Пользователь
0,0
рейтинг
16 августа 2012 в 13:54

Администрирование → Радиоприемник 60-1700 МГц на RTL2832 за 20 баксов или SDR для начинающих из песочницы

В этой статье я расскажу о том, как, потратив совсем небольшие деньги и немного времени, получить радиоприемник, способный принимать что угодно в диапазоне 60-1700 МГц (радиостанции, звуковое сопровождение ТВ, радиолюбителей, карманные радиостанции и многое другое). Для этого
мы используем DVB-тюнер на чипе RTL2832, работающий в специальном режиме, который можно приобрести за $20 или даже дешевле.




Радиоволны


Люди используют радиоволны для самых разных целей. Радиолюбители общаются друг с другом, диспетчерская служба отдает указания пилотам самолетов, таксисты берут заказы, о которых узнают по радио, брелок автосигнализации переговаривается с автомобилем, чтобы подтвердить свою подлинность и открыть двери. Поэтому прослушивание эфира всегда было интересно многим.

Software-defined Radio


Раньше построение приемника, способного принимать в широком диапазоне частот и декодировать разные виды модуляций сигнала, было сложной задачей, поэтому готовые приемники стоили дорого, а самостоятельно собрать такой мог далеко не каждый. С появлением производительных процессоров появилась возможность заменить значительную часть электронных узлов программной обработкой — точная настройка частоты приема, демодуляция, фильтрация шумов и помех — все это отлично реализуется программно, да еще и получает возможности по тонкой настройке без необходимости переделки.
Аппаратной части остаются лишь задачи предварительного выделения желаемого участка радиодиапазона и его оцифровка. Такая концепция получила название SDR — Software-defined Radio.
Подробнее о SDR можно прочитать в Википедии.

ТВ-тюнер RTL2832


Теперь познакомиться с технологией SDR может любой желающий. Этим мы обязаны компании Realtek, выпустившей чип RTL2832. Его исходное предназначение — USB декодер DVB-T для приема цифровых телеканалов. Аналоговую часть (настройку на частоту телеканала) реализует твердотельный тюнер Elonics E4000, для управления которым у RTL2832 предусмотрены выходы. Таким образом, на основе этих двух микросхем и небольшого числа других деталей производители могут собирать USB DVB-T тюнеры.

У этого чипа был обнаружен режим, который отключает все встроенные функции декодирования и переводит его в режим быстрого АЦП, оцифровывающего все, что выдает E4000 с частотой до 3 млн. восьмибитных выборок в секунду. В свою очередь, E4000 может быть настроен на частоту от 60 до 1700 МГц, выдавая на вход RTL2832 выбранный «кусок» радиодиапазона шириной в 3 МГц для оцифровки. Добавив к этому программу обработки на ПК, мы получаем вполне рабочий SDR-приемник.

Как это все работает


Попробую описать простыми словами:
  • Антенна, подключенная к тюнеру, принимает сигналы с эфира.
  • Чип E4000 выделяет участок радиодиапазона, начинающийся там, где мы ему указали и шириной 3 МГц, усиливает его.
  • Чип RTL2832 оцифровывает этот участок и передает по USB на компьютер.
  • Программа (GnuRadio, HDSDR или другая) «настраивается» на выбранную частоту в пределах выбранных ранее 3 МГц, выполняет демодуляцию указанным способом и отправляет получившийся звук на звуковую карту. Также она может отправлять команды чипу E4000 на перестройку на другой участок диапазона.


Покупаем тюнер


Без ТВ-тюнера на основе RTL2832 нам не обойтись.
Вот тут есть список устройств, которые нам подходят.
Проще и дешевле всего купить тюнер на eBay. Найти его просто — достаточно использовать название чипов в качестве запроса. Особой разницы между конкретными моделями тюнеров нет, можно выбрать самый дешевый или в понравившемся корпусе.

