Software Defined Radio — как это работает? Часть 2 +33



Привет, Хабр.

В первой части были описаны основные виды SDR-устройств и кратко были приведены их характеристики. Во второй части я расскажу подробнее о плюсах и минусах SDR, также будут приведены примеры использования этой технологии.



Продолжение под катом (осторожно, траффик).

Если кто пропустил первую часть, желательно начать с нее, чтобы лучше понимать о чем речь.

Преимущества SDR


Для начала поговорим о преимуществах SDR, о том, что они дают пользователю. Понятно, что приоритеты у всех разные, поэтому разные пункты собраны в перемешку. Какой из них «более главный» сказать сложно, да наверное и невозможно, каждый решит для себя сам.

Панорамный обзор эфира


Первое, и самое очевидное — SDR показывает панораму радиоэфира «как есть».



Это достаточно удобно, как в плане наглядности, так и в плане поиска новых сигналов. На экране сразу видно например, что какая-то станция работает справа на 100КГц выше по частоте, видны различные помехи, новые и особенно короткие сигналы, и пр. Сигналы с быстроизменяющейся частотой например, на обычном «классическом» приемнике или трансивере просто не видны, и человек даже не догадается об их присутствии.

Посмотреть как это выглядит и послушать что творится в эфире, может любой, открыв web-панораму на голландском SDR. Как пример картинки оттуда, хорошо видна работа ППРЧ (но это не точно).


Регулируемые цифровые фильтры и звуковые эффекты


Радиолюбители со стажем наверное помнят времена, когда узкополосные кварцевые фильтры докупались к радиостанциям отдельно, и стоили не таких уж малых денег. Еще хуже ситуация в дешевых бытовых приемниках — фильтры там попроще, и настроены вообще никак китайским рандомом, как повезет. Да и настроек в таких приемниках обычно только две — Wide и Narrow. В SDR все фильтры выполняются математически, поэтому любую ширину фильтра можно просто выбрать «мышкой» или задать в настройках. Прямоугольность фильтров тоже может быть практически идеальная — математически можно выбрать любой порядок фильтров, все ограничено лишь алгоритмом.



Аналогично могут задаваться настройки шумоподавления, коэффициенты АРУ и пр.

Кстати, некоторые аудиофилы считают что «обычные» аналоговые фильтры звучат теплее и ламповее лучше, мне сказать сложно. Возможно, вид цифровых фильтров и влияет на восприятие звучания, тут тоже есть поле для экспериментов.

Возможность измерений


SDR это довольно-таки точный измерительный прибор. Начиная от банального отображения уровней разных станций в децибелах, до оценки помех, качества сигнала и пр. Все недостатки своего или чужого сигнала отлично видны на спектре.

Для примера, на картинке виден сигнал FM-станций. Сразу видно кто где вещает, с каким уровнем, какие станции мешают друг другу.



Также можно использовать SDR как анализатор спектра.



Широкополосная обработка


Прием сигнала сразу широкой полосой в несколько мегагерц открывает удивительные возможности для обработки сигналов. Любители азбуки Морзе и радиосоревнований, например, могут декодировать позывные сразу в широкой полосе (хотя, по-моему, это неспортивно, но это другой вопрос).



Также можно создавать неограниченное количество «виртуальных приемников» в пределах полосы пропускания. Для примера показано декодирование радиолюбительских сигналов WSPR сразу на двух диапазонах с одного физического приемника.



С помощью SDR и Virtual Audio Cable пользователи с раздвоением личности могут слушать сразу две станции, одну в правое ухо, другую в левое ;)

Можно предположить, что в проф. устройствах обработка широкой полосы дает большие возможности по поиску, классификации, обнаружению и подавлению различных сигналов. Вероятно, технология активно используется в радарах и прочих устройствах.

Прием и передача практически любых видов модуляции


Обработка сигналов делается на ПК, поэтому вычислительные возможности ограничены лишь наличием нужных декодеров. AM, FM, WFM, DRM, DAB+, TETRA и много других страшных слов — практически для всех современных открытых протоколов можно найти декодер.



Что пока «не по зубам» SDR, это пожалуй GSM и WiFi, хотя и тут какие-то подвижки есть (Open BTS, WiFi Analyzer).

Что касается передачи, то владельцы URRP или LimeSDR могут, например, поэкспериментировать с DAB+.

Широкополосная запись и воспроизведение


Т.к. в SDR все данные пишутся изначально в цифре, нет проблем записать всю полосу сразу целиком, чтобы прослушать или проанализировать потом. В одной записи может содержаться сразу несколько радиостанций, которые можно прослушать точно также, как с реального приемника. Это чем-то похоже на RAW-файл с фотокамеры, где постобработку (баланс белого и пр) можно сделать уже после съемки.

По ссылке приведен пример записи с шириной полосы 760КГц, панорама которой выглядит вот так:



В записи можно найти сразу много чего — маяк точного времени, телеметрию, приводные маяки, вещательные станции. Открыть ее можно в Matlab бесплатной программе HDSDR. Недостаток здесь только один, это большой размер. Одна минута записи при таком битрейте занимает 350Мбайт. Но разумеется, при реальных записях нет смысла писать все подряд, можно выбрать ширину полосы в зависимости от задач.

