Programsko definiran radio na Shoeringringu: 9 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Na začetku je bil kristalni set - prvi praktični radijski sprejemnik. Potreboval pa je dolgo anteno in je lahko sprejel le lokalne postaje. Ko so prišli ventili (cevi, za naše ameriške prijatelje), so omogočili izdelavo veliko bolj občutljivih radijskih sprejemnikov in takšnih, ki bi lahko poganjali tudi zvočnik. Zgodnji radijski sprejemniki so imeli še vedno relativno nizko selektivnost (to je zmožnost razlikovanja postaj blizu skupaj na številčnici).

V tridesetih letih prejšnjega stoletja je bil uveden radikalno nov dizajn, znan kot superhet. Običajno je potreboval 4 ali 5 ventilov, vendar je znatno izboljšal občutljivost in selektivnost. Pravzaprav je od takrat ostal prevladujoč dizajn.

Več o vsem tem lahko izveste v članku Kako radijski sprejemniki delujejo v Wiki za ponovni zagon.

Z eksplozijo digitalnih komunikacij je zasnova superheta še vedno prevladujoča metoda uglaševanja in ojačanja radijskega signala. Toda v mnogih primerih se signal ne pošilja več samo v zvočnik. To je lahko signal mobilnega telefona ali GPS ali radio DAB ali vir podatkov iz vesoljske sonde ali WiFi ali Bluetooth ali signal za daljinsko odpiranje garažnih vrat. Ali kateri koli skoraj neskončen seznam.

Zdaj potrebujete satnav za sprejem signalov GPS, radio DAB za digitalne oddaje, pametni telefon za prenos govora in podatkov, računalnik z WiFi za WiFi, garažna vrata, ki se odzivajo na vašo fob in … no, seznam se lahko nadaljuje.

Mora obstajati boljši način?

Fanfare trobent, prosim! Vstopite na stopnjo Left Software Defined Radio (ali SDR svojim prijateljem).

Računalnik lahko naredi karkoli, če ga lahko razdelite na logične korake. Zdaj gledate enega! Zakaj ga torej ne bi programirali za interpretacijo radijskega signala? Z drugačnim programom lahko prejemate vse, kar želite, vključno s staromodnimi oddajami AM in FM.

Sliši se zapleteno in drago? Sploh ne - to lahko storite za žepnino! Beri naprej.

1. korak: Kaj potrebujete

Najprej boste potrebovali USB DVB-T TV adapter. Mora biti eden, ki uporablja čipe R820 in RTL2832.

Če na eBayu preprosto poiščete "R820 RTL2832", boste našli veliko manj kot 10 funtov ali precej manj kot 10 funtov, če lahko počakate nekaj tednov na dostavo z Daljnega vzhoda.

Na splošno obstajata dve vrsti. Nekateri imajo na koncu staromodno TV-vtičnico za co-ax, drugi pa s sodobnejšim vijačnim priključkom SMA ali MCX. Nekateri slednji imajo lastno anteno. Ni važno, katero izbiro izberete, najcenejša pa bo tista, ki ima vtičnico za televizor in uporablja DIY anteno.

Čeprav bi vse od zgoraj navedenega moralo delovati dobro, če z veseljem plačate več, lahko tukaj dobite enega, ki bo zagotovil najboljšo možno zmogljivost.

Potrebovali boste tudi računalnik, po možnosti Windows ali Linux. Če uporabljate Mac, razmislite o iskanju starega računalnika in namestitvi Linuxa nanj, čeprav je za OSX omejena programska oprema SDR.

Za DIY anteno boste potrebovali star TV-antenski kanal za so-ax, ali če imate spajkalnik, lahko uporabite koaksialni vtič za televizor in kos žice.

Morda vam bo koristen tudi podaljšek USB za namestitev ključa in njegove antene stran od računalnika.

2. korak: Antena iz televizijskega kabla Co-ax

Dolžina antene ni kritična, razen če želite vrhunsko občutljivost v določenem pasu, vendar tega verjetno ne boste dobili s preprosto anteno DIY.

Vzemite so -ax zračni kabel in odrežite en konec s 15 - 30 cm svinca.

Zdaj z obrtnim nožem odrežite zunanjo izolacijo po svojem obodu. Odrežite od tam do konca po svoji dolžini, da odstranite izolacijo.

