Что такое sdr rtl

Начинающий радиолюбитель

Что такое SDR приемник и для чего он нужен

Всем привет! На связи Александр Белый. Автор блога radiohooligan.ru! )

На этот раз я хочу вам представить свой любимый и неповторимый, всеволновый, приемник-радиосканер RTL SDR V.3! Это универсальный приемник с огромным диапазоном принимаемых частот, последняя версия которого V.3 практически не имеет никаких глюков и недостатков — что говорит о серьезном отношении создателей.

Что такое SDR приемник

По версии Википедии, SDR приемник — это

Программно определяемая радиосистема (англ. Software-defined radio, SDR) — радиопередатчик и/или радиоприёмник, использующий технологию, позволяющую с помощью программного обеспечения устанавливать или изменять рабочие радиочастотные параметры, включая, в частности, диапазон частот, тип модуляции или выходную мощность, за исключением изменения рабочих параметров, используемых в ходе обычной предварительно определённой работы с предварительными установками радиоустройства, согласно той или иной спецификации или системы.

Приемник подключается к компьютеру через USB порт (может подключаться к смартфону), абсолютно не нуждается в интернете, работает с живым эфиром!

Корпус приемника очень качественный (как и сам приемник), естественно покупать его стоит только у официального производителя, который имеет свой магазин на Алиэкспресс:

Алюминиевый корпус очень прочный, внутри выполнены ребра жесткости, выполняет защитную функцию платы и чипов, функцию радиатора ( чипы сильно греются градусов до 45-50- это нормальный режим работы), функцию экрана от радиопомех.

С одной стороны корпус заканчивается USB разъемом,с другой стоит антенный SMA разъем.

История создания сканера

История создания этого сканера — просто мистическая: приемник собран на микросхеме RTL2832U предназначенной для приема цифрового телевидения формата DVB-T, казалось бы ничего необычного,все смотрят телевизор, но неожиданным образом в 2012 году происходит утечка информации от производителя Realtek о недокументированных режимах работы микросхемы. Выяснилось, что микросхема может оцифровывать радиосигнал из антенного входа, а фильтровать и выделять полезный сигнал может процессор ПК. Радиолюбители всего мира просто обалдели: в один момент они получили радиосканер стоимостью в 20 долларов,практически идентичный тем, которые стоили свыше 500- 700 долларов!

Как выглядит приемник внутри

Вот так выглядит плата приемника:

Все четко и аккуратно, как на материнских платах компьютера.

Вот такая антенка идет в комплекте:

Телескопическая антенна с креплениями на гибкие ножки, можно прицепить куда угодно в любом положении( для приема вертикальной поляризации требуется ножки располагать вертикально), так же имеется крепление на стекло, что очень удобно — можно закрепить антенну на улице с внешней стороны окна.

Также в комплекте идет кабель с разъемами SMA длиной около 3 метров.

Постепенно осваивая программное обеспечение и совершенствуя антенну услышите:

Вот скрин работы с программой SDRSharp

Всем огромное спасибо за просмотр,хорошего настроения, удачи!

Источник

Немного о приемнике RTL-SDR USB 100kHz-1,7 GHz

Обновление:

Давно читал о применении USB ТВ тюнеров на микросхемах RTL2832U + R820T в качестве SDR приёмника.

Тема меня заинтересовала но в стандартном исполнении диапазон ограничивался 24 — 1750 МГц. Были статьи (1, 2) о доработке и расширении диапазона и захвата всего КВ, но все это был такой-то «соплестрой». И вот на Ebay появилось доведенное до ума устройство, которое и было приобретено.

Всегда хотелось иметь обзорный приемник. Аппаратура как говориться «на все диапазоны» есть, а посмотреть, что творится в радиусе 3 МГц в реальном времени всегда полезно, как раз для этого он и приобретался.

Характеристики:

В добротном металлическом корпусе, материнская плата с 2 разъемами SMA. Один UV от 24 – 1750 МГц, второй HF от 100 кГц – 24 МГц. В центре материнской платы всё тот же ТВ тюнер с доработками.

