USB-Horchposten                                                                                     

Was ist Software Defined Radio?

Forschungsgegenstand

Bei Systemen für die drahtlose Datenübertragung und bei der digitalen Rundfunktechnik trifft man auf eine Vielzahl von Frequenzbereichen, Modulationsverfahren, Symbol- und Bitraten sowie Fehlerschutzverfahren. Bei einer herkömmlichen Implementierung werden diese Funktionen durch eine durch den Anwender nicht veränderbare Hard- und Software realisiert. Bei einem Software Defined Radio sind diese dagegen programmierbar.

In diesem Zusammenhang trifft man auch auf den Begriff des Cognitive Radio. Darunter versteht man ein Funksystem, das auch Frequenzen, die für andere Funkdienste reserviert sind, nutzt. Bevor auf diesen Frequenzen gesendet wird, prüft das System, ob sie momentan frei sind, damit die eigentlichen Nutzer nicht gestört werden.

SDR

Das Bild zeigt das Prinzip eines Direct-Conversion-Receivers, bei dem das Eingangssignal direkt in das Basisband umgesetzt wird. Die Signale am Ausgang der Tiefpässe (TP) bezeichnet man als Quadraturkomponenten. Nach der Analog-Digital-Wandlung (A/D) erfolgt die weitere Signalverarbeitung digital. Modulationsverfahren, Filterbandbreiten, Decodierung usw. sind dabei über die Software festgelegt und können jederzeit geändert werden. Heute verfügbare A/D-Wandler mit Abtastraten im GHz-Bereich ermöglichen die Verarbeitung entsprechend breitbandiger Signale.

Veröffentlichungen

Roppel, C.:
An FM/RDS (Radio Data System) Software Radio.
IWK Ilmenau 2009.

Roppel, C.:
Analoge Modulationsverfahren.
Begleitmaterial zum Buch Grundlagen der Digitalen Kommunikationstechnik,
Hanser Verlag, 2006.

A3-Poster von der Präsenatation auf der
Matlab Expo 2016


Was sind überhaupt Software Defined Radios, kurz SDR und wofür setzt man diese sinnvoll ein? 

Ein SDR besteht prinzipiell erst einmal aus einem einstellbaren breitbandigen Radio Frontend ohne Funktion. Das bedeutet, es kann einen bestimmten Frequenzbereich mit einer bestimmten Bandbreite bedienen. Als Beispiel sei hier das allseits beliebte USRP-2920 von National Instruments (früher Ettus Research), mit 20 MHz Bandbreite und einen Frequenzbereich von 50 MHz bis 2,2 GHz, genannt (vgl. Abbildung 1

Abbildung 1 USRP-2920 von National Instruments

 

Über einen verbauten Hochgeschwindigkeits‑A/D‑Wandler und ‑D/A‑Wandler für das sogenannte Basisband‑I/Q‑Streaming können, über einen Host‑PC mit entsprechender Gigabit‑Ethernet Anbindung, beliebige Kommunikations- und Ortungssignale erzeugt werden. Die Betonung liegt hier auf dem Wort „können“.

Das bedeutet, allein die Software bestimmt die Funktion!

Mit SDR möglich: Abbildung von Funkstandards in Software

Nach dem Motto „software eats the world“ können mittlerweile beispielsweise komplette GSM-/LTE-Basisstationen, DAB+-Radios oder gar GPS-Empfänger/-sender nachgebildet werden. Die Grenzen für den Einsatz liegen dabei nur an den Parametern der Hardware bezüglich Breitbandigkeit, Frequenzbereich, Leistung der A/D und D/A-Wandler sowie der eingesetzten Clock.

Mit den oben genannten Eigenschaften lassen sich SDRs damit natürlich vielfältig in der Forschung und Entwicklung einsetzen. Ein besonderer Reiz liegt dabei in der Generierung, der Aufzeichnung und der Wiedergabe von hochfrequenten Signalen.

Diesbezüglich stellt sich nun die Frage, wie man SDRs für verkehrliche Anwendungen sinnvoll einsetzen kann bzw. was könnte man mit SDRs machen, was sonst unter normalen Bedingungen nahezu unmöglich ist?

