Un radio definit de software pe o pantofă: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

La început a fost setul de cristale - primul receptor radio de difuzare practic. Dar avea nevoie de o antenă lungă și putea primi doar stații locale. Când au apărut supape (tuburi, pentru prietenii noștri americani), au făcut posibilă construirea unor aparate de radio mult mai sensibile și care ar putea conduce și un difuzor. Radio-urile timpurii aveau încă o selectivitate relativ slabă (adică capacitatea de a discrimina posturile apropiate pe cadranul de reglare).

Un schimbător de jocuri a fost introdus în anii 1930 într-un design radical nou, cunoscut sub numele de superhet. De obicei avea nevoie de 4 sau 5 supape, dar oferea o sensibilitate și selectivitate mult îmbunătățite. De fapt, a rămas de atunci designul dominant.

Puteți afla mai multe despre toate acestea în Cum funcționează radiourile în Wiki Restart.

Odată cu explozia comunicațiilor digitale, designul superhet este încă metoda dominantă de reglare și amplificare a semnalului radio. Dar, în multe cazuri, semnalul nu mai este doar alimentat către un difuzor. S-ar putea să fie un semnal de telefon mobil, sau GPS, sau radio DAB sau un flux de date de la o sondă spațială, sau WiFi sau Bluetooth, sau un semnal pentru a vă deschide de la distanță ușa garajului. Sau oricare dintr-o listă aproape interminabilă.

Așa că acum aveți nevoie de un satelit pentru a primi semnale GPS, un radio DAB pentru transmisii digitale, un smartphone pentru voce și date mobile, un computer cu WiFi pentru WiFi, o ușă de garaj pentru a răspunde la fob și … bine, lista continuă.

Trebuie să existe o cale mai bună?

Fanfara trompetelor te rog! Intrați în stânga la stânga, programul radio definit (sau SDR pentru prietenii săi).

Un computer poate face orice, cu condiția să îl puteți descompune în pași logici. Te uiți la unul acum! Deci, de ce să nu-l programăm pentru a interpreta un semnal radio? Cu un program diferit, puteți primi orice doriți, inclusiv emisiuni AM și FM de modă veche.

Sună complicat și scump? Deloc - o poți face pentru bani de buzunar! Citiți mai departe.

Pasul 1: De ce aveți nevoie

În primul rând veți avea nevoie de un adaptor TV USB DVB-T. Trebuie să fie una care utilizează cipurile R820 și RTL2832.

Dacă pur și simplu căutați pe eBay „R820 RTL2832”, veți găsi multe sub 10 GBP sau mult sub 10 GBP dacă puteți aștepta câteva săptămâni pentru livrarea din Orientul Îndepărtat.

În linii mari, există două tipuri. Există unele cu o priză TV co-ax de modă veche la capăt, iar altele cu un conector SMA sau MCX cu șurub mai modern. Unele dintre acestea din urmă vin cu propria antenă. Nu contează pe care o alegeți, dar cel mai ieftin este probabil unul cu o priză TV și să utilizați o antenă DIY.

În cazul în care oricare dintre cele de mai sus ar trebui să funcționeze bine, dacă sunteți fericit să plătiți mai mult, puteți obține unul aici, care este garantat pentru a oferi cea mai bună performanță posibilă.

De asemenea, veți avea nevoie de un computer, de preferință Windows sau Linux. Dacă sunteți un utilizator Mac, s-ar putea să vă gândiți să găsiți un computer vechi și să instalați Linux pe acesta, deși există un software SDR limitat pentru OSX.

Pentru o antenă DIY veți avea nevoie de un cablu de antenă TV co-ax vechi sau, dacă aveți un fier de lipit, puteți utiliza o priză TV coaxială și o bucată de sârmă.

De asemenea, este posibil să găsiți util un cablu de extensie USB, pentru a poziționa dongle-ul și antena acestuia departe de computer.

Pasul 2: o antenă de la un co-ax TV

Lungimea antenei nu este critică, cu excepția cazului în care doriți sensibilitatea finală într-o anumită bandă, dar este puțin probabil să obțineți asta cu o antenă simplă DIY.

Luați cablul aerian al co-axului și tăiați un capăt cu 15 - 30cm de plumb.

Acum tăiați izolația exterioară în jurul circumferinței sale cu un cuțit de ambarcațiune. Tăiați de acolo până la capăt de-a lungul lungimii sale pentru a îndepărta izolația.