Удаленная работа


Еще одно активно развивающееся направление. Некоторые SDR приемники и трансиверы имеют возможность удаленной работы — т.к. приемник доступен по IP-адресу, то нет принципиальной разницы, стоит он рядом на столе или в 100км на даче (разумеется, битрейт передачи нужно настроить в соответствии с шириной интернет-канала). Учитывая, что помех в городах все больше и больше, это может стать весьма актуальным.

Инженерные и исследовательские задачи


Разумеется, при наличии широкополосной записи и воспроизведения, открываются большие возможности для отладки разных сигналов, протоколов, тестирования методов ЦОС и пр. Специализированные девайсы для исследовательских целей (USRP) позволяют работать full duplex, также могут иметь несколько входов и возможность синхронизации, что позволяет тестировать такие алгоритмы как direction finding.



С помощью GNU Radio можно создавать и тестировать сложные системы обработки сигналов, используя большое количество готовых блоков.



Преимущества надеюсь, понятны, поговорим о недостатках.

Недостатки SDR


Только стационарная работа


Главный недостаток для большинства пользователей — SDR это фактически стационарный настольный прибор, брать его с собой весьма неудобно и некомфортно. В городах, увы, уровень помех зачастую зашкаливает, а портативных приемников с SDR и IQ-записью пока практически нет.

В последние годы стали появляться приемники и трансиверы, сделанные по SDR-технологии, но компактного и легкого устройства, которое можно было бы просто взять с собой, пока на рынке так и нет. Конечно, при желании можно взять с собой ноутбук, SDR, антенну, провода, адаптеры, powerbank, но все это достаточно громоздко и неудобно. Рынка портативных SDR-устройств пока де-факто не существует. Из исключений разве что RDR-Pocket, но его цена порядка 1500Евро, и он выпускается только под заказ. Современные технологии вполне позволяют делать такие устройства, но на них просто нет платежеспособного спроса.

Цена


Как очевидно из описания, хороший SDR — это достаточно дорогостоящий прибор. Сверхбыстрые АЦП и ПЛИС, малошумящие каскады на входе, многослойные печатные платы, качественные фильтры и пр — цена хороших DDC SDR начинается от 500$ и выше, и дешево такое никак не сделать. Профессиональные приемники (USRP, Winradio) стоят от 1500$ и выше.

Впрочем, подвижки тут тоже есть. Вполне неплохие приемники SDRPlay с диапазоном от 10КГц до 2ГГц продаются за 150$, и хотя это не DDC и АЦП всего 12бит, но для большинства задач приема его хватает. «Свистки» RTL-SDR за 30$ уже наверное есть у каждого радиолюбителя. Для любителей УКВ и обработки сигналов есть недорогие LimeSDR, которые при цене в 200-300$ покрывают диапазон до 6ГГц.

Сложная алгоритмическая часть


Понятно, что за внешней простотой и удобством «скрываются» серьезные алгоритмы цифровой обработки сигналов. За последние лет 10 создано большое количество разнообразного софта для SDR, и скорее всего обычному пользователю и не придется ничего дописывать. Но при желании что-то исправить или создать свое, это не так просто сделать, «порог входа» достаточно большой.

Энергопотребление и процессорные требования


Также очевидно, что ток потребления довольно высок, как и требования к CPU и видеокарте. Обычный «классический» радиоприемник может работать месяц от батареек, DDC SDR будет потреблять не менее 1-2А во время работы.

Заключение


В предыдущей части некоторые задавались вопросом, зачем это вообще нужно, надеюсь отчасти удалось ответить этот на вопрос.

Все что планировалось, в одну статью опять не влезло. В следующей части будет рассмотрен программный интерфес к SDR-приемнику на языке Python, и возможно, немного работы с GNU Radio.

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта



Комментарии (79):

  1. AlekDikarev
    /#20163604 / +1

    Завидую вам (радиолюбителям) — широченный диапазон, возможность очень дальней связи. У нас в гидроакустике все «поуже» и поближе. Отличные у вас статьи, спасибо за ликбез!
    Я читал (возможно даже здесь, на хабре) что любители принимают пульсары, буквально 1-2 метровыми антеннами. Меня это заинтересовало с практической стороны, насколько вообще реально сделать систему единого времени на пульсарах?

    • DmitrySpb79
      /#20163628 / +2

      Спасибо.
      Я бы с удовольствием поэскпериментировал и с передачей сигналов в воде, тема не менее интересная в плане ЦОС :)

      Любительская радиоастрономия существует, но все это сложно и дорого (и дело даже не в деньгах а в наличии места где все это можно поставить). В Германии и Голландии вроде используется списанный радиотелескоп.
      astropeiler.de/european-conference-amateur-radio-astronomy-2018

      А одному нереально имхо, хотя может ошибаюсь конечно.

    • Alexeyslav
      /#20175260

      Вообще наверно не реально. Пульсар сам по себе виден только небольшую часть суток, может как-то и можно сделать «роуминг» на другие пульсары ведя несколько сразу и переключаясь на другие когда какой-то уходит за горизонт, но выглядит уже изначально ущербно. Во вторых, планета не плоская, в разное время в разные части планеты сигнал от одних и тех же пульсаров приходить будут в слегка разное время +- микросекунды или даже сотни… Проще атомные часы держать. Иногда сверяясь с пульсарами.

