用於AM/FM、 ISM 頻段、LoRa 傳輸以及衛星追蹤的RTL-SDR簡介
範例4：衛星追蹤
現在到了最精彩的壓軸部分了：接收來自目前在地球軌道上運行的衛星所射極的訊號！這將比之前的範例都棘手一些，主要是因為與FM廣播電臺或LoRa射極器不同，衛星往往會行動更大的距離。幸運的是，SDR控制台有一個很棒的工具，可以讓您輕鬆地對衛星進行追蹤。首先在SDR控制台功能表功能區中選擇“查看（View）”選項，然後在最後一部分地“更多選項…（More Options…）”中按下“衛星（Satellites）”按鈕。這時候會打開另一個視窗，即衛星追蹤器。
圖9：SDR控制台衛星追蹤器
要使用追蹤器，您要做的第一件事是輸入緯度和經度，以便應用程式可以確定可見的衛星進行以及其相對於您所處的位置。在頂部功能區的“主頁（Home）”選項卡中，按一下第二個按鈕“主頁緯度/經度（Home Lat/Lon）”。在彈出的視窗中，輸入您當前的經緯度以及WGS84橢球高度。最後一個參數用於補償多普勒效應，您用穀歌搜索一下，就會找到一些可以透過經緯度來獲取WGS84高度的工具。獲得所有資訊後，您就可以搜索出一些衛星了！在“軌跡追蹤統計（Pass Schedule）”窗口中，按下“衛星清單（Satellite List）”按鈕以顯示在接下來的幾小時內從您的位置可見的所有衛星。有很多可以對這些衛星進行過濾的選項（例如，您可以排除仰角小於特定角度的所有衛星）。
按兩下所要追蹤的衛星[1]。現在，主視窗中顯示有該衛星的當前位置[2]，名稱[3]和軌跡，以及直到AOS（訊號獲取）[4]為止的時間。同時還有衛星的當前方位角[5]以及其相對於您所處位置的仰角[6]。該資訊可以告訴您應該將天線指向天空中的哪個位置，以使您有最大的機會接收到該衛星可能正在射極的訊號。在“軌跡（Passes）”視窗中還有一個簡潔的小功能，可以在衛星處於從自己的位置可見時，讓您查看預期的衛星軌跡。為了實現該功能，請從列表中選擇一顆衛星，然後將滑標[7]行動到地圖下方。該視窗將會在滑標在您身邊經過時顯示衛星軌跡，您可以由此瞭解方位角是如何隨時間變化的，以及您是否有可能接收到廣播。衛星到達您的位置後，點擊其中一個接收器按鈕[8]，主SDR控制台應用程式將使用所建議的設定自動調諧到該頻率。
為了追蹤衛星，您要做的最後一件事是將天線放在一個與天空接觸良好的地方。房頂就是一個很好的選擇，不過這樣一來您可能無法一直將訊號傳回PC。我的天線放置在三樓的露臺上，所以與天空接觸良好，但是如果我使用的是有源USB電纜，我應該會將天線移到屋頂上並將RTL-SDR加密狗一起放在那裡。這樣，類比訊號傳輸的路徑就短得多了。
圖10：我的偶極子天線！
是時候聽一聽衛星上的廣播了！由於我的天線大致針對西南方，因此它可以拾取方位角為120°至320°的衛星。而仰角的確認會產生一些問題，如上圖所示，我住在山谷中，因此對於在大約15度或更高仰角位置的衛星，我的接收效果最佳。我也可以接收來自其他方向的衛星發出的訊號，但它們的訊號較弱。
現在，我們需要選擇要接收資訊的衛星。最好的首選是NOAA衛星。這些衛星由美國商務部下屬的國家海洋與大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）運營。就像該機構的名稱所顯示的那樣，它們被用於天氣預報和氣候監測。在137.1 MHz頻率下，它們還可以傳輸低解析度的圖像，而轉換成聲音後，您可以聽到典型的嗶嗶聲。我追蹤的衛星是2009年射極的NOAA19。這顆衛星處於近極軌道，也就是說它在地球上方的軌跡靠近兩極。每個運行週期為100分鐘。軌道也相對較低，在地面上方約850公里處。
圖11：NOAA 19衛星經過俄羅斯時的訊號。訊號很弱，但是仍然可以聽到嗶嗶聲。
第一次NOAA 19軌跡離我足夠近的時候，它剛好經過俄羅斯上空，而俄羅斯距離我的位置有點太遠了。大約兩小時後，衛星距離我更近了。當衛星進入接收範圍內時，它處於北非上方，正在經過利比亞和地中海。然後，它經過了義大利，最後越過了德國，其中德國是離我最近的。那時，它的仰角大約為60°，方位角為240°，這種情況下已經是接收訊號的理想位置了。您可以透過這裡的視訊查看以及聽取在衛星整個15分鐘的運行過程中所記錄的訊號。訊號最好的時候是在6:00 – 6:30左右，您可以清楚地聽到嗶嗶聲和滴答聲。NOAA 19之後繼續越過北海上空，然後達到北極。
圖12：2小時後，當NOAA 19經過德國時所發處的訊號。訊號比上一次經過時要好得多。
結論
至此，我們完成了對RTL-SDR的簡要概述。如您所見，即使使用最基本的設定，它也可以出色地完成一些任務。當然，還有一些需要改進的地方。例如，我們可以為不同的調製方式和頻率來創建天線，以獲取盡可能高的訊號增益，並自動排除我們不感興趣的頻率。使用軟體的軟體無線電部分，可以輕鬆地對整個系統進行更改，來完成各種任務，從“簡單”的工作（例如持續接收類比TV訊號）到觀測距離數千光年之外的脈衝星！
