Софтуерно дефинирано радио на шнур: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

В началото беше кристалният комплект - първият практичен радиоприемник за излъчване. Но имаше нужда от дълга антена и можеше да приема само местни станции. Когато се появиха клапани (тръби, за нашите американски приятели), те направиха възможно създаването на много по -чувствителни радиостанции и такива, които също можеха да управляват високоговорители. Ранните радиостанции все още имаха относително лоша селективност (т.е. способността да различават станции близо една до друга на циферблата за настройка).

Промяна на играта беше представена през 30-те години в радикално нов дизайн, известен като суперхет. Обикновено се нуждаеше от 4 или 5 клапана, но дава много подобрена чувствителност и селективност. Всъщност оттогава той остава доминиращият дизайн.

Можете да научите повече за всичко това в „Как работят радиостанциите“в Wiki за рестартиране.

С експлозията на цифровите комуникации дизайнът на суперхет е все още доминиращият метод за настройка и усилване на радиосигнала. Но в много случаи сигналът вече не се подава само към високоговорител. Това може да е сигнал от мобилен телефон, или GPS, или DAB радио, или данни от космическа сонда, или WiFi или Bluetooth, или сигнал за дистанционно отваряне на гаражната врата. Или някой от почти безкраен списък.

Така че сега имате нужда от сатнав, за да получавате GPS сигнали, DAB радио за цифрово излъчване, смартфон за мобилен глас и данни, компютър с WiFi за WiFi, гаражна врата, която да реагира на вашия фоб и … добре, списъкът продължава.

Трябва да има по -добър начин?

Фанфари на тромпета, моля! Влезте на сцената вляво от софтуерно дефинираното радио (или SDR на приятелите си).

Компютърът може да направи всичко, при условие че можете да го разделите на логически стъпки. Гледаш един сега! Така че защо да не го програмирате да интерпретира радио сигнал? С различна програма можете да получавате каквото искате, включително старомодни AM и FM излъчвания.

Звучи сложно и скъпо? Изобщо не - можете да го направите за джобни пари! Четете нататък.

Стъпка 1: Какво ви трябва

На първо място ще ви е необходим USB DVB-T телевизионен адаптер. Трябва да е един, който използва чипове R820 и RTL2832.

Ако просто потърсите в eBay за „R820 RTL2832“, ще намерите изобилие под 10 паунда или доста под 10 лири, ако можете да изчакате няколко седмици за доставка от Далечния Изток.

Най -общо, има два вида. Има някои със старомоден ко-браво TV гнездо в края, а други с по-модерен SMA или MCX конектор с винт. Някои от последните идват със собствена антена. Няма значение кой ще изберете, но най -евтиният вероятно ще бъде такъв с телевизионна розетка и да използвате самоделна антена.

Въпреки това, всяко от горните неща трябва да работи добре, ако сте щастливи да платите повече, можете да получите такъв тук, който гарантирано ще даде възможно най -доброто представяне.

Ще ви е необходим и компютър, за предпочитане Windows или Linux. Ако сте потребител на Mac, може да помислите за намиране на стар компютър и инсталиране на Linux на него, въпреки че има ограничен софтуер за SDR за OSX.

За антена „Направи си сам“ще ви е необходима стара телевизионна антена за ко-браво, или ако имате поялник, можете да използвате щепсел за коаксиална телевизия и парче тел.

Може също да намерите полезен USB удължителен кабел, за да поставите ключа и антената му далеч от компютъра.

Стъпка 2: Антена от кабелна телевизия на Co-ax

Дължината на антената не е критична, освен ако не искате най -добрата чувствителност в определена лента, но няма вероятност да получите това с обикновена самоделна антена.

Вземете вашия въздушен проводник за съвместна брадва и отрежете единия му край с 15 - 30 см олово.

Сега изрежете външната изолация около обиколката си с нож за занаятчийство. Изрежете от там до края по дължината му, за да премахнете изолацията.