  2. AlekDikarev
    /#20163652 / +2

    Я нашел, где читал про любительское детектирование пульсаров — вот тут целая кладезь
    Там навигация по сайту неочевидная, и вот здесь есть описания любительских систем. Народ принимает пульсары на 3D corner собранный из палок и сетки. Правда, жаль, что чтобы засвидетельствовать факт принятия сигнала пульсара нужно по 2-3 часа вести прием.

    • DmitrySpb79
      /#20163706 / +2

      Спасибо, почитаю.

      PS: 2-3 часа для астрономии это не срок, народ фотографии по много часов суммарной выдержки делает чтобы слабую галактику сфотографировать :)

    • DmitrySpb79
      /#20164252

      Кстати о порядке цен, посмотрел сейчас, одна только тарелка 4м стоит примерно 2500Евро www.rfhamdesign.com/downloads/rf-hamdesign-pricelist.pdf, и думаю основание с поворотным механизмом еще столько же.

      Тема конечно интересная, да, но тут нужен увы, «домик в деревне» для начала, где все это размещать.

      • Neuromantix
        /#20164648

        Домик в деревне нужен в любом случае — в городе ужасная электромагнитная обстановка

      • I-denis
        /#20167178

        есть достаточно простые конструкции антен близких к параболе — stressed antenna
        meteosputnik.ru/item250
        можно и 4м. в муравейниках можно прибить на крышу лифтовой шахты под лозунгом — жить не могу без спутникового ТВ

    • I-denis
      /#20168006

      одно из первых, ну или мне первых попавшихся околонаучных исследованию космоса с использованием доступной радиолюбителю базы — проект RadioJove. схемотехничечки — достаточно простой приемник работающий в полосе 20-21мгц и фиксирующий излучение Юпитера. дальше софт. Радиообсервация Юпитера предлагалась как доступный для школ проект, кит был доступен на сайте НАСА.
      ЗЫ: правда рекомендованная антена — двойной квадрат, была мягко говоря не детских размеров:)

  3. Javian
    /#20164174

    некоторые аудиофилы считают что «обычные» аналоговые фильтры звучат теплее и ламповее лучше, мне сказать сложно.

    У программных фильтров лезет шум в младших битах т.к. идет оцифровка сигнала на АЦП, которые в младших битах шумят, а потом программная обработка этих результатов.
    А в аналоге всё проходит как есть, через индуктивности, конденсаторы, контуры.
    Тема замеченная на первых ТВ тюнерах для компьютеров аналогового телевидения с программным ВЧ блоком. Типа таких pctuner.club/a/compro_m330f
    Изображение как бы затянуто малозаметной плёнкой.

    PS Про младшие биты в звуке был как-то забавный тест аудиосистемы
    habr.com/ru/post/364219/#comment_15993029
    Тест на качественную систему. Файл в формате 16 бит/44,1 кГц, 25 секунд длиной. Запись сделана с использованием только трёх младших бит.

    То есть значения сигнала от -3 до +3, а в основном даже от +2 до -2 минимальных значений-шагов.

    Воспроизводя этот фрагмент на качественной системе можно совершенно отчётливо услышать и опознать мелодию и различить слова песни.

    Только чур нигде в редакторе не усиливать. Но колонки нужно сделать погромче, примерно выкрутить на половину громкости.

    Т.е. если не слышно мелодии, то и переживать по поводу программных фильтров нет смысла — этот шум не воспроизводится вашей акустической системой.

    • Refridgerator
      /#20164238

      Аудиофилы вообще в целом сильно преувеличивают свои возможности по восприятию звука. Как только дело доходит до слепых тестов, внезапно оказывается, что они не в состоянии отличить не просто цифровые фильтры от аналоговых, но даже фильтры с разными кривыми спада — я проводил такой эксперимент лично на одном популярном форуме. Я уже не говорю про влияние кабелей, направления проводов и прочую нечисть.

      • Javian
        /#20164846

        По моему опыту у них притупляется слух. Они слышат изменения звука, но с полной картиной могут ошибаться. Меня часто зовут как контрольного слушателя. Когда друг и Ко набалются с новыми настройками или приобретениями, то я прослушиваю несколько аудиозаписей, используемых для теста и мне известных.
        Недавно был забавный случай — поставили на пробу новые ВЧ динамики российской компании. Аудифилы хором — какой отличный звук, как прорисовались детали.
        Действительно стало слышно такие детали как шуршание пальцев, «дребезг» тросточки духового инструмента. Но я слышу провал в частотах от середины к высоким. Не верят. Через несколько дней владелец разжился специальным микрофоном и провел снятие АЧХ с акустики. Действительно провал. ВЧ динамик хороший, но очень узкополосный.

        • JerleShannara
          /#20166390

          Меня у аудиофилов смущает тот факт, что с возрастом ухо начинает хуже слышать ВЧ, и когда аудиофил возраста 40+ начинает загонять на тему «18-20кГц эта акустика воспроизводит просто великолепно, такие чёткие тарелочки и флейта» мне становится немножко смешно.

          • Refridgerator
            /#20166848

            Ага. Специально для таких супер-слышащих я нагенерил тестовых сигналов синусоида/треугольник/пила/меандр, выровненных по амплитуде основного тона, и предложил отличить их на слух на частотах выше 8 кГц. Ну мало ли — вдруг у человека действительно суперслух. Но увы, с заданием справиться пока никому не удалось. Естественно только потому, что на не-музыкальных сигналах суперслух не работает)

          • Javian
            /#20167994

            В общем-то не в абсолютных значениях частот дело. Мозг человека — не измерительный прибор. Ощущения человека субъективны. Главное нравится или нет.
            Нравится — значит вещь куплена не зря.
            Хотя человек может закрутить эквалайзером так, что другие люди будут в шоке как это можно слушать. И как-то всё равно слышит он частоты или нет.
            Возможно как раз 20кГц ему слушать не нравится.