Slăbiți sau tăiați panglica exterioară, astfel încât să puteți scoate conductorul interior cu izolația sa.

Acum, doar scoateți panglica exterioară și aveți antena.

Pasul 3: o antenă dintr-o bucată de fir rigid

Dacă aveți un fier de lipit și un dop de rezervă co-ax, le puteți utiliza pentru a face o antenă. Am folosit o bucată de sârmă de cupru emailată cu aproximativ 16 colaje, cu o lungime scurtă de slăbire termocontractabilă pentru a preveni prinderea cablului de tăiere prin smalț.

Pasul 4: Instalarea Windows

Cel mai bun software pentru a începe este SDR # (pronunțat SDR Sharp), care rulează pe Windows 7, 8 și 10. Există un Ghid de pornire rapidă care oferă instrucțiuni complete, așa că aici voi face doar un rezumat. Consultați Ghidul de pornire rapidă dacă ceva nu este clar sau nu pare să funcționeze conform așteptărilor.

În primul rând, va trebui să vă asigurați că aveți instalat redistribuibil Microsoft. NET 4.6 sau mai nou. De asemenea, este posibil să aveți nevoie de Visual C ++ Runtime dacă nu este deja instalat.

Acum navigați la www.airspy.com și selectați Descărcare în meniul de sus, apoi faceți clic pe butonul Descărcare împotriva pachetului software Windows SDR.

Aceasta va descărca un fișier zip, nu un fișier de instalare (. MSI). Îmi place să pun astfel de programe în c: / Programs mai degrabă decât în c: / Program Files, deci creați c: / Programs și, sub acesta, un folder SDR #. Extindeți fișierul zip descărcat în el.

În dosarul fișierelor extrase, faceți dublu clic pe install-rtlsdr.bat. Aceasta va rula un prompt de comandă, care va descărca drivere suplimentare.

Acum conectați-vă dongle-ul și așteptați ca Windows să încerce să-l configureze. Acest lucru poate dura câteva minute. Așteptați până când nu mai apare ca „În progrese” în dispozitive și imprimante. Fie nu o va configura, fie instalează driverele TV Windows DVB-T.

Din nou în dosarul fișierelor extrase, găsiți zadig.exe, faceți clic dreapta pe acesta și selectați Executare ca administrator.

Sub meniul derulant Opțiuni, asigurați-vă că este bifată Lista toate dispozitivele. Apoi, în lista derulantă, selectați Bulk-In, Interface (0). Împotriva ID-ului USB ar trebui să arate acum 0BDA 2838, care este id-ul adaptorului DVB-T.

Împotriva driverului, se poate spune None sau RTL2832UUSB. În caseta din dreapta, selectați WinUSB. Faceți clic pe Instalare sau Reinstalare driver de mai jos. (În captura de ecran am făcut-o anterior, astfel încât caseta din stânga arăta deja WinUSB ca driver instalat în prezent.)

Dacă primiți un avertisment că Windows nu poate verifica editorul driverului, faceți clic pe Instalare oricum.

Așteptați confirmarea pop-up care indică instalarea cu succes.

În cele din urmă, formați folderul fișierelor extrase, găsiți SDRSharp.exe și, în timp ce țineți atât tastele Ctrl, cât și Shft, glisați și fixați-l pe desktop. Aceasta va crea o pictogramă de lansare convenabilă.

Pasul 5: Rularea SDR #

Faceți dublu clic pe pictograma de comandă rapidă SDRSharp.exe de pe desktop. Sigla AIRSPY va apărea suprapusă pe desktop și după câteva secunde va apărea fereastra SDR #.

În panoul din stânga, în partea de sus, faceți clic pe Sursă și, din lista derulantă, selectați RTL-SDR (USB).

Acum faceți clic pe pictograma Start din partea de sus. SDR # ar trebui să ruleze acum, arătând spectrul a ceea ce primește. În această captură de ecran a unei părți a benzii de difuzare FM puteți vedea două posturi puternice. (Puteți asculta cu ușurință emisiunile AM și FM. Vedeți mai târziu.) Mai jos este ceea ce se numește „afișajul cascadei”, care arată cum evoluează spectrul de mai sus în timp. Stația din stânga este muzică și puteți vedea că cea din dreapta este vorbirea cu tăceri în ea. Cele două linii roșii verticale continue pe care le puteți vedea trecând prin ea dacă priviți cu atenție sunt purtătorul cu ultrasunete care este modulat cu informațiile stereo. Un semnal de cod morse ar arăta de fapt punctele și liniuțele.