Устанавливаем и настраиваем


Рассмотрим настройку ПО под Windows.
  1. Скачиваем установщик, содержащий драйвер для RTL2832, плагин для программы HDSDR и саму программу HDSDR. Если ссылка умрет, ищите новую версию у автора.
  2. Запускаем, при выборе компонентов отмечаем, что нам надо скачать HDSDR.
  3. Указываем желаемый путь и запоминаем его.
  4. Запустится программа Zadig для установки драйвера WinUSB. В меню выбираем «List all devices».
  5. Наш тюнер будет выглядеть примерно так: «Bulk-In, interface 0» (для других случаев читаем тут). Выбираем тюнер, выбираем также «WinUSB», нажимаем «Install».
  6. Запустится программа установки HDSDR. Выбираем тот же путь, что указывали ранее.
  7. Установили, запускаем. Открывается главное окно HDSDR. Нажимаем кнопку ExtIO.
  8. Открывается окно плагина RTL2832. Пишем в поле Device Hint слово «RTL», в поле Sample Rate — «2», нажимаем «Create».
  9. Нажимаем «Start» в главном окне. Работа началась!
    Видим панораму выбранного участка диапазона вверху.
    Перетаскиванием шкалы под панорамой или кнопкой «Tune» — выбираем другой участок.
    Щелчком по панораме — частоту точной настройки.
    Кнопками под ней — вид модуляции.
    Для лучшего качества нажимаем «Bandwidth» и выбираем Output — «48000» или «96000».
    На картинке — участок вещательного УКВ диапазона от 102 до 104 МГц и три радиостанции на нем, на одну из которых мы настроены.
  10. Экспериментируем, слушаем эфир. Иногда может потребоваться отключить и снова включить тюнер. Также желательно найти антенну посерьезнее, чем та, что идет с ним в комплекте.


Что дальше?


Понравилось? Тогда процесс совершенствования почти бесконечен. Существует большое количество гораздо более чувствительных и функциональных SDR-приставок. Некоторые из них обеспечивают полосу оцифровки и обзора до 100 МГц, некоторые — умеют работать на передачу, почти все более дорогие приставки оцифровывают сигнал с дискретностью в 16 или 24 бита вместо 8. Обратите внимание на проект USRP.

Более сложные программные средства позволяют декодировать цифровые радиостанции, принимать сигналы от разнообразных беспроводных датчиков и даже декодировать сигналы аналогового и цифрового телевидения. Обратите внимание на проекты PowerSDR и GnuRadio.

Upd: Таблица SDR-приемников с указанием возможностей и примерных цен.

Ссылки


Александр @Bluewolf
карма
28,2
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое Администрирование

Комментарии (108)