            • JerleShannara
              /#20168812

              Я прекрасно пойму, когда человек, возрастом за 40, больной аудиофилией(или нет), скажет «ммм, мне нравится как эта акустика воспроизводит высокие» или «тарелки бесподобны, я просто слышу, бамбуковые палочки» или ещё что-то, что объективно измерить нельзя, но когда прямым текстом идут частоты — извините, наука и статистика говорят о том, что в этом возрасте о 20кГц, увы, надо забыть.

              • Javian
                /#20169074

                Сомневаюсь, что «чёткие тарелочки и флейта» это 20кГц. Подозреваю, что у них максимум амплитуды приходится на район 10 кГц.
                Но в общем это похоже на то, что я наблюдаю у аудиофилов — им нравится динамика звука. Какие-то резкие нарастания амплитуды звуков. Любые «шумы» — это признак что «прорисовались детали». А дальше нравится/не нравится.

    • DmitrySpb79
      /#20164260

      А в аналоге всё проходит как есть, через индуктивности, конденсаторы, контуры

      Аналоговый фильтр это ведь тоже фильтр, со своей АЧХ/ФЧХ, только заметно меньшего порядка и гораздо менее предсказуемый в виду несовершенства компонентов.

      Но тут как в ламповом звуке, вполне допускаю, что некоторые виды искажений кому-то нравятся, чисто субъективно.

      • Javian
        /#20164792

        Вопрос в том, что качественное АЦП стоит денег. А в «обычном» — недостоверность в младших битах.
        Аналоговый фильтр не имеет собственных шумов. Какие шумы у индуктивности и конденсатора? Явно «никакие» в сравнении с АЦП.

        • drWhy
          /#20164984

          В «обычном» АЦП нет недостоверности в младших битах. Она возникает из-за низкого соотношения сигнал/шум на входе (плохая антенна, шумный усилитель, некачественные фильтры и питание, неграмотная разводка). С таким сигналом самый дорогой АЦП выдаст кашу.
          Пассивные элементы — индуктивности, конденсаторы, и даже резисторы вполне себе шумят, снижая С/Ш.

          • nerudo
            /#20165494

            Смотреть «эффективное количество бит» и чем оно отличается от разрядности АЦП.

        • JerleShannara
          /#20166414

          Зато когда сигнал с 0.1-0.5 мВ усиливается до 0.5В то шумы входных конденсаторов уже спокойно могут пролезть в итоговый сигнал не на уровне младших бит

          • Javian
            /#20168040

            Можно предположить у таких устройств наличие предусилителя. Тем более, что МШУ типа SPF5189 стоит копейки.

  4. milex
    /#20164676 / +1

    Вы серьезно про компактность и стационарную работу?
    https://www.ettus.com/all-products/usrp-b200mini-i-2/
    https://www.xilinx.com/products/boards-and-kits/1-hydda0.html

    • laviol
      /#20165714

      Ой, а давно Ettus сделали B205-mini в корпусе?
      Сам формфактор кредитки уже здорово, а теперь еще и в красивом заводском корпусе.

    • DmitrySpb79
      /#20168314

      Вы серьезно про компактность и стационарную работу?

      Да, современный SDR это по сути лабораторный стационарный девайс — комп, провода, переходники. Вы попробуйте все это хозяйство в парк собой взять :) Понятно что в принципе можно, но неудобно и не комфортно. Не говорю уже про то, что большинство SDR-софта «заточено» под мышь, и с тач-скрином работает так себе.

      Если не считать самоделки, портативный SDR это вот:
      http://ratzer.at/empfaenger/reuter-pocket

      Но на рынке таких практически нет (есть самоделки, а серийно выпускаемых нет вообще), т.к. желающих купить радиоприемник за 1000Евро не так уж много. При массовом производстве цена бы упала конечно, но по сути не надо оно никому в таких масштабах.

      • milex
        /#20168378

        Ну даже не знаю, что вам ответить… SDR — это то, что поставляет в мой ПК цифровой IQ сигнал и они уже размером с WiFi модуль для ноутбука. Все остальное названное — это не SDR.
        У меня вот лабораторный стенд это sidekiq m.2 приведенный по ссылке и ноут с 15" диагональю, в котором вместо аудио входа и выхода вкручены пигтейлы для внешних антенн. Достаточно компактно и я с этим ноутом вполне себе в поле работаю.
        А вот как раз лаборатория для меня — это GNURadio, которое позволяет работать со всем чем угодно и как угодно а не ограниченное программой готовое устройство. Другой вопрос, что такой формфактор в основном до 6ГГц покрывает и если выше необходимо смотреть — то да нужно искать что-то серьезнее.

        • DmitrySpb79
          /#20168404

          Я все-таки иду в парк отдыхать а не работать :) Хотелось бы портативный приемник с высокоомным входом, способный работать на телескопический штырь или длинный провод, с возможностью как видеть панораму, так и делать IQ-записи, чтобы дома уже на компе посмотреть и обработать.