Разхлабете или изрежете външната плитка, така че да можете да издърпате вътрешния проводник с неговата изолация.

Сега просто отрежете външната плитка и имате вашата антена.

Стъпка 3: Антена от парче твърда тел

Ако имате поялник и резервен ко-браво щепсел, можете да ги използвате, за да направите антена. Използвах парче емайлирана медна тел с приблизително 16 езика с къса дължина на термосвиваема плънка, за да предотвратя прорязването на емайла от захвата на кабела.

Стъпка 4: Инсталиране на Windows

Най -добрият софтуер, с който да започнете, е SDR# (произнася се SDR Sharp), който работи под Windows 7, 8 и 10. Има кратко ръководство, което дава пълни инструкции, затова тук ще дам само обобщение. Вижте Ръководството за бърз старт, ако нещо не е ясно или изглежда не работи според очакванията.

Първо, трябва да се уверите, че имате инсталиран Microsoft. NET 4.6 или по -нов за разпространение. Може да се нуждаете и от Visual C ++ Runtime, ако все още не е инсталиран.

Сега отидете на www.airspy.com и изберете Изтегляне в горното меню, след което щракнете върху бутона Изтегляне срещу софтуерния пакет на Windows SDR.

Това ще изтегли zip файл, а не инсталационен (. MSI) файл. Обичам да поставям такива програми в c: / Programs вместо c: / Program Files, така че създайте c: / Programs и под него папка SDR#. Разгънете изтегления zip файл в него.

В папката с извлечени файлове щракнете двукратно върху install-rtlsdr.bat. Това ще стартира командния ред, който ще изтегли допълнителни драйвери.

Сега включете своя ключ и изчакайте Windows да се опита да го конфигурира. Това може да отнеме няколко минути. Изчакайте, докато вече не се показва като „В процес на работа“в „Устройства и принтери“. Той или няма да успее да го конфигурира, или ще инсталира Windows DVB-T телевизионните драйвери.

Отново в папката с извлечени файлове, намерете zadig.exe, щракнете с десния бутон върху него и изберете Изпълни като администратор.

Под падащото меню „Опции“се уверете, че „Списък на всички устройства“е отметнато. След това в падащия списък изберете Bulk-In, Interface (0). Срещу USB ID сега трябва да показва 0BDA 2838, което е идентификационният номер на вашия DVB-T адаптер.

Срещу Driver може да пише None или RTL2832UUSB. В полето вдясно изберете WinUSB. Щракнете върху Инсталиране или Преинсталиране на драйвера по -долу. (На снимката на екрана преди това го направих, така че лявата кутия вече показваше WinUSB като инсталирания в момента драйвер.)

Ако получите предупреждение, че Windows не може да провери издателя на драйвера, щракнете върху Инсталиране така или иначе.

Изчакайте изскачащ прозорец за потвърждение, показващ успешна инсталация.

Накрая оформете папката с извлечени файлове, намерете SDRSharp.exe и докато държите клавишите Ctrl и Shft, плъзнете и пуснете го на работния плот. Това ще създаде удобна икона за стартиране.

Стъпка 5: Изпълнение на SDR#

Щракнете двукратно върху иконата за бърз достъп SDRSharp.exe на работния плот. Логото на AIRSPY ще се появи върху вашия работен плот и след няколко секунди ще се появи прозорецът SDR#.

В левия панел в най-горната част щракнете върху Източник и от падащия списък изберете RTL-SDR (USB).

Сега щракнете върху иконата Старт в горната част. SDR# сега трябва да работи, показвайки спектъра на това, което получава. На тази снимка на екрана на част от FM радиоразпръскващата лента можете да видите две силни станции. (Можете лесно да слушате AM и FM излъчвания. Вижте по -късно.) По -долу е това, което се нарича "дисплей на водопада", показващ как спектърът по -горе се развива с времето. Станцията вляво е музика и можете да видите, че тази вдясно е реч с тишини в нея. Двете непрекъснати вертикални червени линии, които можете да видите, преминаващи през него, ако погледнете внимателно, са ултразвуковият носител, който е модулиран със стерео информация. Сигнал от азбука на Морз всъщност би показал точките и тиретата.