Установка драйвера под Windows

Описание будет под Windows 10, но думаю, заработает и на Windows 7/8.

Когда SDR приёмник на базе RTL2832U + R820T подключается к компьютеру, то Windows устанавливает неподходящие для наших целей драйвера, а программа Zadig (http://zadig.akeo.ie) поможет нам установить правильные драйвера.

Подключаем SDR приёмник к USB, скачиваем программу Zadig (http://zadig.akeo.ie) и запускаем её от прав администратора.

Выполняем ниже следующие действия:

В Диспетчере устройств Windows должно появиться устройство RTL2838UHIDIR

В Диспетчере устройств Windows должно появиться устройство RTL2838UHIDIR

Windows SDR Software Package (SDRSharp)

Программное обеспечение SDRSharp на сайте разработчика называется «Windows SDR Software Package».

Софт не инсталлируется, а скачивается в папку, что позволяет его легко переносить на разные компьютеры сохраняя все настройки, что было очень удобно при моем выезде в деревню, где я испытал приемник на КВ.

Пользовательский интерфейс SDRSharp

SDRSharp подключение к RTL-SDR

SDR Sharp. Connot access RTL Device

то запустите файл «install-rtlsdr.bat» из архива sdrsharp.

Параметры подключения к SDR

Видеообзор использования SDRSharp

Плагины для SDRSharp

Для SDRSharp есть различные программные модули (плагины) расширяющие его функционал.

Пример плагинов:

Мобильный клиент SDR Touch

С помощью программы SDR Touch для Android, можно подключить RTL-SDR к смартфону или планшету. Приёмник подключается с помощью USB кабеля и OTG адаптера или через сеть по IP адресу к SDR серверу.

SDR сервер

Есть возможность, используя Raspberry Pi (или, что-то подобное на Linux) поднять SDR сервер и используя программу SDRSharp, подключаться через Интернет к RTL-SDR.

Т.е. можно создать целую сеть из SDR, удаленно управлять ими и слушать эфир в тех регионах, где вы установили SDR сервера.

Сам пока с этим глубоко не разбирался.

Дополнительная информация по SDR серверу:

Слабое усиление при подключении по сети к SDRSharp

Включение Tuner AGC в SDRSharp при подключении к SDR серверу.

Если дойдут руки или появится нужна, разберусь с данным функционалом более подробно.

WebSDR

Для тех, кто хочет поиграться с SDR, понять что это такое но железки нет, есть Web версии SDR. Они установлены в различных странах и городах. Поддерживаются энтузиастами.

Данный WebSDR также полезен для контроля приёма определенной частоты в разных регионах планеты.

Подробнее про WebSDR на YouTube (канал: Радиоканал с Алексеем Игониным):

Пример WebSDR приёмников:

Список всех WebSDR приёмников: http://www.websdr.org

А что ещё…?

Приёмник ADS-B сигналов

На баз RTL-SDR можно сделать приёмник ADS-B сигналов с самолётов и отслеживать перемещение самолётов в реальном времени с помощью сервиса Flightradar24.

Сканирование радиоэфира

И пример более практичного использования RTL-SDR. Была задача определить, действительно ли EGSM репитер усиливает стандарт EGSM (880,2 МГц — 890,0 МГц и 925,2 МГц — 935,0 МГц).

Источник

Обзор SDR приемника от RTL-SDR.COM (V.3)

RTL-SDR – широко известное сочетание букв в среде радиолюбителей. Дешевые и доступные, можно сказать уже, народные SDR приемники из поднебесной несколько лет назад стали настоящим открытием для многих радиолюбителей. Куча народу потратило очень много времени и сил для того, чтобы реалтековский чип смог из обычного DVB-T приемника превратиться в полноценный сверхширокополосный SDR. И в этом обзоре я расскажу вам о следующей ступени эволюции этого приемника.

