山徒步可以使用太阳能+树莓派+B205mini-i，或者锂电池供电。树莓派能够胜任窄带波形的实时处理，其性价比非常高。目前，智能设备的安卓系统也支持RTL-SDR，安装一个SDR++, 并在FDroid上下载一个RTL-SDR的驱动，就能用手机接收频谱了。
4 遵守相关法律
火腿族虽然有自己的执照和电台，但在玩业余软件无线电时，要记住计算机产生波形的可定制能力比起电台要高很多。 在进行户外活动，尤其是同好进行交流聚会时，一定要注意相关的法律约束。这里比较重要的包括：
- 用频：严格使用本人执照允许的频段、功率、距离、带宽和信号类别限制。
- 避险：避开机场、国际会议等敏感的地点，尤其是避开禁区。
- 维护信息安全：要遵守法律规定，不上传获取到的频谱和信息，如ADS-B这类位置数据、Wifi的ID、MAC等。
- 保持友善：在使用业余频段进行远距离数字通信时，不要影响正常的业余无线电通信。这里推荐使用LORA等低功率的扩频数传波形，最大程度保持信道的干净。
- 发现可疑的频谱活动，要积极向无线电管理部门举报。