Оглавление:
2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58
Вначале был кристалл - первый практический радиоприемник. Но ему нужна была длинная антенна, и он мог принимать только местные станции. Когда появились клапаны (лампы, для наших американских друзей), они сделали возможным создание гораздо более чувствительных радиоприемников, а также тех, которые также могли управлять громкоговорителем. Ранние радиостанции все еще имели относительно низкую избирательность (то есть способность различать станции, расположенные близко друг к другу на шкале настройки).
В 30-х годах прошлого века был представлен радикально новый дизайн, известный как супергет. Обычно для этого требовалось 4 или 5 клапанов, но он давал гораздо более высокую чувствительность и селективность. Фактически, с тех пор он остается доминирующим дизайном.
Вы можете узнать больше обо всем этом в статье Как работают радиоприемники в Restart Wiki.
С развитием цифровых коммуникаций конструкция супергеток по-прежнему остается доминирующим методом настройки и усиления радиосигнала. Но во многих случаях сигнал уже не просто подается на громкоговоритель. Это может быть сигнал мобильного телефона, или GPS, или DAB-радио, или поток данных с космического зонда, или Wi-Fi, или Bluetooth, или сигнал для удаленного открытия двери гаража. Или любой из почти бесконечного списка.
Итак, теперь вам нужны спутниковая навигация для приема сигналов GPS, DAB-радио для цифрового вещания, смартфон для мобильной передачи голоса и данных, компьютер с поддержкой Wi-Fi для Wi-Fi, дверь гаража для ответа на ваш брелок и … ну, список можно продолжить..
Должен быть способ лучше?
Пожалуйста, фанфары трубят! Войдите в Stage, оставив программно определяемое радио (или SDR для его друзей).
Компьютер может делать все, что угодно, если вы можете разбить его на логические этапы. Вы смотрите сейчас на одно! Так почему бы не запрограммировать его на интерпретацию радиосигнала? С другой программой вы можете получать все, что захотите, включая старомодные радиопередачи AM и FM.
Звучит сложно и дорого? Вовсе нет - можно за карманные деньги! Читать дальше.
Шаг 1. Что вам нужно
В первую очередь вам понадобится ТВ-адаптер USB DVB-T. Это должен быть тот, который использует микросхемы R820 и RTL2832.
Если вы просто выполните поиск на eBay по запросу «R820 RTL2832», вы найдете много дешевле 10 фунтов стерлингов или намного меньше 10 фунтов стерлингов, если вы можете подождать несколько недель с доставкой с Дальнего Востока.
В целом, есть два типа. Есть некоторые со старомодным гнездом для телевизора на конце, а другие с более современным винтовым разъемом SMA или MCX. Некоторые из последних оснащены собственной антенной. Неважно, что вы выберете, но самый дешевый, вероятно, будет с розеткой для телевизора и с антенной, сделанной своими руками.
Хотя все вышеперечисленное должно работать нормально, если вы готовы заплатить больше, вы можете получить здесь, который гарантированно даст наилучшую возможную производительность.
Вам также понадобится компьютер, желательно Windows или Linux. Если вы пользователь Mac, вы можете подумать о том, чтобы найти старый компьютер и установить на него Linux, хотя для OSX существует ограниченное программное обеспечение SDR.
Для самодельной антенны вам понадобится старый коаксиальный кабель для телевизионной антенны, или, если у вас есть паяльник, вы можете использовать коаксиальный телевизионный штекер и кусок провода.
Вы также можете найти удлинитель USB, который поможет расположить ключ и его антенну подальше от компьютера.
Шаг 2: Антенна от ведущего коаксиального телевидения
Длина антенны не имеет решающего значения, если вы не хотите максимальной чувствительности в определенном диапазоне, но вы вряд ли получите это с помощью простой антенны, сделанной своими руками.
Возьмите коаксиальный антенный провод и отрежьте один конец проводом длиной 15–30 см.
Теперь обрежьте внешнюю изоляцию по окружности ножом для рукоделия. Обрежьте оттуда до конца по длине, чтобы удалить изоляцию.