Ще получите по -добри резултати, ако използвате USB удължителен кабел, за да разположите ключа от компютъра, в противен случай ще получите много фалшиви сигнали, генерирани от цифровите схеми на вашия компютър.

Интерфейсът на SDR# не е напълно интуитивен, затова прочетете за насоки.

Стъпка 6: Настройка и управление

Настройка:

Екранната снимка по -горе показва радиоразпръскване на DAB, по -специално BBC National DAB ансамбъл (блок 12B). Както можете да видите, има 1.5MHz честотна лента, опакована с много различни програми в един "ансамбъл".

Методът на настройка отнема само малко свикване. Първо се уверете, че иконата за настройка на центъра (два триъгълника, сочещи един към друг) е показана вдясно от големия честотен шрифт в горната част на прозореца, както е на снимката на екрана. Ако не, щракнете върху него, докато го направите. Поставянето на курсора на мишката върху него трябва да покаже подсказка „Централна настройка“.

Честотният дисплей се състои от 4 групи цифри, представляващи GHz, MHz, KHz и Hz. На снимката на екрана е

000 225 601 019

Това представлява 225.601019MHz.

Можете да промените честотата, като задържите курсора на мишката върху някоя от цифрите и използвате колелото за превъртане на мишката или можете да щракнете върху горната или долната половина на цифрата, за да я увеличите или намалите. Можете също да щракнете и плъзнете дисплея наляво или надясно, ако искате да сканирате през лента, за да видите какво има там.

Плъзгащи контроли:

От дясната страна имате 4 вертикални плъзгача:

Zoo увеличава дисплея в по -тесен диапазон от честоти.

Контрастът контролира как цветовете на дисплея на водопада (от наситено синьо до тъмно червено) представляват силата на сигнала, от слаб до силен.

Range настройва обхвата на показваните нива на сигнала и Offset се движи нагоре или надолу.

Стъпка 7: Слушане на радиостанции

Има плъгини, позволяващи SDR# да декодира различни видове излъчване, но може да възпроизвежда AM и FM радио предавания извън кутията.

В левия панел отворете групата Radio. Можете да изберете един от 8 различни типа излъчване за декодиране. Най-полезните са AM за нормални AM излъчвания и WFM за излъчени (широколентови) FM излъчвания.

(Можете да разберете за разликата между AM и FM в Wiki за рестартиране на страницата Как работят радиостанциите.)

Изберете коя искате и настройте радиостанция. Звукът трябва да излиза от високоговорителите на компютъра.

Останалите типове се използват от радиолюбители и услуги като еър-лента.

Докато при нормалните AM е много лесно да извлечете звука дори с нещо толкова просто като кристален комплект, това е разточително както в мощността на предавателя, така и в честотната лента. В захранването, защото винаги се предава носеща честота дори по време на мълчание в излъчването. Така че защо просто не потиснете превозвача? И в честотната лента, защото аудиото е разпределено симетрично от двете страни на носещата честота в две "странични ленти". Така че защо да не потиснете една странична лента? Правейки и двете, цялата мощност на предавателя отива в предаването на информация (аудио сигнала) възможно най -ефективно и така излъчването ще пътува по -далеч.

SDR# поддържа всички техни варианти. DSB е Double Sideband, където само носителят е потиснат. LSB и USB са долна и горна странична лента, където горната или долната странична лента (съответно) също са потиснати. Нищо от това не се използва за нормално излъчване, тъй като е необходим по -сложен приемник и е необходима точна настройка, за да се избегнат сериозни изкривявания, тъй като приемникът трябва да постави отново носителя на точната честота.