 


RTL SDR

based on Realtek 2832U Chip

RTL SDR

Technische Daten

  • Supports multiple IF frequencies (4.57MHz or 36.167MHz) and spectrum inversion
  • Includes Radio Support (FM/DAB/DAB+)
  • Supports Zero-IF input
  • Hardware MPEG-2 PID filters

Tuner

Tuner Frequency range
Elonics E4000 52 - 2200 MHz with a gap from 1100 MHz to 1250 MHz (varies)
Rafael Micro R820T 24 - 1766 MHz
Fitipower FC0013 22 - 1100 MHz (FC0013B/C, FC0013G has a separate L-band input, which is unconnected on most sticks)
Fitipower FC0012 22 - 948.6 MHz
FCI FC2580 146 - 308 MHz and 438 - 924 MHz (gap in between) ***

 

RTL SDR FITSAT-1 CW beacon

Empfang der FITSAT-1 CW Bake mit dem RTL-SDR (ohne Dopplerkorrektur


SDR Touch

In Verbindung mit einem DVB-T-USB-Stick und der neuen Software-App "SDR Touch" wird aus einem Smartphone bzw. Tabletrechner ein portabler Software-Defined-Radio-Empfänger. Voraussetzung dazu ist das Android-Betriebssystem. OTC Cable Der USB-Stick wird über ein OTG-Adapterkabel an das Gerät angeschlossen. Dieses adaptiert die geräteeigene Mini-USB-Buchse zu einer gewöhnlichen USB-A-Buchse. Die SDR-Touch-App erlaubt Empfang im Bereich 50 MHz bis 2,2 GHz. Letzterer wird maßgeblich durch den USB-Stick bestimmt. Als DVB-T-USB-Sticks eignen sich solche, die auf einem RTL2832U-Chip basieren. Dass man sie an einem gewöhnlichen PC als SDR-Empfänger verwenden kann, darüber berichtete bereits das Amateurfunkmagazin CQ DL in seiner Ausgabe 11/12 auf S. 780. Einen ausführlichen Beitrag über die neue Technik gibt es hier: http://www.hamradioscience.com/android-meets-the-rtl2832u/

Liste kompatibler USB-Sticks aus dem XDA-Developer-Forum
- Generic RTL2832U (e.g. hama nano)
- ezcap USB 2.0 DVB-T/DAB/FM dongle
- Terratec Cinergy T Stick Black (rev 1)
- Terratec NOXON DAB/DAB+ USB dongle (rev 1)
- Terratec Cinergy T Stick RC (Rev.3)
- Terratec T Stick PLUS
- Terratec NOXON DAB/DAB+ USB dongle (rev 2)
- PixelView PV-DT235U(RN)
- Compro Videomate U620F
- Compro Videomate U650F
- Compro Videomate U680F
- Sweex DVB-T USB
- GTek T803
- Lifeview LV5TDeluxe
- MyGica TD312
- PROlectrix DV107669
- Zaapa ZT-MINDVBZP
- Twintech UT-40
- Dexatek DK DVB-T Dongle (Logilink VG0002A) ***
- Dexatek DK DVB-T Dongle (MSI DigiVox mini II V3.0)
- Dexatek Technology Ltd. DK 5217 DVB-T Dongle
- MSI DigiVox Micro HD
- Genius TVGo DVB-T03 USB dongle (Ver. B)
- GIGABYTE GT-U7300
- DIKOM USB-DVBT HD
- Peak 102569AGPK
- SVEON STV20 DVB-T USB & FM

 


Links und weitere Informationen

http://rtlsdr.org/%20softwarewindows

 


Eigenes Beispiel eines RTL-SDR

 RTL Dongle - R820T 24 - 1700 MHz

Realtek::RTL2838UHIDIR:

Vendor: Realtek,

Product: RTL2838UHIDIR,

Serial: 00000001,

Tuner: Rafael Micro R820T RTL SDR (USB)

 By 13DW100


DVB-T Stick SDR Anleitung

 

