{"id":2008,"date":"2017-03-05T10:05:05","date_gmt":"2017-03-05T09:05:05","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/?p=2008"},"modified":"2021-02-10T13:53:57","modified_gmt":"2021-02-10T12:53:57","slug":"sdr-software-defined-radio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.fh-kaernten.at\/ingmarsretro\/2017\/03\/05\/sdr-software-defined-radio\/","title":{"rendered":"SDR – Software Defined Radio"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a>Wer schon immer einmal auf kosteng\u00fcnstigste Weise eine Spektralanalyse im Frequenzband bis knapp 1GHz durchf\u00fchren will, oder einfach sehen m\u00f6chte, welche Tr\u00e4gersignale vorhanden sind, der kann sich des SDR (Software Defined Radio) bedienen. Die g\u00fcnstigste Variante einen entsprechenden Empf\u00e4nger zu bekommen, ist es, einen DVB-T Stick auf Basis des Realtek Chip RTL2832 zu erstehen. Diese Sticks sind im Internet f\u00fcr wenige Euros zu erstehen.<\/p>\n

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Die technischen Facts des Sticks und die darin verwendeten IC\u00b4s:<\/em><\/strong><\/p>\n

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Zum einen kommt hier der RTL2832U von Realtek zum Einsatz. Das ist ein quadratischer 6mm Chip (QFN-Package) mit zw\u00f6lf Pins pro Seite. Er wird mit einer Spannung von 3.3V versorgt und mit einem Takt von 28.8 MHz betrieben. Der IC ist ein DVB-T COFDM Demodulator. (Coded Orthogonal Frequency-Division Multiplexing). Das „U“ in der Bezeichnung definiert das Interface des Chips, das ein USB 2.0 Interface ist. Hier wird im Datenblatt angegeben, den RTL2832U unbedingt \u00fcber ein USB-Verl\u00e4ngerungskabel anzuschlie\u00dfen, um die Empfindlichkeit des Empf\u00e4ngers nicht durch die St\u00f6raussendungen des Computers zu beeintr\u00e4chtigen. Weiters besitzt der RTL2832U auch acht GPIO Ports sowie ein Infrarot remote Control Port.<\/p>\n

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Der mit dem RTL2832U meist verwendete Tuner-Chip ist der R820T von Rafael Micro. Der Tuner hat einen Frequenzbereich von 42-1002MHz, die Noise figure liegt bei 3.5dB @ RFin. Die Stromaufnahme liegt bei kleiner 178mA bei 3.3V. Der Eingang darf mit einer Leistung von maximal +10dBm beaufschlagt werden. <\/p>\n

Ein anderer Tuner Chip, der auch oft in den DVB-T Sticks zum Einsatz kommt ist der E4000 von Elonics. Er hat im Vergleich zum R820T einen Frequenzbereich von 64MHz bis 1.7GHz.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Der RTL2832U besitzt einen 8Bit ADC und einen DSP. Er beherrscht Digitale Down Conversation (DDC) von IF zum Basisband via I\/Q Mixern, digitales Low-Pass Filtering, I\/Q resampling und sendet die 8Bit I\/Q Daten \u00fcber den USB Port. Ein weiteres Feature des RTL2832U ist  die FFT (Fast Fourier Transformation), sowie der COFDM Demodulator, der per Software gesteuert werden kann und in den SDR-Applikationen zu Einsatz kommt.<\/p>\n

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RTL2832U Blockschaltbild (Quelle: Herstellerdatenblatt)<\/p><\/div>\n

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Die Software um den DVB-T Sticks SDR-Radio zu entlocken:<\/em><\/strong><\/p>\n

Hier gibt es mittlerweile eine riesige Community und ebenso f\u00fcr fast alle Systeme L\u00f6sungen um SDR zu betreiben. Eine Ausnahme ist hier Apple mit seinen iPhones und iPads.<\/p>\n

F\u00fcr den Mac ist hier die Applikation GQRX<\/a> die erste Wahl. Unter dem folgenden Link: http:\/\/gqrx.dk\/download<\/a> ist auch eine Version f\u00fcr den RaspberryPI2 und 3 und f\u00fcr Ubuntu Linux zu finden.<\/p>\n

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Screenshot von GQRX<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

Die Software erm\u00f6glicht die Darstellung des Frequenzbandes in einstellbarer Bandbreite. Es zeigt die Tr\u00e4ger auf der y-Achse in dBuV an. Ebenso kann ein Averaging eingestellt werden. Per einstellbarem Wasserfalldiagramm k\u00f6nnen auch nur kurzzeitig auftretende Tr\u00e4gersignale sichtbar gemacht werden. Etliche Parameter, wie Samplerate, FFT-Size, Demodulation, etc. sind konfigurierbar.<\/p>\n

Nat\u00fcrlich sind auch f\u00fcr Windows-Systeme geeignete Tools verf\u00fcgbar: Hier beispielsweise die freie Software SDR#<\/a> (SDR sharp) von Airspy. Sie bietet dieselben Features wie die GQRX Version f\u00fcr den MAC.<\/p>\n

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Screenshot von SDRsharp<\/p><\/div>\n

Wem jetzt auch noch die portable Version fehlt, der kann sein Tablet oder Smartphone mit Android Betriebssystem als „mobiles Messsystem“ aufbauen. Hierzu wird lediglich eine Treibersoftware und das Analyzer Tool ben\u00f6tigt. Im APP-Store muss hierzu folgendes heruntergeladen werden:<\/p>\n

RTL-sdr-driver<\/a> von Martin Marinov (es ist kein root f\u00fcr das Android Betriebssystem notwendig)
\nRF-Analyzer<\/a> oder SDR-TOUCH<\/a><\/p>\n

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Screenshot RF-Analyzer Android<\/p><\/div>\n

Zusammenfassend noch einmal die Linksammlung:<\/p>\n

MAC, Linux und Raspberry:<\/em>  GQRX
\n<\/a>Windows: <\/em>SDRsharp<\/a>
\nAndroid<\/em>: RF-Analyzer<\/a>, RTL-SDR-Driver<\/a><\/p>\n

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