Zrahljajte ali odrežite zunanjo pletenico, da lahko izvlečete notranji vodnik z njegovo izolacijo.

Odrežite zunanjo pletenico in dobite anteno.

3. korak: Antena iz kosa trde žice

Če imate spajkalnik in rezervni vtič za co-ax, jih lahko uporabite za izdelavo antene. Uporabil sem kos približno 16-kratne emajlirane bakrene žice s kratko dolžino termoskrčljivega cepljenja, da preprečim prerez kabla skozi sklenino.

4. korak: Namestitev sistema Windows

Najboljša programska oprema za začetek je SDR# (izgovarja se SDR Sharp), ki deluje v operacijskih sistemih Windows 7, 8 in 10. Obstaja kratek vodnik, ki daje popolna navodila, zato bom tukaj dal samo povzetek. Če kaj ni jasno ali ne deluje po pričakovanjih, si oglejte vodnik za hitri začetek.

Najprej morate zagotoviti, da je nameščen Microsoft. NET 4.6 ali novejši za razširjanje. Morda boste potrebovali tudi čas izvajanja Visual C ++, če še ni nameščen.

Zdaj poiščite www.airspy.com in v zgornjem meniju izberite Prenesi, nato kliknite gumb Prenesi proti programskemu paketu Windows SDR.

S tem boste prenesli datoteko zip, ne datoteko namestitvenega programa (. MSI). Takšne programe rad namestim v c: / Programs in ne v c: / Program Files, zato ustvarite c: / Programs in pod njim mapo SDR#. Razširite preneseno datoteko zip vanjo.

V mapi z izvlečenimi datotekami dvokliknite na install-rtlsdr.bat. To bo zagnalo ukazni poziv, ki bo prenesel dodatne gonilnike.

Zdaj priključite ključ in počakajte, da ga Windows poskusi konfigurirati. To lahko traja nekaj minut. Počakajte, da se v napravah in tiskalnikih ne prikaže več kot »V postopku«. Konfiguriral ga ne bo ali namestil gonilnikov televizorja Windows DVB-T.

Ponovno v mapi z izvlečenimi datotekami poiščite zadig.exe, z desno miškino tipko kliknite nanjo in izberite Zaženi kot skrbnik.

V spustnem meniju Možnosti se prepričajte, da je označen seznam Vse naprave. Nato na spustnem seznamu izberite Bulk-In, Interface (0). Proti USB ID-ju bi moral zdaj prikazati 0BDA 2838, kar je ID vašega adapterja DVB-T.

Proti Driver lahko piše nič ali RTL2832UUSB. V desnem polju izberite WinUSB. Spodaj kliknite Namesti ali znova namesti gonilnik. (Na posnetku zaslona sem to že storil, zato je v levem polju že prikazan WinUSB kot trenutno nameščen gonilnik.)

Če dobite opozorilo, da Windows ne more preveriti izdajatelja gonilnika, kliknite Namesti vseeno.

Počakajte na potrditveno pojavno okno, ki označuje uspešno namestitev.

Na koncu oblikujte mapo z izvlečenimi datotekami, poiščite SDRSharp.exe in jo hkrati držite tipki Ctrl in Shft, povlecite in spustite na namizje. Tako boste ustvarili priročno ikono za zagon.

5. korak: Izvajanje SDR#

Dvokliknite ikono bližnjice SDRSharp.exe na namizju. Logotip AIRSPY se bo prikazal na vašem namizju in čez nekaj sekund se bo prikazalo okno SDR#.

V levem podoknu na vrhu kliknite Vir in na spustnem seznamu izberite RTL-SDR (USB).

Zdaj kliknite ikono Start na vrhu. SDR# bi moral zdaj teči in prikazovati spekter prejema. Na tem posnetku zaslona dela radiofrekvenčnega pasu FM lahko vidite dve močni postaji. (Z lahkoto lahko poslušate oddaje AM in FM. Glejte kasneje.) Spodaj je tisto, kar imenujemo "prikaz slapa", ki prikazuje, kako se zgornji spekter razvija s časom. Postaja na levi je glasba in vidite, da je ta na desni govor, v katerem so tišine. Dve neprekinjeni navpični rdeči črti, ki ju vidite, če pogledate pozorno, sta ultrazvočni nosilec, ki je moduliran s stereo informacijami. Signal Morsejeve kode bi dejansko pokazal pike in črtice.

