SDR для начинающих или радиоприемник 60-1700 МГц на RTL2832 за 20 баксов

Обновлено!

Ни для кого не новинка, что можно получить неплохой SDR приемник с панорамой, всего за 20 баксов. Таких материалов  интернет полно, но как говориться, все хорошее в одном месте и для себя. Так что и наш ресурс не исключение. Информация собрана из открытых источников и содержит небольшое описание устройства, установка и настройка ПО для работы. Так же, в конце статьи, есть небольшой видео ролик, пример работы!

В этой статье я расскажем 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, радиолюбительские частоты, карманные радиостанции и многое другое). Для этого
будем использовать DVB-тюнер на чипе RTL2832, работающий в специальном режиме, который можно приобрести за $20 или даже дешевле у китайских братьев

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

Попробуем 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 Алиэкспресс, я приобретал вот такой 

Устанавливаем и настраиваем

Рассмотрим настройку ПО под Windows.

1. Скачиваем установщик программы #SDRSharp с сайта http://rtl-sdr.ru/, содержащий драйвер для RTL2832 . Программа постоянно обновляется, так что есть смыл качать установщик с автоматическим обновление ПО и плагинов.
2. Можно воспользоваться программой HDSDR, скачать можно тут, оттуда же необходимо скачать библиотеку ExtIO_RTL2832.dll и скопировать ее в папку с установленной программой.
3. Запустите программу Zadig для установки драйвера WinUSB из папки sdr-sharp. В меню выбираем «List all devices».
4. Наш тюнер будет выглядеть примерно так: «Bulk-In, interface 0». Выбираем тюнер, выбираем также «WinUSB», нажимаем «Install».
   

   Установка Zadig

5. Установили HDSDR, запускаем. Открывается главное окно HDSDR. Нажимаем кнопку ExtIO.
   

   Главное окно программы HDSDR

6. В окне, находим нашу библиотеку  ExtIO_RTL2832.dll и жмем «ОК»
7. 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.
   

   Результат работы программы HDSDR

8. Экспериментируем, слушаем эфир. Иногда может потребоваться отключить и снова включить тюнер. Также желательно найти антенну посерьезнее, чем та, что идет с ним в комплекте.

Этот тип приемников не отличается высокими динамическими характеристиками, вследствие чего слабый сигнал может быть «забит» соседним более «сильным». Но низкая цена(до 20$) и широкий диапазон принимаемых частот(20МГц-1700МГц) делает его хорошим кандидатом на недорогой обзорный приемник. Такая дешевизна обусловлена перекладыванием ряда задач приемника на персональный компьютер. Приемник лишь оцифровывает радиосигнал заданного диапазона, а декодирование фильтрация происходит на ПК. Такое решение позволило существенно снизить цену устройства, а также реализовать широкий спектр модуляций(AM, NFM, WFM, SSB, CW). Все зависит от программной реализации.
Многие радиолюбители уже оценили достоинства такого приемника, кто-то даже использует его для настройки собственной аппаратуры, подключая его по USB к ПК и анализируя аппаратуру, расположенную рядом.

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.

Статья с habrahabr.ru

Пример работы RTL+upconverter на КВ, видео с нашего Youtube канала

[su_youtube_advanced url=»https://youtu.be/L4hEue4rfYc»]