前言

軟體無線電 (Software Defined Radio, SDR) 是近年來興起的一項技術。過去無線傳輸設備中所使用到的元件模組，大部份都是使用硬體來設計和實現的，但隨著各種軟硬體技術的快速發展，如今許多硬體模組的功能也可以完全利用軟體的方式來加以實現。使用軟體實現的模組，可以隨時動態調整其中的各項傳輸技術或參數，不但具有更高的彈性，對於新技術的研發，也比硬體來得更有效率，因此 SDR 的技術也就逐漸流行起來。

過去幾年，我在電機系教授「通訊實驗」課程，有一年系上大約購置了 20 台左右的 HackRF One SDR 模組。藉由這個 SDR 模組的使用，我們可以自己發送和接收無線訊號，可以讓同學更了解通訊相關的原理和應用，而我也開始帶著同學學習相關的內容。

在準備課程教材的過程中，我發現 GNU Radio 是特別針對軟體無線電的應用而設計的自由軟體，功能十分強大；另一方面，HackRF One 則是經濟實惠的 SDR 入門產品，網路上有非常多玩家用它來實作許多無線技術的各種應用。這兩者似乎是相當不錯的組合，然而我在市面上，卻很難找到相關的書籍和教材，絕大部份的學習資源必須從網路上去發掘。

過去在教授這門課程的時候，基本上主要就是整理網路上的各種學習資源，自己先做過實驗之後，再做成投影片講解及示範來進行課程的教授。累積了兩三年的經驗之後，想說也許可以逐步把一些教材編輯成冊，並且補充相關的資料，這樣也可以讓同學有更完整的內容可以閱讀和參考，並且也希望透過教學的回饋，將內容做一些調整和修正，未來可以做為出書的參考依據。

由於教材的內容，主要是針對實驗課程的需要而設計，因此不會涵蓋太多理論的知識，而是以實作為主。雖然如此，但 SDR 技術本身需要許多通訊相關的原理作為基礎，例如時域和頻域的概念、傅立葉轉換與傅立葉分析、抽樣定理、濾波器設計等等，因此針對這些部份，也必須做一些適當的補充。目前規劃的教材內容，預計包含以下章節：

1. SDR 簡介
2. 抽樣定理
3. 傅立葉轉換
4. 傅立葉分析
5. 濾波器簡介
6. 重新取樣
7. Ubuntu 簡介
8. GNU Radio 簡介與基本操作
9. GNU Radio 進階課題
10. RTL SDR 簡介與基本操作
11. HackRF One 簡介與基本操作
12. Gqrx 與 HackRF One 的使用
13. 使用 GNU Radio 及 HackRF 的無線通訊
14. Github 相關專案介紹與測試