Я давно краем глаза поглядывал за тем, чем занимаются ребята из RTL-SDR.COM и таки сподобился заказать себе уже третью версию их свистка. О классическом китайском свистке говорить бессмысленно, про него не писал только уже ленивый, а вот что нам могут предложить ребята из RTL-SDR? На мой взгляд, в их устройстве, на данный момент, реализованы все доработки которые были рождены и опробованы сообществом любителей RTL-SDR на практике. В итоге получилась классная игрушка как для начинающих, так и для продвинутых радиолюбителей. Пройдемся по основным пунктам отличающим этот приемник от конкурентов

Корпус

Ну, во-первых, это алюминиевый корпус, а не пластиковый, как на дешевых собратьях.

Что само по себе хорошо с точки зрения защиты от помех. Во-вторых корпус играет еще и роль теплоотвода, поскольку у платы приемника есть связь с корпусом через теплопроводящую силиконовую прокладку, которая кроме теплоотвода выполняет роль аммортизатора.

Корпус сделан из алюминиевого профиля и закрыт с двух сторон крышками, через которые с одной стороны выведен антенный разъем типа SMA который для жесткости закрепляется еще и гайкой.

А с другой стороны USB.

В целом, конструкция достаточно надежная. На мой взгляд, немного похабно выглядят саморезы которые крепят крышки корпуса, но это мелочи.

Внутри

Ребята из RTL-SDR.com сделали полностью свою, совершенно новую плату. В результате чего по утверждениям разработчиков удалось значительно снизить внутренние шумы схемы и уменьшить количество пораженных частот.

На плате, как и положено, разместились RTL2832U

И приемник от Rafael Micro R820T2. Все как у классического свистка. Но на этом сходство и заканчивается.

У нового девайса установлен термокомпенсированный опорный генератор от WTL на 28.8МГц расположенный в центре платы, что логично и правильно. К сожалению на офф. сайте WTL не смог найти описание на этот компонент, было бы интересно посмотреть на характеристики…

Изучение особенностей платы начнем от антенного входа. Здесь расположился трехзвенный LC фильтр и небольшой малошумящий широкополосный предусилитель (на фото обозначен стрелкой) предположительно на микросхеме типа BGA2711. Далее идет еще один фильтр + согласующие цепочки.

А затем уже идет развязывающий трансформатор подключающийся непосредственно к RTL2832U.

Для питания микросхем приемника в RTL-SDR.com используют мощный малошумящий стабилизатор напряжения на AP2114. Для сравнения, в обычных “свистках” используется AMS1117.

Для питания активных антенн у RTL-SDR.com есть т.н. инжектор питания на 4.5 вольта, реализованный на отдельном переключателе (на фото обозначен стрелкой) который управляется непосредственно через интерфейс RTL2832U. На мой взгляд 4.5 вольта это как-то маловато, для питания, например, той же Mini-Whip, но это напряжение можно использовать, например как контрольное для включения/выключения схем управления питанием антенн. Здесь же по входу стоит диодная сборка BAV99. Это двадиода включенных встречно-параллельно, по сути, обычный диодный ограничитель защищающий чувствительный вход приемника (на фотографии A7W).

Также интересной особенностью является возможность масштабирования, например можно несколько приемников использовать одновременно для мониторинга разных диапазонов, при этом есть возможность подключения внешнего высокостабильного опорного генератора вместо встроенного TCXO, если он по какой-то причине Вас не устраивает. Для этого необходимо выполнить ряд манипуляций с паяльником, что для продвинутого радиолюбителя не является большой проблемой. Так же есть еще ряд интересных моментов, например на плату удобным образом выведены порты GPIO, CLK вход/выход опорного сигнала, 3,3 В, GND, I2C, которые также могут быть использованы продвинутыми радиолюбителями в своих целях.

SDRSharp

При этом, если вместо Bulk-In Interface (Interface 0) пустота, то проверьте, чтобы в меню Options стояла галочка List All Devices, далее в списке выбираем Bulk-In Interface (Interface 0) и жмем кнопку Install Driver. Собственно после установки можно запускать SDRSharp.exe, выбирать в списке приемников RTL-SDR (USB), и работать.