Ослабьте или разрежьте внешнюю оплетку, чтобы можно было вытащить внутренний проводник вместе с его изоляцией.
Теперь просто отрежьте внешнюю оплетку, и у вас есть антенна.
Шаг 3: антенна из куска жесткой проволоки
Если у вас есть паяльник и запасной штекер коаксиального вала, вы можете использовать их для изготовления антенны. Я использовал кусок эмалированной медной проволоки размером примерно 16 калибра с короткой термоусадочной муфтой, чтобы предотвратить прорезание эмали зажимом кабеля.
Шаг 4: Установка Windows
Лучшее программное обеспечение для начала - SDR # (произносится как SDR Sharp), которое работает в Windows 7, 8 и 10. Существует краткое руководство, которое дает полные инструкции, поэтому здесь я просто дам краткое изложение. Обратитесь к Руководству по быстрому запуску, если что-то непонятно или работает не так, как ожидалось.
Во-первых, вам необходимо убедиться, что у вас установлен распространяемый пакет Microsoft. NET 4.6 или более поздней версии. Вам также может потребоваться среда выполнения Visual C ++, если она еще не установлена.
Теперь перейдите на сайт www.airspy.com и выберите «Загрузить» в верхнем меню, затем нажмите кнопку «Загрузить» напротив пакета программного обеспечения Windows SDR.
Будет загружен zip-файл, а не файл установщика (. MSI). Мне нравится помещать такие программы в c: / Programs, а не в c: / Program Files, поэтому создайте c: / Programs и под ним папку SDR #. Разверните в него загруженный zip-файл.
В папке извлеченных файлов дважды щелкните install-rtlsdr.bat. Это запустит командную строку, которая загрузит дополнительные драйверы.
Теперь подключите ключ и подождите, пока Windows попытается его настроить. Это может занять пару минут. Подождите, пока он не перестанет отображаться как «In Progreass» в устройствах и принтерах. Он либо не сможет его настроить, либо установить драйверы Windows DVB-T TV.
Снова в папке извлеченных файлов найдите zadig.exe, щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Запуск от имени администратора».
Убедитесь, что в раскрывающемся меню «Параметры» установлен флажок «Список всех устройств». Затем в раскрывающемся списке выберите Bulk-In, Interface (0). Вместо идентификатора USB он должен теперь показывать 0BDA 2838, который является идентификатором вашего адаптера DVB-T.
В поле «Драйвер» может быть указано «Нет» или «RTL2832UUSB». В поле справа выберите WinUSB. Щелкните ссылку «Установить или переустановить драйвер» ниже. (На снимке экрана я уже сделал это, поэтому в левом поле уже был указан WinUSB в качестве установленного в данный момент драйвера.)
Если вы получили предупреждение о том, что Windows не может проверить издателя драйвера, нажмите «Все равно установить».
Подождите, пока не появится всплывающее окно с подтверждением успешной установки.
Наконец, сформируйте папку с извлеченными файлами, найдите SDRSharp.exe и, удерживая одновременно клавиши Ctrl и Shft, перетащите его на рабочий стол. Это создаст удобный значок запуска.
Шаг 5: Запуск SDR #
Дважды щелкните значок ярлыка SDRSharp.exe на рабочем столе. Логотип AIRSPY появится на вашем рабочем столе, и через несколько секунд появится окно SDR #.
На левой панели вверху нажмите «Источник» и в раскрывающемся списке выберите RTL-SDR (USB).
Теперь щелкните значок Пуск вверху. SDR # теперь должен работать, показывая спектр того, что он получает. На этом снимке экрана части диапазона FM-вещания вы видите две сильные станции. (Вы можете легко слушать радиопередачи AM и FM. См. Позже.) Ниже это так называемое «отображение водопада», показывающее, как приведенный выше спектр изменяется со временем. Станция слева - это музыка, и вы можете видеть, что станция справа - это речь с тишиной. Две непрерывные вертикальные красные линии, проходящие через него, если вы внимательно посмотрите, являются ультразвуковой несущей, которая модулируется стереофонической информацией. Сигнал кода Морзе фактически показывает точки и тире.