Boljše rezultate boste dosegli, če uporabite podaljšek USB za namestitev ključa stran od računalnika, sicer boste dobili veliko lažnih signalov, ki jih ustvarjajo digitalna vezja v vašem računalniku.

Vmesnik SDR# ni povsem intuitiven, zato preberite navodila.

6. korak: Uglaševanje in nadzor

Uglaševanje:

Zgornji posnetek zaslona prikazuje radijsko oddajo DAB, natančneje BBC National DAB ansambel (Blok 12B). Kot lahko vidite, je 1,5 MHz pasovne širine, združene z različnimi programi v en sam "ansambel".

Na način uglaševanja se je potrebno le malo navaditi. Najprej se prepričajte, da je prikazana ikona Center Tuning (dva trikotnika, usmerjena drug proti drugemu) desno od velikega prikaza frekvence pisave na vrhu okna, kot na posnetku zaslona. Če ne, kliknite do konca. Če miškin kazalec premaknete nanj, se prikaže namig "Center tuning".

Frekvenčni prikaz je sestavljen iz 4 skupin števk, ki predstavljajo GHz, MHz, KHz in Hz. Na posnetku zaslona je

000 225 601 019

To predstavlja 225.601019MHz.

Frekvenco lahko spremenite tako, da se pomaknete na katero koli številko in uporabite kolesce za pomikanje na miški ali pa kliknete zgornjo ali spodnjo polovico števke, da jo povečate ali zmanjšate. Zaslon lahko tudi kliknete in povlečete v levo ali desno, če želite pregledati pas, da vidite, kaj je tam.

Drsni kontrolniki:

Na desni strani imate 4 navpične drsnike:

Zoo poveča prikaz na ožji pas frekvenc.

Kontrast nadzoruje, kako barve na slapu (od temno modre do temno rdeče) predstavljajo moč signala, od šibke do močne.

Range prilagodi obseg prikazanih jakosti signala in Offset premakne to območje navzgor ali navzdol.

7. korak: Poslušanje radijskih postaj

Obstajajo vtičniki, ki SDR# omogočajo dekodiranje različnih vrst oddajanja, vendar lahko predvaja AM in FM radijske oddaje.

Na levi plošči odprite skupino Radio. Za dekodiranje lahko izberete eno od 8 različnih vrst oddajanja. Najbolj uporabni so AM za običajne AM oddaje in WFM za oddajanje (širokopasovne) FM oddaje.

(O razlikah med AM in FM lahko izveste v Ponovnem zagonu Wiki na strani Kako radiji delujejo.)

Izberite želeno in nastavite radijsko postajo. Zvok mora izhajati iz zvočnikov računalnika.

Druge vrste uporabljajo radio s šunko in storitve, kot je air-band.

Medtem ko je z običajnim AM zelo enostavno izvleči zvok tudi z nečim tako preprostim, kot je kristalni komplet, je potraten tako pri moči oddajnika kot pri pasovni širini. V moči, ker se nosilna frekvenca vedno prenaša tudi med tišino v oddaji. Zakaj torej ne bi le zatreli prevoznika? In v pasovni širini, ker je zvok razporejen simetrično na obe strani nosilne frekvence v dveh "stranskih pasovih". Zakaj torej ne bi zatrli enega stranskega pasu? Pri obeh gre vsa moč oddajnika v čim bolj učinkovit prenos informacij (zvočni signal), zato bo oddajanje potovalo še dlje.

SDR# podpira vse te različice. DSB je dvojni stranski pas, pri katerem je potlačen le nosilec. LSB in USB sta spodnji in zgornji stranski pas, kjer je zgornji oziroma spodnji stranski pas (oziroma) tudi zatrt. Nobeno od teh se ne uporablja za običajne oddaje, saj je potreben bolj zapleten sprejemnik in potrebna je natančna nastavitev, da se prepreči resno popačenje, saj mora sprejemnik znova vstaviti nosilca na natančni frekvenci.

CW je neprekinjen val se uporablja za Morsejevo abecedo. Oddajnik se preprosto vklopi in izklopi in SDR# bo ustvaril pike in črtice kot kratke in dolge tone.