Прием КВ и УКВ

Для приема средних и коротких волн (500 кГц – 24 МГц) необходимо из режима квадратурного семплирования (Quadrature sampling) который используется для приема УКВ (24 МГц – 1200 МГц)

переключиться в режим прямого семплирования с порта Q branch (Direct sampling (Q branch)).

Испытания

Для изучения характеристик приемника использовался мой рабочий ноутбук Asus R510C. Принимаемый сигнал снимался со встроенной звуковой карты. В качестве источника сигнала и анализатора использовался прибор Rohde&Schwarz CMS 52. Увы, измерения удалось провести только до частоты 1ГГц, выше мой прибор уже не способен работать. Параметры при которых проводились измерения были выбраны такие же как при испытаниях самосборного RTL-SDR приемника о котором я уже писал на страницах журнала.

Параметры для SSB: Тон 1кГц. Режим демодуляции приемника USB, RTL-AGC – On. Чувствительность приемника при SINAD 12дБ. Полоса приемника 3кГц.

Параметры для AM: Тон 1кГц. Режим демодуляции приемника AM, глубина модуляции 80%. RTL-AGC – On. Чувствительность приемника при SINAD 10дБ

Параметры для FM: Тон 1кГц. Режим демодуляции приемника NFM, девиация частоты 2кГц. RTL-AGC – On. Чувствительность приемника при SINAD 12дБ

Короткие волны (режим прямого сэмплирования (Q branch))

УКВ (режим квадратурного семплирования)

Как видно из результатов измерений предусилитель на КВ делает свое дело, и если у самосборного SDR приемника чувствительность была довольно низкая, то у девайса от RTL-SDR.com все в принципе не плохо. В режиме квадратурного сэмплирования немного удивила чувствительность на 12м-10м диапазонах, она не катастрофически низкая, но с трудом дотягивает до уровня не самой совершенной си-бишки, что наводит на размышления о том, что ребята разработчики несколько перемудрили с фильтром, для получения более высокой чувствительности придется немного подкорректировать номиналы элементов на входе в R820T. В остальном, чувствительность как на КВ, так и на УКВ отменная и заслуживает всяческих похвал.

Нагрев

В режиме квадратурного сэмплирования, когда устройство работает на полную мощность, корпус девайса достаточно сильно греется. Благодаря теплопроводящей прокладке, тепло с платы приемника передается на корпус и последний нагревается до достаточно больших температур, около 45 градусов по Цельсию.

RTL-SDR и другие ОС

Итог

А итог, надо сказать, весьма радостный. Всего за 20 долларов, да, да, всего за 20 долларов Вы получаете отличный гаджет для мониторинга как коротких, так и ультракоротких волн. Немного разочаровал фильтр на входе в R820T, но это не столь критично. В остальном RTL-SDR.com v.3 работает стабильно и без каких-либо проблем. Так что всем, кто все еще хочет попробовать и испытать на себе, что такое SDR, но по каким-то причинам сомневается, настоятельно рекомендую.

Источник

Software Defined Radio — как это работает? Часть 1

Продолжая цикл статей про радио, есть смысл рассказать про последние достижения в этой области — Software Defined Radio. Я не знаю адекватного перевода термина на русский, поэтому оставим так, да и термин SDR уже прижился в технических и радиолюбительских кругах.

За последние 100 лет радио изменилось настолько, что вряд ли тогдашний инженер вообще понял бы, как это работает.

Мы все же попробуем разобраться.

История

Идея software defined radio базируется на двух китах:

Назвать точную дату, когда в продаже появились первые SDR-приемники, довольно сложно. Сама идея оцифровки радиосигналов звуковой картой существовала довольно давно — так например, декодировали RTTY или пейджинговые сообщения, но не было подходящих алгоритмов, чтобы объединить все это вместе.