 DVB-T Stick SDR Anleitung – SDR-Empfänger mit DVB-T USB Stick …

Jeder hat ihn noch irgendwo rumliegen – den DVB-T USB Stick. Eigentlich war es eine gute Idee, aber bei Einführung des digitalen Überall-Fernsehens DVB-T hat man nicht mit der mächtigen Kabel, SAT und IPTV Lobby gerechnet. Und so werden viele Regionen Deutschlands nur mit dem absoluten Minimum versorgt. Aber als findiger Bastler weiß man genau, es ist wie mit den Kabeln … nicht einfach wegwerfen. Denn jetzt gibt es eine tolle Möglichkeit dem DVB-T Stick zu neuem Glanz zu verhelfen. Das ganze nennt sich SDR und ist die Abkürzung für Software Defined Radio. Mittels eines bestimmten Chipsatzes im DVB-T Stick ist es möglich eine Breitband Frequenzsprektrum abzudecken und Funksignale aufzunehmen. Und das kann manchmal interessanter sein als ein langweiliges Fernsehprogramm.

1;SDR Anleitung SDR Anleitung Details - Technische Details zum Software Defined Radio

Technische Details …

Als Beispiel nutzen wir hier einen GiXa Technology DVB-T Stick.

Der Lieferumfang ist wie bei solchen DVB-T Sticks üblich komplett.Neben dem USB Stick liegt eine Fernbedienung, eine Gebrauchsanweisung, sowie eine Treiber CD und natürlich die mitgelieferte Antenne bei, die jedoch für unsere Zwecke nicht ausreichend ist.

Betrachten wir uns zunächst einmal den eigentlich DVB-T Stick von Innen.

Viel können wir hier leider nicht erkennen. Ausser der Anschlussbuchsen für die Antenne und USB, sowie IR Empfänger und LED befinden sich diverse SMD Bauteile und zwei große ICs auf der Platine. Genau um diese beiden Microchips dreht sich alles. Der Realtek RTL2832U ist ein Signalkonverter bzw. Demodulator welcher die eingespeisten Daten für den Universal Serial Bus in lesbarer Form bereitstellt.

Bei dem zweiten Chip handelt es sich um das eigentliche Herzstück des Sticks. Der Rafael R820T ist ein Tuner Chip, der die Funkwellen in Daten übersetzt und an den Signalkonverter weiterleitet.

Sobald man die Treiber von der mitgelieferten CD/DVD installiert und die Software startet, werden diese Daten von der Software in Bildform angezeigt. Leider hat das Ganze auch einen großen Haken, denn die mitgelieferten Treiber nutzen lediglich den Standard DVB-T Frequenzbereich UHF/VHF. Eventuell wird noch der UKW Bereich abgedeckt, um auch Radiosender zu emfpangen. Alle weiteren Frequenzbänder werden vom Treiber ignoriert und können nicht vom der Software abgerufen werden.

Genau hier beginnt unsere kleine SDR Reise.

2;SDR Anleitung SDR Anleitung - SDR Software Download und Treiber Installation

SDR Software Installation und SDR Anleitung …
Zuerst installieren wir eine kleine Software namens ZADIG in der aktuellen Version. Anschließend stecken wir den DVB-T Stick in den USB Port, worauf hin Windows vermutlich sofort seine Standard Treiber installieren wird. Sollte dies nicht passieren, umso besser, jedoch stellt es kein Problem für den weiteren Vorgang dar. Wir starten einfach das Tool „Zadig“ und sehen folgendes Fenster. Für den Fall, daß Windows seine Treiber installiert hat, erscheint in dem oberen Feld – wie hier zu sehen – nichts.
In diesem Fall müssen wir unter „Options“ einstellen, daß alle Module gezeigt werden sollen
dies geschieht mit dem Punkt „List all Devices“. Danach erscheinen alle
 