  • +3
    также с этим устройством работает активно развивающийся sdrsharp
    • 0
      Кстати, да. Симпатичная функциональная программа, и в отличие от Winradio и его потомков действительно развивается. Плагин для RTL2832 для нее тоже есть.
      • 0
        в шарпе (да и в других) нет сканера, те форки что я находил работали через раз. терпение и ещё раз терпение…
        • 0
          Зато там есть отличный прием WFM (вещательных радиостанций) :)
          • 0
            мало того, оно декодирует стерео =)
  • 0
    В радиоточках Ubiqiti AirMax есть встроенный индикатор спектра. Очень полезная вещица, если хочешь получить минимум помех.
    • 0
      не думаю что этот индикатор перектывает диапазон 65-1700мгц и его можно использовать как sdr приёмник
  • +1
    Кто-нибудь в теме КВ-радиоспорта? Говорят, уже существуют полностью цифровые КВ-трансиверы. Кто сталкивался?
    • 0
      не в теме как такового радиоспорта (категории нет)но по теме sdr могу попытаться рассказать некоторые вопросы.
      полностью не полностью цифровой, но обработка сигнала (демодуляция например)идёт на стороне компьютера. sdr трансиверы могут как сами содержать ацп внутри, так и использовать ацп звуковой карты.
    • 0
      Не совсем спортсмен, но с позывным :)
      • 0
        У нас в Новосибирске автомобилисты позывные регистрируют ради ксивы для органов правопорядка…
        • +1
          Так LPD же есть :)
          Или всем охота на 144 быть? :)
          • 0
            На LPD разрешенная мощность совсем игрушечная, а на УКВ можно пару десятков ватт вкачать.
            • 0
              количество ватт, зависит от категории.
              на самом первом уровне (4 категория) разрешено вкачивать не более 5 ватт и необходимо придерживаться протокола общения.
              но так как государству временно плевать на радиолюбительские диапазоны, имеем что имеем…
              • 0
                Полагаю, что речь всё же идёт об автомобильных CB-шках.
                • +1
                  Так их теперь даже регистрировать не надо.
                  У меня в машине валяется Yosan + усилитель на 150 Вт в багажнике — никто ни разу не поинтересовался.
                  • 0
                    Я чего-то пропустил? Почему уже не надо?
            • 0
              Хм, а кто мешает те же ватты вкачивать в радиостанцию любого диапазона? Госсвязьнадзор что ли??
              • 0
                в Новосибирске известна история(причём полностью достоверная), как некоторые обитатели автоканала, которые вкачивали сильно дюже, на 11той(да да, именно на одиннадцатой) гармонике, мешали речникам.

                за редким исключением, рекомендации (в том числе и по мощности) разрабатываются исходя из взаимного невлияния. не думаю, что Вы прогоняли свой ёсан, усилитель(кирпич или более пафосное «компенсатор потерь») и антенну на коэффициент гармоник. от силы настроили КСВ…
                • 0
                  Даже КСВ не настраивал. Я ж написал, что усилитель валяется в багажнике :) Хотя признаю, коряво написал :)
          • 0
            да дело не в диапазоне, а в бумажке для органов, чтоб останавливая пепелац меньше задавали вопросов
            • 0
              А ГАИ вообще некомпетентны в вопросах радиосвязи, какие они могут задавать вопросы (просто придраться не рассматриваем)?
              • 0
                вот именно ради красивой бумажки (возможно с печатью) и ради успокоения своей нервной системы (возможно ради прокачивания ЧСВ до кучи )получается категория.
                • 0
                  Ну может быть :) Я делал 4-ю, а затем и 3-ю категорию ради КВ :)
  • 0
    Не могли бы вы привести несколько примеров более качественных SDR приставок, пожалуйста.
    • 0
      если трансивер можно назвать приставкой, то погуглите «flex 5000», будете удивлены как ценой так и характеристиками.
      • 0
        То есть промежуточных вариантов SDR нет?

        В предпоследнем абзаце автор пишет: «Существует большое количество гораздо более чувствительных и функциональных SDR-приставок.».
        Я подумал, что существуют похожие, но более качественные приставки, скажем, за $40-100. Хотелось бы представлять полную картину.
        • 0
          что касается описанного автором устройства, то оно sdr приёмником не является. это usb приёмник цифрового (dvb-t) телевидения, в котором умельцы расковыряли хитрый режим. по этой причине и дешевизна именно этого решения.
          более серьёзные устройства, изначально заточенные как sdr, гораздо дороже.
        • 0
          В среднем ценовом диапазоне такие приставки в основном самодельные или мелкосерийные — промышленная радиотехника традиционно стоит дорого.

          Многое зависит от того, что именно нужно — широкая полоса обзора, диапазон, чувствительность.
          Например, этот RTL можно подключить к звуковой карте и не использовать его родной АЦП — при этом частота оцифровки возрастет до 24 бит (а вместе с ней чувствительность, динамический диапазон), но полоса обзара уменьшится с 3 МГц до 192кГц максимум.