          Если бы он был еще и трансивером, побаловаться с QRP-передачей, совсем хорошо. Но и приемников-то таких в продаже нет, не то что трансиверов.

          Дома в условиях помех многие слабые сигналы просто недоступны.

          • milex
            /#20168426

            Если я иду в парк отдыхать, то беру с собой мангал и мясо :) Ну а по необходимости у меня в GNURadio набросан полноценный анализатор спектра, и его частенько приходится переопределять по факту. Готового софта просто не хватает. Поэтому мой выбор — SDR + ноут + GNURadio + python + C/C++. Вот тогда это становится интереснее и эффективнее)

            • DmitrySpb79
              /#20168432

              Именно, работать в парке с Python и GNU Radio это все же перебор :) Компактный девайс который можно просто кинуть в сумку «на всякий случай» иметь было бы неплохо, а IQ-запись потом можно и дома покрутить, уже на нормальном компе.

              • milex
                /#20168450

                А если появится интерес и что-то в ответ отправить?)

            • Alexeyslav
              /#20175314

              У каждого свой отдых… если идёт несколько человек, шашлыки есть кому пожарить — почему бы не заняться эфиром?

        • Alexeyslav
          /#20175306

          эээ… вообще по сути SDR с IQ сигнала только начинается… в вашей приставке только часть собственно того что называют SDR — конвертор частоты для расширения диапазона приёма, который всё ещё по сути аналоговый, АЦП и цифровой смеситель в виде ПЛИС который по сути реализует вторую ПЧ в вашем комплексе-приёмнике под названием SDR. Да, ваш донгл — это только самая грязная часть SDR, в нём происходит только самая первичная обработка сигнала, основная часть функционала того что называется SDR происходит именно на ноутбуке.

  5. I-denis
    /#20164852

    «но компактного и легкого устройства, которое можно было бы просто взять с собой, пока на рынке так и нет»

    разве?
    если мы будем говорить об изделиях с панорамой, то…
    Трансивер m0nka mchf
    Трансивер тюльпан в польской нотации.
    в таком же формфакторе поляк умудрился сделать тюльпан-DDC.
    Китайское поделие под названием R929
    размеры меньше буханки хлеба, вес под 1.5кг
    Приемник Малахит-SDR вообще в карман залезет.

    «цена хороших DDC SDR начинается от 500$ и выше, и дешево такое никак не сделать. 
    Серьезно?
    HIQSDR DDC/DUC — ПЛИС -4200р, АЦП 12bit-4500р. печатка 1000р итого где то в 18тр вышла плата и это с заходом в чипдип. Варианты HIQSDR от Rolin ещё дешевле

    • drWhy
      /#20165142

      Автор, вероятно, имеет в виду мелкосерийное производство, а не 1,5 экземпляра для себя.
      Качество, функциональность, миниатюрность, экономичность и дешевизна недоступны в одном изделии.
      Ну и спрос влияет — скажем, металлоискатели расходятся тиражами поболее специализированных приёмников, хотя начинка плюс-минус та же, но благодаря более высокому и стабильному спросу качественные решения становится более доступными.

      • I-denis
        /#20165340

        я бы не назвал изделия продающиеся на алиэкспрессе, как 1.5 экземпляра для себя

        • drWhy
          /#20165520

          Если бы вы привели пару ссылок на тот же али, было бы понятнее, что именно, и во сколько раз дешевле $500 продаётся.
          А так не для всех стоимость изделия состоит из стоимости печатки и стоимости ПЛИС.

    • dmitriyrudnev
      /#20165650

      Варианты HIQSDR от Rolin ещё дешевле

      Это Вы про DDC Module-1 by David Fainitsky? Мой Тюльпан как раз на нем собран.

      • I-denis
        /#20165680

        и про него и про hiqsdr-mini.
        а у Вас dsp v2 или более новая 96кгц?

        • dmitriyrudnev
          /#20165778

          Первая версия 48 кгц. Мельче я уже на экране ничего не вижу. :(

          • I-denis
            /#20165952

            это самая первая, с двумя кодеками и аналоговой регулировкой УНЧ?

            • dmitriyrudnev
              /#20166010

              Вот такая: www.sdr-deluxe.com/news/ddc_module_1/2016-03-19-25 Подробнее здесь

              • I-denis
                /#20167122

                я имел ввиду плату dsp, та что после module-1. трансивер и состоит из грубо трёх частей — контроллер трансивера с дисплеем, плата ДСП и аналоговый или цифровой рпдиотракт

                • dmitriyrudnev
                  /#20167330

                  Давид (N7DDC) слегка «подточил» под свой Module-1 DSP Георгия (RX9CIM). К одному I2S stm32f407vet6 подключен Module-1, к другому I2S процессора подключен кодек tlv320aic23. К кодеку подключены: телефоны, микрофон, линейный вход, линейный выход. Все это собрано на плате, которая устанавливается на Module-1 сверху.
                  Мне это все досталось уже собранным и прошитым.

                  • I-denis
                    /#20169648

                    у тюльпаностроителей это вторая версия dsp считается — первая была с двумя cs4272

  6. pz_true
    /#20166520

    osmocom + USRP B200 отлично умеют в GSM

  7. afiskon
    /#20166710

    Спасибо, хорошо пишете. Продолжайте.