Вы добьетесь лучших результатов, если будете использовать удлинитель USB, чтобы расположить ключ подальше от компьютера, в противном случае вы получите много ложных сигналов, генерируемых цифровыми схемами вашего компьютера.
Интерфейс SDR # не совсем интуитивно понятен, поэтому читайте руководство.
Шаг 6: настройка и управление
Тюнинг:
На скриншоте выше показана радиопередача DAB, в частности ансамбль BBC National DAB (Блок 12B). Как видите, полоса пропускания 1,5 МГц упакована множеством разных программ в один «ансамбль».
К методу настройки нужно немного привыкнуть. Во-первых, убедитесь, что у вас есть значок настройки центра (два треугольника, указывающих друг на друга), отображаемый справа от дисплея частоты крупного шрифта в верхней части окна, как на снимке экрана. Если нет, щелкайте по нему, пока не сделаете это. При наведении курсора на него должна появиться подсказка «Центральная настройка».
Отображение частоты состоит из 4 групп цифр, представляющих ГГц, МГц, КГц и Гц. На снимке экрана это
000 225 601 019
Это составляет 225,601019 МГц.
Вы можете изменить частоту, наведя курсор на любую из цифр и используя колесо прокрутки мыши, или вы можете щелкнуть верхнюю или нижнюю половину цифры, чтобы увеличить или уменьшить ее. Вы также можете щелкнуть и перетащить дисплей влево или вправо, если вы хотите просмотреть полосу, чтобы увидеть, что там.
Управление слайдером:
С правой стороны у вас есть 4 вертикальных ползунка:
Zoo увеличивает масштаб изображения до более узкой полосы частот.
Контрастность определяет, как цвета на экране водопада (от темно-синего до темно-красного) представляют мощность сигнала, от слабого до сильного.
Range регулирует диапазон отображаемых уровней сигнала, а Offset перемещает этот диапазон вверх или вниз.
Шаг 7: Прослушивание радиостанций
Существуют плагины, позволяющие SDR # декодировать различные типы вещания, но он может воспроизводить радиопередачи AM и FM прямо из коробки.
На левой панели откройте группу Радио. Вы можете выбрать один из 8 различных типов трансляции для декодирования. Наиболее полезными являются AM для обычных AM-трансляций и WFM для широковещательных (широкополосных) FM-трансляций.
(Вы можете узнать о разнице между AM и FM в Restart Wiki на странице How Radios Work.)
Выберите то, что вы хотите, и настройтесь на радиостанцию. Звук должен выходить из динамиков вашего компьютера.
Остальные типы используются радиолюбителями и такими службами, как эфир.
В то время как с обычным AM очень легко извлекать звук даже с помощью чего-то такого простого, как набор кристаллов, это расточительно как с точки зрения мощности передатчика, так и с точки зрения полосы пропускания. В силе, потому что несущая частота всегда передается даже во время тишины в трансляции. Так почему бы просто не подавить носителя? И в полосе пропускания, потому что звук распределяется симметрично по обе стороны от несущей частоты в двух «боковых полосах». Так почему бы не подавить одну боковую полосу? В обоих случаях вся мощность передатчика уходит на передачу информации (аудиосигнала) с максимальной эффективностью, и поэтому трансляция будет распространяться дальше.
SDR # поддерживает все их варианты. DSB - это двойная боковая полоса, при которой подавляется только несущая. LSB и USB - это нижняя и верхняя боковая полоса, при этом верхняя или нижняя боковая полоса (соответственно) также подавляется. Ни один из них не используется для обычных передач, поскольку требуется более сложный приемник и точная настройка во избежание серьезных искажений, поскольку приемник должен повторно вставлять несущую на точную частоту.
CW is Continuous Wave используется для кода Морзе. Передатчик просто включается и выключается, и SDR # будет воспроизводить точки и тире как короткие и длинные тоны.
