SDR-Breitband-Empfänger

 

Hier also nun die Beschreibung unseres SDR-Projekts. „Software-Defined-Radios“ zeichnen sich dadurch aus, dass die zum Einsatz kommende festverdrahtete Schaltungstechnik sich auf die Grundaufgaben beschraenkt. Der groesste Teil der Signalverarbeitung wird mit programmierbarer Hardware bewerkstelligt und ist deshalb recht flexibel.

Schon im RF-Teil und bei der A/D-Wandlung kann man dann dem SDR-Empfaenger ueber Software mitteilen, wie man das Ganze haben moechte. Neben der von und fuer die Expertengemeinde entstandenen SDR-Hardware existiert auch die Moeglichkeit, mit preiswerten DVB-T-Sticks in die Welt da draussen zu horchen…

Mann kann mittels dieser Teile, einer entsprechenden Antenne und diverser Software ueber einen recht weiten Bereich scannen. Im Detail braucht es einen DVB-T-Stick mit einem Realtek-Chipsatz (RTL2832U). Damit funktionieren dann auch die Programme, welche in der letzten Zeit fuer solcherlei Anwendungen geschaffen worden sind.

Daneben spielt noch der Tuner eine Rolle. In meinen Recherchen ist immer wieder aufgetaucht, dass ein R820T und ein E4000 gaengig sind. Um einen kompatiblen SDR-Empfaenger auf die Beine zu stellen, muss man also etwas recherchieren und dann einen passenden Dongle beschaffen. In unserem Projekt ist das ein Stick von GiXA Technology mit DVB-T, DAB und FM-Faehigkeiten mit einem Rafael-R820T-Tuner.

Die Antenne ist bei uns ein Scanner-Modell. Beim Senden muss eine Antenne immer gut auf einen Frequenzbereich abgestimmt sein, denn die Verluste wirken sich in der Sendeleistung aus, belasten aber vor allem die Schaltung. Beim Empfangen ist das nicht so kritisch, hier hat man es nur mit relativer Funkstille zu tun, wenn Dinge nicht passen. Unser Geraet ist also eine „bewaehrte“ Zwischenloesung, die von 1MHz bis 2000MHz so ziemlich alles registrieren sollte. Und das macht sie dann nach ersten Tests auch, bin jedenfalls hinsichtlich Preis-Leistung (24.90 EUR) recht zufrieden. 

Sie steckt derzeit ohne Verstaerker direkt am DVB-T-Stick und dieser am Raspberry Pi (auf dem Dachboden, steuert schon die Webcam), der bei uns also der „SDR-Server“ ist und die Daten vom Stick holen soll.  

Das besorgt dann auch „rtl-sdr“, welches remote auf der Konsole gestartet wird. Bei Bedarf, wird statt „rtl_tcp -a 192.168.178.38 -p 8080“ aber auch „dump1090 –net“ gestartet, welches Daten aus dem 1090MHz-Bereich holt. 

Womit wir auch bei der ersten Anwendung waeren. Diese Positionsdaten der Passagierflugzeuge kann man z.B. mittels „Virtual Radar Server“ auswerten. Die Software startet einen Webserver und im Browserfenster sind ueber eine Landkarte die empfangbaren Flugzeuge gelegt. Daneben gibt es noch zusaetzliche Information ueber den Flug und Route. Wir verbinden die PC-Software mit dem Pi, in dem wir „SDR TCP“ einstellen und als Modus „Basetation“ verwenden.

Natuerlich kann man auch Radio hoeren. Hilfestellung gibt eine Scanner- oder Radiosoftware. Im Bild „SDR#“ (Es geht auch „gqrx“, wenn man sich das „gnuradio“-Framework antun moechte).

Gut sieht man den Ausschnitt aus dem Spektrum und im Wasserfall-Diagramm darunter die Peaks in verschiedenen Farben. Eingestellt ist ein FM-Sender mit 88,2MHz, der ist ueber die Audioausgabe auch schoen sauber zu hoeren.

Es lohnt sich aber auch ein Blick auf die 433.92MHz oder 868MHz und alles sonst, was die „Sub-Ghz“-Welt so zu bieten hat. Die Frequenzen vom BOS-Funk liegen auch darin. Fuer das Aufspueren von diversen Quellen muss man auch an einen Rechner mit etwas mehr Leistung als beim Pi gehen. Die Uebertragung von Server zu Client erfordert auch eine LAN Verbindung (statt WLAN), um die Samples in der maximal moeglichen Abtastrate von 2MHz zu uebertragen.

Dann findet man Einiges, so aus der Haustechnik (Hausautomation wie FS20 und Wetterstationen). Unter Ubuntu kann man dazu die Tools „rtl_433“ (https://github.com/merbanan/rtl_433.git) und „rtl_sdr_FS20_decoder“ (https://github.com/eT0M/rtl_sdr_FS20_decoder.git) nutzen und Datenlogging bis hin zur Steuerung betreiben. Viel Spass beim Experimentieren also!

Swen Hopfe

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