  8. martyncev
    /#20167148

    Вы забыли отнести к недостаткам высокие требования к CPU. У меня bladeRF при активной работе жрет почти 90% i7-го, 4+4 ядерного процессора. Из-за этого попытка использовать ее для активной работы в переносном варианте весьма затруднительная ибо аккум сжирается за час…

  9. dasFlug
    /#20168092

    А как у DDC с динамическим диапазоном по блокировке? Сосед-радиолюбитель работающий на передачу в полосе приема DDC не отправит АЦП в насыщение? Оцифровать одновременно десятки мВ от соседа и меньше мкВ от дальней станции даже 16-и битный АЦП не может.

    • DmitrySpb79
      /#20168294

      Лично не проверял, здесь есть большая таблица с тестами: www.sherweng.com/table.html

      Но от соседа с киловаттом думаю, поможет только полосовой фильтр :)

  10. vozhd99
    /#20168610

    Сомнительно по фильтрам и динамическому диапазону. Увы, но серийное производство icom показало, что красиво пока только в буклете, а на деле перегруз в динамическом диапазоне, который правится преселекторами, но никак не прошивкой.


    Если говорить о современной любительской технике, то пока выигрывает псевдоцифра, но не sdr.

    • I-denis
      /#20169234

      псевдоцифра это что за зверь?

      • vozhd99
        /#20169394

        Обычный приёмник с двумя преобразованиями и DSP. К сожалению, Icom 7300/7610 — всё не очень хорошо (перегрузка и затыки). 7600 лучше в тех же условиях мегаполиса.

        • I-denis
          /#20169638

          возможно, у меня нет ассортимента заводских приемников для тестов. но в случае построения самодельной связной аппаратуры ddc намного конструктивно проще реализуется и повторяется, и имеет лучшие характеристики, чем попытка собрать супергетеродин с 2 ПЧ, потом пытаться настроить режекцию в тракте ПЧ и тд.
          а если вспомнить начало 201х годов, народ собирал ПП SDR и реально был счастлив — особенно когда сравниваешь стоимость sdr 100$ и icom 100000рв тех ценах.
          а если сравнивать характеристики нынешних самодельных ddc с бу связными трансиверами без dsp в тракте ПЧ, то в общем то в плюсе DDC.
          по этому имхо — каждому свое, кто хочет берет icom за 240тр, кто хочет делает сам за 40:)
          вчера к примеру, qsl z2zsf 17m рапорт 57, дистанция 8500км, антена — штырь с удлинительной катушкой, балкон, прием на ПП SDR — Тюльпан dsp на звуковой частоте

        • I-denis
          /#20171006

          Вот что пишет rx9cim…
          Валерий, yl2gl, собрал Пион-DSP и Тюльпан-DSP, говорит что оба лучше ic7600. Я сравнивал Тюльпан-DDC с ic756 и 761 — по шумам DDC гораздо лучше, по динамике по забитию немного проигрывает т.к. стоит 14 битный АЦП у которого и так ДД не маленький и составляет около 120дБ. Всех трех айкомов значительно выигрывает при приеме по соседнему каналу- цифровые фильтра в DDC имеют коэффициент прямоугольности не хуже 1,2 в CW и не хуже 1,05 в голосовых модах.
          От себя добавлю -тюльпаны, пионы-Dsp это техника прямого преобразования с DSP в звуковом спектре

  11. Arxitektor
    /#20169698

    Очень интересный статьи.
    Хотелось бы увидеть статью с разбором для тех кто хочет попробовать.
    Что покупать качать какой софт и что почитать.
    С шагом 50-100$.

    • I-denis
      /#20169936

      а что попробовать то — поиграть с sdr и софтом, или в первую очередь поковыряться в эфире, попринимать ssb, cw, bpsk и тд.
      в первом случае самый дешёвый вариант — rtl-sdr желательно с down конвертором в КВ диапазон, gqrx, sdr#, gnu-radio.
      во втором случае любой подходящий приемник, в том числе деген и аналоги. наличие cat интерфейса приветствуется. кабель в звуковую карту и софт типа mixw,wsjt. КВ диапазоны попросят хоть какую то, но антену, а не просто кусок проволоки на балконе. С УКВ проще, меньше по габаритам, масса вариантов сделать самому, автомобильные антенны тоже подойдут

    • xirahai
      /#20170754

      Насчет rtl sdr донгла я уже упоминал со ссылками:
      https://habr.com/ru/post/451330/comments/#comment_20139640
      Порог вхождения несколько десятков $. Драйвер и софт настраивается согласно описанию. А дальше дело за антенной. По минимуму вы сможете принимать VHF диапазон: авиа переговоры, радиолюбители на 144-146 МГц, жел дор связь и многое другое. Простейшая антенна — диполь из двух проволок или трубок, каждая по 1/4 длины волны на центральной частоте интересного вам диапазона. В той теме в комментах еще куча информации. Ну и на сайте radioscanner.ru

      • I-denis
        /#20171036

        наверное лучше вертикал с противовесами под углом вниз. если есть интерес к радиолюбительские диапазонам 144/430, то лучше пойти и купить стационарную коллинеарную под 2 м длиной или автомобильную двухдиапазонную антену и повесить это на кронштейне за окном или на балконе. по сравнению с всякими диполями этот вариант заметно улучшит и соотношение сигнал шум и позволит вытянуть слабые сигналы да и цена там будет 3-4тр