NFM - это узкополосный FM. Для услуг, где высокое качество не требуется при условии передачи разборчивой речи, FM может транслироваться с использованием гораздо меньшей полосы пропускания. Это позволяет разместить гораздо больше каналов в заданном диапазоне частот.
Шаг 8: Обнаружение гаджетов 433 МГц
433 МГц используется для связи на короткие расстояния множеством маломощных устройств, включая автомобильные брелки для ключей, беспроводные наушники, беспроводные дверные звонки, продукты домашней автоматизации и безопасности, а также домашние метеостанции. Их очень легко подобрать и отобразить с помощью rtl_433.
Используя вашу любимую поисковую систему, найдите windows rtl_433 или перейдите по этой ссылке:
cognito.me.uk/computing/windows/2015/05/26…
Под заголовком «Загрузить» щелкните ссылку, чтобы загрузить 32- или 64-разрядную версию, в зависимости от разрядности вашего компьютера. Теперь у вас должен быть zip-файл в папке «Загрузки» (или в другом месте, где вы хотите его сохранить).
Опять же, мне нравится хранить программы, которые не требуют установки, в c: / Programs, но это необязательно. Создайте новую папку rtl_433 в c: / Programs (или в другом месте по вашему выбору). Дважды щелкните zip-файл и скопируйте и скопируйте содержимое в эту новую папку.
Запустите командную строку. Самый быстрый способ сделать это - нажать клавишу Windows и R, затем ввести cmd в поле и нажать OK или Enter.
В командной строке введите cd c: / Programs / rtl_433.
(Если вы решили развернуть zip-файл в другом месте, вам нужно будет соответствующим образом изменить путь к папке.)
Введите rtl_433 и нажмите Enter.
А теперь подожди. В зависимости от вашего района вам, возможно, придется немного подождать, но вы должны увидеть всплывающие устройства. Оставьте его работать на весь день, чтобы посмотреть, что у вас получится. Снимок экрана - это несколько записей, которые я получил с первой попытки.
По умолчанию он будет сообщать только о сигналах, которые он распознает, хотя и от довольно широкого спектра устройств, но далеко не от всех. Если он не обнаруживает ваш дверной звонок или какой-либо другой гаджет, который, как вы подозреваете, использует 433 МГц, попробуйте добавить -a или -A (после пробела) в команду rtl_433, чтобы получить необработанный вывод.
Шаг 9: Идем дальше
Здесь мы только прикоснулись к SDR, но, надеюсь, я пробудил ваш аппетит. Вот один или два зацепки, которые помогут вам продвинуться дальше.
Вместо компьютера с Windows вы можете использовать компьютер под управлением Linux.
DragonOS LTS - это Lubuntu Linux с предустановленным множеством приложений SDR. Загрузите файл.iso и с помощью Rufus создайте из него загрузочную карту памяти. Вы можете запустить его на любом ПК, загрузив его прямо с карты памяти, или, если у вас есть запасной жесткий диск, вы можете использовать ссылку на рабочем столе, чтобы установить его навсегда. Для каждого из инструментов, перечисленных на веб-странице DragonOS, вам необходимо найти его веб-страницу и посмотреть, что он делает.
На снимке экрана показан CubicSDR, работающий под DragonOS. Это похоже на SDR #.
В качестве альтернативы вы можете использовать Raspberry Pi, даже один из оригинальных или очень дешевый Pi Zero, хотя более поздняя более мощная модель будет работать лучше. Многие инструменты SDR можно очень легко установить с помощью диспетчера пакетов Synaptic.
Самый простой - это rtl_fm. Он входит в пакет rtl-sdr, который вы можете установить с помощью Synaptic. Откройте сеанс терминала и запустите его с помощью такой команды, как:
rtl_fm -f 91300k -M wbfm | aplay -r 32768 -f S16_LE -t raw -c 1
Он будет принимать и воспроизводить FM-радиостанцию. (91300k представляет 91, 300 кГц или 91,3 МГц - измените его на частоту нужной станции.) Вы также можете использовать его для мониторинга радиомикрофона VHF или UHF, если вы знаете его частоту или можете найти его с помощью SDR #.