          Вот отличная табличка с SDR-приемниками и примерными ценами:
          en.wikipedia.org/wiki/List_of_software-defined_radios
          • 0
            не совсем верно: дифференциальные пары сигнала с e4000 поступает на RTL, который используется как звуковая(на радиосканере есть ссылки с даташитом на elonix).
            в обычную звуковую конечно засунуть можно, но не напрямую.
            да и зачем…
    • +1
      www.pervices.com, 100КГц — 4ГГц, частота семплирования 200МГц! Но немного дороговато :)
      • 0
        Да, $849.00 для начинающих явно дороговато :)
        • 0
          Однако, цена для таких параметров вполне адекватная.
      • 0
        Подскажите, за что отвечает частота семплирования? Что-то я никак не пойму.
        • 0
          Наверное я не очень удачный термин подобрал. Они это называют «operators can view up to 200MHz of bandwidth across 100kHz up to 4GHz.», то есть АЦП в этой штуке оцифровывает полосу шириной 200Мгц, против всего 3-х у E4000, то есть не нужно будет постоянно прыгать по диапазонам.
          • 0
            Кроме того, если прочих ресурсов хватит, можно все эти 200МГц (а туда, например, влезает 10 радиолюбительских диапазонов разом + еще много всего) писать на диск, а перестраиваться между станциями уже в ВОСПРОИЗВЕДЕНИИ. Этакое Lytro в мире радиоприема. :)
            • 0
              только думаю что жёстких дисков понадобиться много…
  • +3
    woohoo! неделя радиолюбителей на хабре! :)
    • +1
      действительно, про rtlsdr прям прорвало…
  • +1
    кстати, желающие потрогать sdr, без финансовых затрат на оборудование:
    могут сходить на sdr-radio.com, скачать клиента (только под windows к сожалению) и послушать эфир с любезно расшареных радиолюбителями разных стран в сети приёмников. там в основном заграница, но частенько появляются и российские.
  • +1
    А также можно слушать новомодный APCO P25.
  • +2
    Крайне любопытно, что там для linux, и как там с sdk для разработчика, чтобы попробовать самому пописать. За идею громадное спасибо!
    • +2
      Под линукс все отлично — там есть мощнейшая софтина GnuRadio и она поддерживает этот приемник.
      Как настраивать — не скажу, не пользуюсь линуксом.

      С SDK все хорошо — тут есть консольная программа rtl-sdr с исходниками, которые можно собрать под linux и windows, а также rtl-tcp — для общения с тюнером из своей программы по TCP.
      sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr#rtl_tcp
      • 0
        Интересно, есть ли готовый функционал для радио наблюдения?
        Софт, анализируя полосу, выделяет отдельные включения на разных частотах и пишет звуковой файл «по шумодаву» с именем дата_время_частота.mp3
  • 0
    Я как понял нативного софта под Mac OS нет? Или я плохо искал?
    • 0
      GnuRadio вроде как собирается под макось.
      А так — виртуалка с пробросом USB устройства внутрь — на самый плохой вариант. :)
      • 0
        Для Mac есть в MacPorts но версия 3.3, ф пытался собрать — не осили, самый простой вариант действительно виртуалка и линукс на ней.
      • 0
        ​Спасибо. Буду пробовать.
  • 0
    Может где сталкивались, USB-шная Avermedia типа VolarGo что-нить подобное умеет?
  • –1
    это точно не с лепры? я это уже там видел.
  • +1
    Ух ты! Очень интересно видеть на Хабре статьи, посвящённые радиолюбительству.
  • +2
    Как реализовать на Android-системах?
  • 0
    1) Как обстоят дела с чувствительностью?
    2) Можно ли поток данных с АЦП скидывать просто в файл?
    • 0
      1) Чувствительность местами избыточна на фоне забивающих все FM станций и телевидения, пролазящих через не очень селективные фильтры. Шумы на ~3dB хуже наилучшего возможного уровня.
      2) Да, в командной строке утилитой rtl_sdr
  • +2
    Восхитительно! Это именно то, что нужно! Спасибо автору статьи, убрал много геммороя в написании дарк амбиента и эмуляцией радиосигналов штатными способами :)
  • +1
    Радиоприемник 60-1700 МГц на RTL2832 за 20 баксов


    Напомнило как из софтовых модемов начали делать шлюзы для IP телефонии, причём бюджет в районе $10 :-)

    А вообще, если так и дальше пойдёт, можно будет WiFi сигнал декодировать вместе с модуляцией.