CW е непрекъсната вълна се използва за азбука на Морз. Предавателят просто се включва и изключва и SDR# ще произвежда точки и тирета като къси и дълги тонове.

NFM е теснолентов FM. За услуги, при които не се изисква високо качество, стига да може да се предава разбираема реч, FM може да се излъчва, използвайки много по -малка честотна лента. Това позволява много повече канали да бъдат опаковани в даден диапазон от честоти.

Стъпка 8: Откриване на притурки от 433MHz

433MHz се използва за комуникация на къси разстояния от множество устройства с ниска мощност, включително ключодържатели за кола, безжични слушалки, безжични звънци, продукти за домашна автоматизация и сигурност и домашни метеорологични станции. Много е лесно да ги вземете и покажете с помощта на rtl_433.

Използвайки любимата си търсачка, потърсете windows rtl_433 или отворете тази връзка:

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

Под заглавието Изтегляне щракнете върху връзката, за да изтеглите 32 или 64 -битовата версия, в зависимост от битовостта на вашия компютър. Сега трябва да имате zip файл в папката за изтегляния (или където и да сте избрали да го запазите).

Отново обичам да поддържам програми, които не изискват инсталиране в c: / Programs, но това е по избор. Създайте нова папка rtl_433 в c: / Programs (или където и да изберете друго). Щракнете двукратно върху zip файла и копирайте и копирайте съдържанието в тази нова папка.

Стартирайте командния ред. Най -бързият начин да направите това е да натиснете клавиша Windows и R, след това въведете cmd в полето и щракнете върху OK или натиснете Enter.

В командния ред въведете cd c: / Programs / rtl_433

(Ако сте избрали да разширите zip файла на друго място, ще трябва да промените съответно пътя към папката.)

Въведете rtl_433 и натиснете Enter.

Сега просто изчакайте. В зависимост от вашия квартал може да се наложи да изчакате известно време, но трябва да видите изскачащи устройства. Оставете го да работи цял ден, за да видите какво ще получите. Грабването на екрана е част от записите, които получих при първи опит.

По подразбиране той ще докладва само сигнали, които разпознава, макар и от доста широк спектър от устройства, макар и в никакъв случай не всички. Ако не открие звънеца на вашата врата или друга притурка, за която подозирате, че използва 433MHz, опитайте да добавите -a или -A (след интервал) към командата rtl_433, за да получите необработен изход.

Стъпка 9: Отидете по -нататък

Тук ние само надраскахме повърхността на SDR, но се надявам, че разпалих апетита ви. Ето един или два следи, които да ви отведат по -нататък.

Вместо компютър с Windows можете да използвате компютър с Linux.

DragonOS LTS е Lubuntu Linux с множество предварително инсталирани SDR приложения. Изтеглете.iso файла и използвайте Rufus, за да създадете стартираща памет от него. Можете да го стартирате на всеки компютър, стартиран директно от картата с памет или ако имате резервен твърд диск, можете да използвате връзката към работния плот, за да го инсталирате за постоянно. За всеки от инструментите, изброени на уеб страницата на DragonOS, ще трябва да намерите нейната уеб страница и да видите какво прави.

Екранната снимка показва CubicSDR, работещ под DragonOS. Това е подобно на SDR#.

Като алтернатива можете да използвате Raspberry Pi, дори един от оригиналните или много евтиния Pi Zero, въпреки че по -късен по -мощен модел ще работи по -добре. Много инструменти за SDR могат да бъдат инсталирани много лесно с помощта на мениджъра на пакети Synaptic.

Лесното е rtl_fm. Това идва в пакета rtl-sdr, който можете да инсталирате със Synaptic. Отворете терминална сесия и я изпълнете с команда като:

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

Това ще приема и възпроизвежда FM радиостанция. (91300k представлява 91, 300KHz или 91.3MHz - променете го на честотата на станцията, която искате.) Можете също да го използвате за наблюдение на VHF или UHF радиомикрофон, ако знаете неговата честота, или можете да го намерите със SDR#.