Veți obține rezultate mai bune dacă utilizați un cablu de extensie USB pentru a poziționa dongle departe de computer, altfel veți primi multe semnale false generate de circuitele digitale din computer.

Interfața SDR # nu este complet intuitivă, așa că citiți mai departe pentru îndrumare.

Pasul 6: Reglare și controale

Reglare:

Captura de ecran de mai sus arată o transmisie radio DAB, în special ansamblul BBC National DAB (Block 12B). După cum puteți vedea, există o lățime de bandă de 1,5 MHz cu multe programe diferite într-un singur "ansamblu".

Metoda de reglare durează puțin. Mai întâi, asigurați-vă că aveți pictograma Central Tuning (două triunghiuri îndreptate unul către celălalt) afișată în dreapta afișajului mare al frecvenței fontului în partea de sus a ferestrei, ca în captura de ecran. Dacă nu, faceți clic pe el până când faceți acest lucru. Plasând cursorul peste acesta ar trebui să apară indiciu „Reglare centrală”.

Afișarea frecvenței constă din 4 grupuri de cifre, reprezentând GHz, MHz, KHz și Hz. În captura de ecran este

000 225 601 019

Aceasta reprezintă 225,601019MHz.

Puteți modifica frecvența trecând cu mouse-ul peste oricare dintre cifre și folosind rotița de derulare a mouse-ului sau puteți face clic pe jumătățile de sus sau de jos ale unei cifre pentru a o crește sau a o micșora. De asemenea, puteți să faceți clic și să trageți afișajul spre stânga sau spre dreapta dacă doriți să scanați printr-o bandă pentru a vedea ce este acolo.

Comenzi glisante:

În partea dreaptă aveți 4 comenzi verticale glisante:

Grădina zoologică zoomează afișajul pe o bandă mai îngustă de frecvențe.

Contrastul controlează modul în care culorile din afișajul cascadei (de la albastru intens la roșu intens) reprezintă puterea semnalului, de la slab la puternic.

Gama ajustează gama de intensități a semnalului afișate și Offset se deplasează care variază în sus sau în jos.

Pasul 7: Ascultarea posturilor de radio

Există pluginuri care permit SDR # să decodeze diferite tipuri de difuzare, dar poate reda emisiuni radio AM și FM din cutie.

În panoul din stânga, deschideți grupul Radio. Puteți selecta unul dintre cele 8 tipuri diferite de difuzare pentru decodare. Cele mai utile sunt AM pentru transmisiile AM normale și WFM pentru transmisiile FM (bandă largă).

(Puteți afla diferența dintre AM și FM în Restart Wiki în pagina Cum funcționează radiourile.)

Selectați ce doriți și acordați un post de radio. Sunetul ar trebui să iasă din difuzoarele computerului.

Celelalte tipuri sunt folosite de radioamatori și servicii precum air-band.

În timp ce cu AM-ul normal este foarte ușor să extrageți sunetul chiar și cu ceva la fel de simplu ca un set de cristale, este risipitor atât în puterea emițătorului, cât și în lățimea de bandă. La putere, deoarece există o frecvență purtătoare care se transmite întotdeauna chiar și în timpul tăcerilor în difuzare. Deci, de ce să nu suprimăm doar transportatorul? Și în lățime de bandă, deoarece sunetul este împrăștiat simetric de fiecare parte a frecvenței purtătoare în două „benzi laterale”. Deci, de ce să nu suprimați o bandă laterală? Făcând ambele, toată puterea emițătorului se transmite în transmiterea informațiilor (semnalul audio) cât mai eficient posibil, astfel difuzarea va călători mai departe.

SDR # acceptă toate variantele acestora. DSB este bandă laterală dublă, unde doar suportul este suprimat. LSB și USB sunt banda laterală inferioară și superioară, unde banda laterală superioară sau inferioară (respectiv) este, de asemenea, suprimată. Niciunul dintre acestea nu este utilizat pentru transmisii normale, deoarece este necesar un receptor mai complicat și este necesară o reglare precisă pentru a evita distorsiunile grave, deoarece receptorul trebuie să reintroducă operatorul la frecvența precisă.

CW este Continuous Wave este utilizat pentru codul Morse. Transmițătorul este pur și simplu pornit și oprit, iar SDR # va produce puncte și liniuțe ca tonuri scurte și lungi.