    Кстати, GSM анализатор тоже можно сделать на таком оборудовании?
    • +1
      Кстати, про шлюзы тоже довольно интересно было бы почитать.
      • 0
        Для продакшена использовать не рекомендуется, проблемы с эхо и уровнем сигнала.
        • +1
          Для домашних опытов больше :)
    • +1
      Wi-Fi может уже кто-то и сделал. На USRP+GnuRadio много чего интересного делали.
      GSM анализатор можно, но только не для всех диапазонов. GSM1800 он уже видимо не захватит, а он как раз у нас используется (но не только он). Для такого есть проект OsmocomBB — реализует GSM стек, для работы нужен старый моторольский телефон (те же ~10 баксов, а то и дешевле), провод и комп с линуксом.
    • 0
      У WiFi полоса сигнала — 20/40 Мгц, а тут больше 3.2Мгц не пролезет, так что пока не судьба задешево декодировать.
  • +2
    Отлично! Давно хотел весь эфир оптом послушать. Мучает вопрос: насколько это все законно или что мне за это будет?
    • +1
      Если не будете распространять услышанное, то ровным счётом ничего не будет.
    • +1
      Законно. Ограничивается только ПЕРЕДАЧА, на прием никаких конкретных запретов нет.
      Нельзя только слушать частные телефонные переговоры (ст. Конст. 23.2), остальное можно.
      Ограничений на оборот промышленных радиоприемников и тем более бытовых тюнеров — нет, спец средствами, на которое такие ограничения есть, они не являются.
      Разгласить гос. или служебную тайну вы не можете, так как их может разгласить только тот, кто давал подписку и официально к этим тайнам получал доступ.
      Как-то так. Вместе с тем, частоты МВД и подобных служб лучше не публиковать. Остальное публикуйте.
      • 0
        Ну и конечно, приемник ничего не излучает, так что о ваших действиях поведать миру сможете только вы сами.
      • +1
        Действительно, зачем публиковать частоты, зачем разводить копипаст? :) Все частоты давно на radioscanner.ru выложены )
        • 0
          Не все :) Собственно, там тоже не рекомендуют выкладывать именно эти частоты.
          • 0
            Ну может быть, сто лет не заходил туда.
          • +1
            Далеко не все, угу :)
      • 0
        Насколько мне известно, ситуация несколько иная.

        Регистрировать нужно обязательно ВСЕ радиооборудование, за исключением аппаратуры разрешенной для эксплуатации без разрешения (тут и WiFi, и Bluetooth и 433Mhz и проч). Пейджеры также в списке есть (Т.е. приемник). В этом списке НЕТ универсальных TV-тюнеров, а следовательно по закону их нужно регистрировать.