NFM je ozkopasovni FM. Za storitve, kjer visoka kakovost ni potrebna, dokler je mogoče prenašati razumljiv govor, se FM lahko oddaja z veliko manjšo pasovno širino. To omogoča, da se v določeno frekvenčno območje zapakira veliko več kanalov.

8. korak: Zaznavanje pripomočkov 433MHz

433MHz se uporablja za komunikacijo kratkega dosega s številnimi napravami z nizko porabo energije, vključno z avtomobilskimi ključi, brezžičnimi slušalkami, brezžičnimi zvonci na vratih, izdelki za avtomatizacijo in zaščito doma ter vremenskimi postajami za dom. Te je zelo enostavno pobrati in prikazati z uporabo rtl_433.

S svojim najljubšim iskalnikom poiščite windows rtl_433 ali poiščite to povezavo:

cognito.me.uk/computing/windows/2015/05/26…

Pod naslovom Prenos kliknite povezavo za prenos 32 ali 64 -bitne različice glede na bitnost računalnika. Zdaj bi morali imeti datoteko zip v mapi Prenosi (ali kjer koli ste se odločili, da jo shranite).

Ponovno želim ohraniti programe, ki ne zahtevajo namestitve v c: / Programi, vendar to ni obvezno. Ustvarite novo mapo rtl_433 v c: / Programs (ali kjer koli drugje izberete). Dvokliknite datoteko zip in kopirajte in kopirajte vsebino v to novo mapo.

Zaženite ukazni poziv. Najhitrejši način za to je, da pritisnete tipko Windows in R, nato v polje vnesete cmd in kliknete V redu ali pritisnete Enter.

V ukazni poziv vnesite cd c: / Programs / rtl_433

(Če ste se odločili razširiti datoteko zip drugje, boste morali ustrezno spremeniti pot do mape.)

Vnesite rtl_433 in pritisnite Enter.

Zdaj samo počakaj. Odvisno od vaše soseske boste morda morali počakati nekaj časa, vendar bi morali videti, da se pojavljajo naprave. Pustite teči cel dan, da vidite, kaj boste dobili. Zajem zaslona je nekaj zapisov, ki sem jih dobil ob prvem poskusu.

Privzeto bo poročal le o signalih, ki jih prepozna, čeprav iz precej širokega nabora naprav, čeprav nikakor ne vseh. Če vaš zvonec na vratih ali kakšen drug pripomoček, za katerega sumite, da uporablja 433MHz, ne zazna, poskusite dodati -a ali -A (po presledku) ukazu rtl_433, da dobite surov izhod.

9. korak: Nadaljujte

Tukaj smo samo opraskali površino SDR, vendar upamo, da sem vam vzbudil apetit. Tu sta en ali dva vodila, ki vas popeljeta naprej.

Namesto računalnika z operacijskim sistemom Windows lahko uporabite računalnik z operacijskim sistemom Linux.

DragonOS LTS je Lubuntu Linux s številnimi vnaprej nameščenimi aplikacijami SDR. Prenesite datoteko.iso in z njo ustvarite zagonski pomnilniški ključ z Rufusom. Lahko ga zaženete na katerem koli računalniku, zaženete neposredno s pomnilniške kartice ali če imate rezervni trdi disk, ga lahko za trajno namestitev uporabite za povezavo z namizjem. Za vsako orodje, navedeno na spletni strani DragonOS, boste morali poiskati njegovo spletno stran in videti, kaj počne.

Posnetek zaslona prikazuje CubicSDR, ki deluje v sistemu DragonOS. To je podobno SDR#.

Druga možnost je, da uporabite Raspberry Pi, celo enega od prvotnih ali zelo poceni Pi Zero, čeprav bo poznejši močnejši model deloval bolje. Veliko orodij SDR lahko zelo enostavno namestite z upraviteljem paketov Synaptic.

Enostavno je rtl_fm. To je v paketu rtl-sdr, ki ga lahko namestite s Synapticom. Odprite terminalsko sejo in jo zaženite z ukazom, na primer:

rtl_fm -f 91300k -M wbfm | aplay -r 32768 -f S16_LE -t surov -c 1

Ta bo sprejel in predvajal FM radijsko postajo. (91300k predstavlja 91, 300KHz ali 91,3 MHz - spremenite ga na frekvenco želene postaje.) Z njim lahko nadzirate tudi VHF ali UHF radijski mikrofon, če poznate njegovo frekvenco ali pa ga najdete s SDR#.