unsere USB Geräte in dem besagten Feld
.
Hier wählen wir nacheinander das Bulk-In, Interface (Interface 0) und (Interface 1) aus und installieren jeweils den WinUSB Treiber,
den Zadig etwas modifiziert bereitstellt. Ist dies nun bewerkstelligt, sollte die Anzeige wie folgt aussehen …
Haben wir jedoch Eingangs Windows erfolgreich daran gehindert, seine klebrigen Microsoft Treiber Tentakeln nach unserem DVB-T Stick auszustrecken,
können wir die beiden Interfaces bereits beim Starten der Zadig Software auswählen.Was aber genau macht diese Software? Kurz gesagt,
stellt sie sogenannte Standard Generic USB Treiber für ein Gerät zur Verfügung, über die man Rohdaten von USB Geräten auslesen kann.
Eben diese Rohdaten in Form von anderen Frequenzbändern interessieren uns. Die Installation der Treiber muss gesondert für jeden USB Port am PC erfolgen.
Also am Besten steckt man den DVB-Stick von nun an immer in den selben Steckplatz.Ist die Treiberinstallation abgeschlossen, können wir mit der Installation der eigentlichen Software fortfahren. Dazu steht uns eine mannigfaltige Auswahl an Freeware und Payware zur Verfügung.
Betrachten wir uns einmal eine Freeware mit dem Namen SDR# (SDR Sharp).
Verfügbar ist sie unter Downloads.
 
 
Läd man das Programm in der aktuellen Version herunter und installiert es, wird man mit folgendem
Startbildschirm belohnt.
Bevor wir jedoch unseren DVB-T Stick (RTL-SDR / USB) als Quelle auswählen können, müssen wir eine USB Library für SDR Sharp installieren. Diese finden wir ebenfalls auf der SDR# Webseite unter dem Downloadpunkt „SDR# RTLSDR Plugin“. Das Plugin kopiert man dann einfach in den Installationsordner von SDR Sharp.
Danach erscheint der Punkt RTL-SDR / USB im Menü, man wählt ihn sogleich aus,
drückt auf „Play“ und wird mit dem Emfpang diverser Frequenzbänder belohnt.
 
Hier als Beispiel ein lokaler Radiosender welcher über weite Frequenzmodulation empfangen werden kann.
Hier ist ein weiteres Beispiel, so sieht das Signal eines handelsüblichen Autoschlüssels mit Funkfernbedienung aus …
Sehr schön zu erkennen ist, wie dort ein gepulstes Signal übertragen wird.
Weitere Plugins wie z.B. einen Audio Recorder oder einen Pegelmesser kann man
hier runterladen und leicht implementieren.
 
Der Frequenzbereich des R820T Chipsatzes erstreckt sich übrigens von 25 MHz bis 1700+ MHz. Abgesehen vom SHF und KW Bereich kann (kann, aber darf nicht !) alles mitgehört werden.
Möchte man auch in den Genuss von Kurzwelle kommen, so gibt es im Internet Bauanleitungen (bzw. auch fertige Geräte) für einen StepUp Converter, der die 0-30 MHz einfach auf eine höhere Frequenz moduliert, beispielsweise 100-130 MHz, um sie dort für unseren DVB-T Stick nutzbar zu machen.

 

Des Weiteren gibt es diverse Morse Decodier Programme mit denen beispielsweise die CW-Funksendungen decodiert werden können. Ab und zu sendet z.B. jemand seine E-Mail Adresse, Homepage und sein Rufzeichen, die man dann im Internet als Empfangen melden kann. Es ist schon wirklich erstaunlich, was man dort alles hören kann, bzw. über welche Entfernungen dies teilweise übertragen wird.

Best Internet SDR Servers, 05/23/2019

 

The software defined radio servers listed below have been selected for geographical coverage and quality of reception. Performance and coverage vary depending on hardware used at individual sites. This is not an exhastive list, as there are more servers going online daily! Be sure to visit the live online lists shown directly below.