  12. Balling
    /#20170888

    > «не по зубам» SDR, это пожалуй GSM и WiFi

    Ему не по зубам разве что Bluetooth (прием, конечно), так как псевдогенерация частоты.
    А так он может LTE, GSM, GNSS (спутниковая навигация), BLE, Wi-fi OFDM
    Вот:
    github.com/FreeRADIUS/freeradius-server
    osmocom.org/projects/cellular-infrastructure
    github.com/gnss-sdr/gnss-sdr
    github.com/JiaoXianjun/LTE-Cell-Scanner
    github.com/JiaoXianjun/BTLE
    github.com/JiaoXianjun/srsLTE
    github.com/MeowLucian/SDR_Matlab_OFDM_802.11n
    github.com/UtkMSNL/IEEE802.11-complete

    Все с открытым кодом…

  13. saintbyte
    /#20171434

    Некоторые донглы SDR — сейчас можно цеплять к смартфонам на андроиде. Мне по-крайней мере удалось подцепить rtl2832u fc0012 к ZTE смартфону на андроид 8

    • Javian
      /#20171730

      У меня SDTouch работал на 4 и 5 Андроиде

  14. sirocco
    /#20172126

    Не понятно, как автор себе представляет не стационарный sdr. Как по мне, так единственное удобное использование sdr — это в составе ПК. Ведь мы можем использовать сотни различных программ, смотреть и делать сигнал каким угодно. Даже себе не представляю, как будет выглядеть sdr если это не ПК. Какое-то устройство с ограниченным функционалом, как например мини сота, или передатчик DVB-T2? Так это сложно назвать SDRом, это скорее узкоспециальное устройство на базе SDR. Как по мне, так лучший вариант SDR это как раз ноут+SDR устройство. В некоторых случаях мобильник + SDR.

    • I-denis
      /#20172182 / +1

      не соглашусь, sdr это способ преобразования и обработки радиосигнала, в том числе демодуляция. по этому специализированные портативные решения с использованием этой технологии, как то радиостанции и тд вполне себе полноценные sdr внутри и ограниченный интерфейс снаружи, что более удобно для использования. далеко не всегда и не всем и не во всех устройствах нужно иметь все демодуляторы, анализаторы спектра и тд.
      а технология не стоит на месте — появляются новые чипы, имеющие в своем составе и синтезатор и смеситель и АЦП, что позволяет сделать очень компактный rf-frontend, а дальше уже чисто цифра. так что, имхо sdr это технология, а не изделие и внедряется она весьма широко. в какой то степени можно превести аналогию с микросхемами радиотюнеров. когда то давно рпдиотракт приемника представлял из себя набор из цпей селекции, гетеродина, смесителя отдельно рассыпухи в тракте ПЧ и демодулятора. потом появились интегральные схемы требующие только внешнего гетеродина, включающие в себя и тракт ВЧ и тракт ПЧ и демодулятор, а потом появились вообще однокристальный решения — с одной стороны антена, с другой УНЧ:)
      единственный очевидный минус подобного развития событий — каждое конкретное техническое решение будет обладать требуемыми характеристиками, те, если достаточно 8бит АЦП — ее туда и положат, так стоимость производства и тд… соответственно не нужно, вот прямо ждать золотых гор от внедрения SDR, как это произошло с тем же самым дегеном

    • DmitrySpb79
      /#20172254

      Даже себе не представляю, как будет выглядеть sdr если это не ПК

      А вы картинку из заголовка статьи видели? ;)

      Вот еще пара ссылок, но это самоделки или прототипы:
      www.youtube.com/watch?v=0qqYhz-9mcA
      www.youtube.com/watch?v=B0paxxCuz0c

      Учитывая что в многоквартирных домах помех все больше, было бы неплохо иметь приемник в форм-факторе Дегена, но с OLED экраном (иначе на солнце нефига не видно будет) и DDC внутри. Технически вроде и проблем-то нет, современные технологии позволяют, но крупным производителям такое не интересно, мал спрос.

      • I-denis
        /#20172448

        по-моему то что вы хотите не особо кому нужно — ну вот смотрите, если мы берём диапазон КВ, основное условие дальнего приема — хорошая полноразмерная антена или хороший вертикал установленный высоко. соответственно для стационарного приема габариты устройства не принципиальны.
        если мы берём портативный вариант — то самый простой вариант антены — наклонный луч на ближайшее дерево или портативный вертикал с удлинительной катушкой и то и другое низко над землёй. вам вот при таких условиях приема зачем в принципе DDC? что бы просто было?
        с чуть более шумными характеристиками будет ПП+DSP, и на порядок дешевле, тем более что зеркала в ПП ЦОС давится практически в 0

        • DmitrySpb79
          /#20172462

          при таких условиях приема зачем в принципе DDC?
          Так с DDC все это проще в плане качества и повторяемости. Уж лучше хорошие цифровые фильтры, чем ширпотребные никак не настроенные китайские.
          Но в целом да, ПП+DSP хоть бы сделали серийно, и то неплохо.

          Но что-то я сомневаюсь, что Grundig/Tecsun выпустит SDR-based приемник, хотя кто знает… Рынок HiEnd радиолюбительских приемников де-факто мертв имхо.