Первая версия Winrad датируется 2007 годом, и выглядела она примерно так (можно обратить внимание на системные требования 🙂

Как можно видеть, интерфейс весьма минималистичный, но программа уже умела воспроизводить AM, FM, USB и LSB, и показывать спектр сигнала. По сравнению с шириной полосы обычного выхода для наушников любого приемника это был… ну почти прорыв. Разумеется, в проф. системах панорамные приставки существовали и раньше, но «простым смертным» оно было практически недоступно, а звуковая карта у каждого в ПК и так есть.

Типичным бюджетным решением для радиолюбителей были приемники Softrock — однодиапазонные приемники, содержащие переключаемый кварц, смеситель и выход на звуковую карту.

Разумеется, это было только начало. Появились приемники с перестраиваемой частотой, а всего за 2 года Winrad заметно эволюционировал, и в 2010 году выглядел уже так:

Стали появляться и профессиональные решения, тогда же в 2010 появился Perseus SDR — приемник с 14-битным DDC АЦП, частотным диапазоном 10КГц-30МГц и шириной полосы пропускания 1.6МГц (в принципе, параметры вполне достаточные и на сегодня).

Цена приемника составляла 825Евро, что для тех лет было не так уж мало.

Кстати, страница http://microtelecom.it/perseus/ существует до сих пор, и на ней также висят скриншоты под XP, хотя продается приемник или нет, непонятно.

Начало было положено, дальше уже как говорится, дело техники — стали появляться разные модели, чипы стали дешеветь и так далее. Следующим прорывом в любительской технике стало появление приемника на чипе rtl-sdr. Сообщение с форума radioscanner за 2012 год можно процитировать дословно, как говорится, не убавить, не прибавить:

Оказалось, что DVB донглы на базе чипа Realtek RTL2832U, рекламируемые иногда также как поддерживающие FM, DAB(+), способны передавать на компьютер поток 8ми битных квадратур при частоте дискретизации около 3-х MSPS.

Принимаемый диапазон ограничивается использованным в определенной модели донгла тюнером, например у Elonics E4000 от 64 до 1700 МГц. Этот тюнер используется также в FunCube донгле, только с дополнительным МШУ.

По этому поводу основан проект. Уже успешно были приняты TETRA (

430 МГц) и сигналы спутника Турaйя (

1550 МГц), что для 8-ми битных квадратур весьма и весьма неплохо.

В общем, как оказалось, дешевые USB-ТВ приемники ценой 10-20$ после замены драйвера могут отдавать IQ-поток, что позволяет использовать их с уже существующим программным обеспечением для SDR. Сами приемники выглядели вот так:

Первые 1-2 года толку от rtl-sdr было довольно мало — под них просто не было интересного софта. Потом появился SDR#, разные плагины, стало расти сообщество энтузиастов, и сейчас rtl-sdr наверное самый популярный (прежде всего, в силу цены) SDR-приемник. Современные версии RTL SDR V3 умеют принимать уже и КВ (хотя и с небольшой чувствительностью и динамикой), но при цене в 30$ и это весьма неплохо. Как работает RTL SDR на КВ, можно посмотреть на видео.

Виды SDR

Существующие SDR можно разделить на 3 вида:

— Уже устаревшие модели на базе звуковой карты — оцифровка сигнала в них происходит в ПК, а сигнал передается на линейный вход по аудиокабелю. Сейчас они давно сняты с производства, но иногда могут появиться на барахолке. Брать по большому счету, смысла никакого, разве что отдадут даром — цена хорошей звуковой карты превысит цену самого SDR. Интересующиеся «цифровой археологией» могут почитать сообщения на cqham за 2010 год о выборе звуковой карты для SDR.

— SDR, имеющие встроенный АЦП и передающие сигналы в ПК в цифровом формате. Это большинство современных устройств среднего ценового диапазона. Они построены по принципу гетеродинного приема, только после переноса частоты вместо НЧ-блока стоит АЦП. Такие приемники имеют ширину полосы пропускания от 2 до 10МГц, есть разные модели на разные частоты и диапазоны (rtl sdr, SDRPlay, Airspy). Недостаток любого супергетеродинного приемника — наличие зеркальных каналов приема — поскольку фильтры неидеальны, станции принимаются там где реально их нет. Даже если фильтры более-менее неплохие, сигналы мощных станций все равно могут «пролезать» и воспроизводиться в виде помех.