        В общем, с точки зрения Российского законодательства эти тюнеры — полный разрыв шаблона. Но пока это не создает проблем — рейдов ждать пожалуй не стоит.
        • +3
          Беру свои слова обратно, похоже действительно приемники можно без регистрации использовать :-)
  • +1
    В таком случае пошел за схемой и радодеталями. Не доверяю я нашим китайским друзьям — качество хромает. Лучше сам соберу.
  • 0
    Я так понимаю что Digital Video стандарт (DVB-T, ISDB-T...), который поддерживается тюнером вообще никак не влияет на возможности приемника и возможности программ демодуливать оцифрованные сигналы? Тоесть независимо от этого стандарта юзая любой RTL2832 тюнер можно слушать из любой точки планеты локальный эфир, верно?
    • 0
      Именно так. В режиме SDR чип RTL2832 используется как простой АЦП, ничего не декодируя самостоятельно. А чип E4000 посто настраивается на любой участок в диапазоне 60-1700 МГц, тоже без каких-то ограничений и привязок к стандартам.
  • 0
    Не могу победить Win8 при установке драйвера: Driver Installation: FAILED (system policy has been modified to reject unsigned drivers). Отключал подписанные драйверы в gpedit.msc, пробовал «bcdedit /set loadoptions DDISABLE_INTEGRITY_CHECKS» — ничего не помогает.
    • 0
      То же самое, не устанавливается драйвер.
      • 0
        работает в Win8.
        попробуйте поставить драйвер отдельно, взяв его из соседней темы:
        3) Качаем Zadig — программа для того, чтобы заменить драйвер тюнера, который умеет показывать только телевизор — универсальным драйвером. Распаковываем в ту же кучу.
        4) Запускаем Zadig.exe, жмем Options->List all devices, выбираем Builk-in, Interface 0, выбираем драйвер для замены — «WinUSB», жмём Reinstall Driver, со всем соглашаемся.
        • 0
          Не в том дело, у меня 64-битная версия win8, и не проходит проверка на подпись драйвера, как ни ставь. Только перезагрузка в режиме отключения обязательности подписанности помогает. Хотя Zadig вроде генерирует подпись.
  • 0
    Подскажите, пожалуйста, а RTL2832U подойдет?
  • 0
    Насколько существенная разница взять Mini DVB-T на IT9130/AF9135 как наиболее дешевый вариант или все же на RTL2832 будет универсальнее?
    • 0
      Боюсь, на IT9130 можно будет только лишь смотреть ТВ.
      Все вышесказанное строго для RTL2832.

      Самый дешевый подходящий — $17.
      www.ebay.com/sch/i.html?_nkw=RTL2832+e4000&_sacat=0&_odkw=RTL2832&LH_BIN=1&_osacat=0

      Если окажется, что по факту чипы там другие, с продавца можно будет получить деньги обратно. :)
      • 0
        ок спасибо, а антенна, наверное все таки на 2dbi родная не пойдет
        • 0
          Почему, для начала пойдет вполне.
          Все в пределах ближайших километров 10 будете неплохо слышать.
  • 0
    а как ТВ смотреть? А то все о радио да о радио)
    • 0
      там в комплекте присылают mini-CD с дровами и прогой BlazeVideo HDTV Player, ей-то и можно, как вариант, смотреть DVB-T ТВ :)
      • 0
        Только DVB-T это цифровое телевидение и в РФ его нет (или почти нет).
        • 0
          так и обсуждаемые тут тюнеры только DVB-T ж
          • 0
            до тюнеры тут просто потому что то самый дешёвый SDR «на побаловаться».
            • 0
              да ладно? а Smartichello спрашивал про какие-то другие тюнеры?
            • 0
              Балуюсь, балуюсь, ничего интерестного не ловится. Кто какие антены использует? Выносите на улицу?
        • 0
          В Украине есть цифра. Я не из РФ.
          • 0
            Здесь цифра зашифрована, сторонним тюнером не посмотреть. Я из Украины.
  • +1
    а что скажете про такую штуку скажете www.kickstarter.com/projects/mossmann/hackrf-an-open-source-sdr-platform?
    • 0
      Мне, как радиолюбителю не совсем интересна такая приставка, именно потому что от 30 МГц. Хотя, была б цена около сотни баксов, может и купил бы, именно из-за «The maximum bandwidth of HackRF is 20 MHz».
  • 0
    spench.net/drupal/files/ExtIO_USRP+FCD+RTL2832U+BorIP_Setup.zip

    Новый адрес на скачку
    • 0
      Спасибо!

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.