          • I-denis
            /#20172528

            я выше давал ссылку на малахит-dsp, это ПП на интеграшке, там в плане повторяемости все волшебно.
            если берём ПП на рассыпухе, там ничего в принципе нет сложного, с точки зрения настройки, максимум ФНЧ после смесителя, но они идут активные и работают сразу, если собирать из нормальных компонентов
            единственное что требует действительно контроля — диапазонные фильтры, иначе можно подрезать себе прием. так они и в ДДС и ПП используются.
            теперь смотрим с другой стороны —
            если вас интересует не гражданское радиовещание и не послушать зулу-танго-фокстрот или очередного подвыпившего на «семёрке», а цифровые виды связи, или у вас соревнования и вам нужно контролировать и прохождение и иметь несколько приемников и широкий обзор на водопаде — то вам нужен ноут, а сам приемник или трансивер в максимально плоском корпусе или интеграшка в ноутбуке — пример odissey от Rolin. таким образом вы сможете это добро разложить на столике перед собой достаточно компактно и места в рюкзаке это займет мало.
            таким образом получается что применимость портативных КВ приемников резко ограничена антенным хозяйством, а подходящие портативные антены все равно не позволяют реализовать преимущества DDC, второе ограничение идёт со стороны софта и цифровых модов, что тянет за собой ноут

            • DmitrySpb79
              /#20172718

              Я имел в виду рыночную нишу портативных приемников форм-фактора Деген/Tecsun/XData и пр. То что можно просто кинуть в сумку, и если есть хорошее место на природе, включить и посмотреть, что есть в эфире интересное. Раньше я иногда брал с собой FT817, в принципе неплохой аппарат, и универсальный по частотным диапазонам, но морально и по функциям устарел давно.

              Ну да кстати, интересный вариант был бы со встроенным Андроидом, тогда диапазон софта можно расширить. Или даже моноблок с Виндой, но все это получается сильно дорого и мало кому надо.

              Самоделки есть, да, но обычно это уже не размер Дегена, а железная коробочка килограмма на 3, с TFT-экраном 320х240 :) Хотя я специально не следил, может что-то новое уже появилось.

          • I-denis
            /#20172582

            tecsun выпускает SDR-based, это в том числе 880 на si4735 и ещё кучку в 300 серии, 6xx вроде все pll, но я особо не интересовался.
            А кому нужен этот рынок? Города покрыты сеткой УКВ вещания достаточной мощности, что бы принимать дешёвыми интеграшка и, на СВ-ДВ вещания нет, КВ предъявляет требования к антенам и по этому стал интересен энтузиастам, плюс там русскоязычного bbc да китайцы…
            Тем более что интернет стал более доступным средством массовой информации.
            В конце 90х была надежда, что гражданское вещание перейдет с АМ на SSB, что позволило бы снизить мощность станций на порядок. Но это требовало обновления парка приемной аппаратуры, плюс замирания и тд… Короче УКВ и музыка выиграло эту гонку.
            Промышленность то выпускает — icom R8600, например. Вполне себе hi-end и по цене тоже

            • DmitrySpb79
              /#20172734

              А кому нужен этот рынок? Города покрыты сеткой УКВ вещания достаточной мощности, что бы принимать дешёвыми интеграшка и, на СВ-ДВ вещания нет
              Ну рыночная ниша тут сейчас одна — инженеры и радиолюбители. Понятно что обычному потребителю это все нафиг не сдалось. Так и те же Тескуны не домохозяйки покупают.

              R8600 кстати вполне популярен у американских радиолюбителей, можно почитать отзывы на форуме radioreference, вполне неплохой communicational receiver, DDC 16бит, да и частотный диапазон хороший. Но он все же стационарный а не носимый. Уменьшить его до размера Elecraft, и можно с собой брать :)

              tecsun выпускает SDR-based
              Мы все же о другом уровне SDR говорим, а не о приемниках за 70$ ;)

              • I-denis
                /#20174024

                возьмите китайского м0нка, 918 без батареек, 928 с батареей, размер меньше буханки, у rolina был sdr-minor ddc 14bit, с пачку сигарет размером, это по-моему hiqsdr без тракта передачи по сути, но нужен комп.у rx9cim на выходе малахит-дсп, да он ПП и ДД по забитию порядка 88дб обещают, но он с панорамой и лезет в карман. можно заморочится и собрать от ролина модуле-1+бутербродом DSP+контроллер r6dan, в хлебных единицах это четверть буханки будет:) останется впихнуть туда преселектор и УВЧ с АТТ и опять габариты буханки.
                но наверное по стоимости самый подходящий и близкий по характеристикам к ft-817 будет что то типа m0nka, тюльпана-dsp, маламута. тюльпан к сожалению умер на уровне поддержки софта. но все эти представители — ПП, ввиду того что на ЦОС, в этом случае, хватает stm32f4.

                • DmitrySpb79
                  /#20174350

                  Спасибо, посмотрю.

                  • I-denis
                    /#20174516

                    при более трезвом размышлении, все таки получается два варианта — автономные по схеме ПП-stm32, либо DDC+мелкий ноут и второй вариант явно выигрывает при необходимости работать с цифровыми модами

                    • I-denis
                      /#20174538

                      хотя мне все равно сложно представить, как быть с КВ антенной в варианте прогулки в парке и как вы проворачивали это с ft-817. на УКВ все несколько проще, хотя высота тоже нужна

              • I-denis
                /#20174570

                на базе redpitaya, появился кит для построения sdr-трансивера