— DDC (direct down conversion) SDR. Это самая современная технология на сегодняшний день. Суть в том, что гетеродин здесь не нужен — сверхбыстрый АЦП с частотой оцифровки порядка 100млн семплов/с оцифровывает непосредственно входной сигнал с эфира, что позволяет (согласно теореме Котельникова/Шеннона) иметь прием до частоты, равной половине частоты дискретизации, т.е. в нашем примере до 50МГц. Битовый поток желающие могут прикинуть самостоятельно — на компьютер оно разумеется, не передается, а обрабатывается в быстродействующей ПЛИС прямо на плате, и нужная полоса (обычно до 6МГц) передается в компьютер. Такой приемник не имеет зеркальных каналов, и в нем все хорошо (кроме цены:).

Верхний предел частоты DDC-приемников обычно ограничен 30-50МГц, т.к. более быстродействующих АЦП в продаже либо нет, либо они стоят космических денег (кстати, сверхбыстрые АЦП вроде попадают в американские ограничения по поставке высокотехнологичных электронных компонентов в страны третьего мира, но это не точно). Их самого топового, что доводилось видеть в прайсах — Flex 6600 с 16bit 245.76Msps АЦП стоит порядка 4000$, т.е. им можно принимать в режиме DDC до частоты 122МГц. Вряд ли мы в скором времени увидим DDC-приемники до гигагерца, хотя хотелось бы. Есть ли что-то быстрее, например для военки — наверно есть, кто знает, напишите в комментариях.

Другой важный параметр — тип подключения. Большинство SDR подключаются по USB, но есть модели и с LAN-портом (Afedri, Colibri):

Это может быть удобно для организации удаленного приема или передачи — приемник или трансивер можно разместить на даче/в деревне, и использовать его из города. KiwiSDR делает даже готовые устройства, зайти на которое можно непосредственно через web-интерфейс. Свой приемник владельцы KiwiSDR даже могут «расшарить» другим, посмотреть список доступных устройств можно на https://sdr.hu.

Последний, но не менее важный параметр — разрядность АЦП. Дешевые RTL SDR имеют всего 8бит АЦП, и этого мало, приемник легко перегружается сильными сигналами, ему крайне желателен аттенюатор и преселектор. SDRPlay имеют 12-бит АЦП, более дорогие модели имеют 14-бит, что достаточно для большинства случаев. Топовыми являются 16-бит АЦП, и в принципе, не каждая антенна способна выдавать диапазон сигналов, способных перегрузить такой приемник.

И наконец, о ценах. Их диапазон весьма варьируется, от 30$ за RTL SDR v3, 150$ за SDRPlay RSP2 до 600$ за ELAD FDM-S2. SDR-трансиверы (способные работать не только на прием, но и на передачу) дороже, SunSDR2 стоит порядка 1500$, FLEX-6400 стоит 2000$.

Отдельно стоит упомянуть платы для цифровой обработки сигналов. Это например, HackRF, LimeSDR, USRP, Red Pitaya. Эти устройства изначально предназначались для опытов с радиосигналами в пределах «рабочего стола», и на дальний прием просто не рассчитаны — ни регулируемого усилителя, ни аттенюатора, ни фильтров в схеме зачастую просто нет. Ловить что-то они будут, но весьма плохо, либо потребуется «доработка напильником». Они также могут работать на передачу, но с мощностью порядка 100мВт (где «м» это милли а не мега;), и зачастую никакого софта кроме пары DLL и SDK для них просто нет.

О том зачем все это нужно, преимуществах и недостатках SDR, и о том, как получить данные из SDR с помощью Python, будет рассказано во второй части.

Источник