NFM este FM cu bandă îngustă. Pentru serviciile în care nu este necesară o calitate înaltă atâta timp cât vorbirea inteligibilă poate fi transmisă, FM poate fi difuzat folosind o lățime de bandă mult mai mică. Acest lucru permite mult mai multe canale să fie împachetate într-o gamă dată de frecvențe.

Pasul 8: detectarea gadgeturilor de 433 MHz

433MHz este utilizat pentru comunicarea pe distanțe scurte de către o serie de dispozitive de consum redus, incluzând chei auto, căști fără fir, clopoțele fără fir, produse de automatizare și securitate la domiciliu și stații meteo la domiciliu. Este foarte ușor să le ridicați și să le afișați folosind rtl_433.

Folosind motorul dvs. de căutare preferat, căutați Windows rtl_433 sau navigați la acest link:

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

Sub titlul Descărcare, faceți clic pe link pentru a descărca versiunea pe 32 sau 64 de biți, în funcție de gradul mic de computer. Acum ar trebui să aveți un fișier zip în folderul Descărcări (sau oriunde ați ales să îl salvați).

Din nou, îmi place să păstrez programele care nu necesită instalare în c: / Programs, dar asta este opțional. Creați un folder nou rtl_433 în c: / Programe (sau oriunde altundeva alegeți). Faceți dublu clic pe fișierul zip și copiați și copiați conținutul în acest nou folder.

Lansați un prompt de comandă. Cel mai rapid mod de a face acest lucru este să apăsați tasta Windows și R, apoi să tastați cmd în casetă și să faceți clic pe OK sau apăsați Enter.

La promptul de comandă, tastați cd c: / Programs / rtl_433

(Dacă ați ales să extindeți fișierul zip în altă parte, va trebui să modificați calea către folder în consecință.)

Tastați rtl_433 și apăsați Enter.

Acum așteaptă. În funcție de cartierul dvs., va trebui să așteptați un timp, dar ar trebui să vedeți dispozitivele care apar. Lăsați-l să ruleze toată ziua pentru a vedea ce obțineți. Captura ecranului este câteva dintre înregistrările pe care le-am primit la prima încercare.

În mod implicit, va raporta doar semnale pe care le recunoaște, deși dintr-o gamă destul de largă de dispozitive, deși în niciun caz toate. Dacă nu vă detectează soneria sau vreun alt obiect despre care suspectați că folosește 433 MHz, încercați să adăugați -a sau -A (după un spațiu) la comanda rtl_433 pentru a obține ieșirea brută.

Pasul 9: Mergeți mai departe

Aici, am zgâriat doar suprafața SDR, dar sperăm că v-am stârnit pofta de mâncare. Iată unul sau două indicii care vă vor duce mai departe.

În loc de un computer Windows, puteți utiliza unul care rulează Linux.

DragonOS LTS este Lubuntu Linux cu o serie de aplicații SDR preinstalate. Descărcați fișierul.iso și utilizați Rufus pentru a crea un stick de memorie bootabil din acesta. Puteți să-l rulați pe orice computer, pornit direct de pe stick-ul de memorie sau, dacă aveți un hard disk de rezervă, puteți utiliza linkul desktop pentru al instala permanent. Pentru fiecare dintre instrumentele enumerate pe pagina web DragonOS, va trebui să îi găsiți pagina web și să vedeți ce face.

Captura de ecran arată CubicSDR care rulează sub DragonOS. Acest lucru este similar cu SDR #.

Alternativ, puteți utiliza un Raspberry Pi, chiar unul dintre cele originale sau Pi Zero foarte ieftin, deși un model mai târziu mai puternic va funcționa mai bine. Multe instrumente SDR pot fi instalate foarte ușor folosind managerul de pachete Synaptic.

Unul ușor este rtl_fm. Acesta vine în pachetul rtl-sdr pe care îl puteți instala cu Synaptic. Deschideți o sesiune Terminal și rulați-o cu comanda precum:

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

Aceasta va primi și reda un post de radio FM. (91300k reprezintă 91, 300KHz sau 91,3MHz - schimbați-l la frecvența postului pe care îl doriți.) De asemenea, îl puteți utiliza pentru a monitoriza un microfon radio VHF sau UHF dacă îi cunoașteți frecvența sau îl puteți găsi cu SDR #.