Online list: SDR.hu (Live Server List)
Online map: Linkfanel.net (OpenWebRX Map)
OpenWebRX, Freemans Reach, Australia
OpenWebRX, VK3TLW, Melbourne, Australia
OpenWebRX, Tasmania, Australia
OpenWebRX, OE4XLC, Allhau, Austria
OpenWebRX, VE6SLP, Lamont, AB, Canada
OpenWebRX, VE7AB, Victoria, BC, Canada
OpenWebRX, VE3HOA, Ottawa, QC, Canada
OpenWebRX, Rio de Janeiro, Brazil
OpenWebRX, CA3PBR, Santiago, Chile
OpenWebRX, Hebei, China
OpenWebRX, Shenzhen, China
OpenWebRX, TF3ARI, Reykjavik, Iceland
OpenWebRX, New Delhi, India
OpenWebRX, Bandung, Indonesia
OpenWebRX, Jakarta, Indonesia
OpenWebRX, Carlow, Ireland
OpenWebRX, IW2NKE, Trecastelli, Italy
OpenWebRX, JA1GJD/2, Aichi, Japan
OpenWebRX, JA/EK0JA, Chiba, Japan
OpenWebRX, Kanuma City, Japan
OpenWebRX, Daegu City, South Korea
OpenWebRX, Seoul, South Korea
OpenWebRX, Mangawhai, New Zealand
OpenWebRX, ZL/KF6VO, New Zealand
OpenWebRX, Muscat, Oman
OpenWebRX, Canary Islands, Spain
OpenWebRX, Colombo, Sri Lanka
OpenWebRX, SK3W, Sweden
OpenWebRX, London, UK
OpenWebRX, Cosham, UK
OpenWebRX, KPH, Point Reyes, California, USA
OpenWebRX, N3LGA, Sunnyvale, California, USA
OpenWebRX, AI6VN/KH6, Maui, Hawaii, USA
OpenWebRX, NH6XO, Oahu, Hawaii, USA
OpenWebRX, Edinburgh, Indiana, USA
OpenWebRX, KD4HSO, Overland Park, Kansas, USA
OpenWebRX, WA2ZKD/1, Rockport, Maine, USA
OpenWebRX, W0AY, Stevensville, Montana, USA
OpenWebRX, K2SDR, Sea Girt, New Jersey, USA
OpenWebRX, KP4CA, Anasco, Puerto Rico, USA
OpenWebRX, K1RA, Warrenton, Virginia, USA
OpenWebRX, WA6OUR, Sammamish, Washington, USA


Tags:OpenWebRX, WebSDR, Software Defined Radio, Internet Streaming Radio, GHFS, Radio Caroline, Coast To Coast AM, John Batchelor Show, BBC Radio 4, BBC Radio 5


KerberosSDR - 4 Channel Coherent RTL-SDR
 
 
KerberosSDR - 4 Channel Coherent RTL-SDR
 

A Coherent RTL-SDR with 4x Channels. For direction finding, passive radar, beam forming, or just as four RTL-SDRs!

We have developed a low-cost, 4-tuner phase-coherent RTL-SDR software defined radio. The applications could include radio direction finding, passive radar, beam forming or to simply use as four convenient RTL-SDR dongles. We have developed custom software that shows off direction finding and passive radar capabilities. The base DSP and phase synchronization code could be adapted to any coherent application that you have in mind. 

The RTL-SDR software defined radio phenomenon has changed the world by unlocking low cost access to the radio spectrum. Whilst RTL-SDR is now a relatively mature commodity item that almost everyone whose tinkered with electronics has played with, there is still so much more potential to be unlocked.

A phase coherent RTL-SDR can be made out of two or more RTL-SDR dongles that share a common clock. With a bit of help from a noise source, the RTL-SDRs can be synced together. Once synced interesting applications become available, such as direction finding, beam forming and passive radar.

Phase coherent RTL-SDRs have been worked on and demonstrated several times over the past few years, but at RTL-SDR.com and Othernet we've been disappointed to find that so far there hasn't been any easy way to replicate these experiments.

The required hardware has been difficult to build and access, and the software has been kept as unreleased closed source, or has been far too complex to install and use.

With the Kerberos SDR we aim to change that by making phase coherent applications easier to access and run by providing ready to use hardware and good demo software with an open source DSP code base that can be extended.

Please note, although we are aiming to make KerberosSDR as easy to use as possible, at least a basic to moderate level of computer and radio technical knowledge is required, or you must be willing to learn. This is an experimental product and some willingness to experiment and explore solutions is required. The demo software that we provide is capable of doing direction finding and 2-RX passive radar. Your own custom code or applications will be required for custom applications.

What's Included?

  • The KerberosSDR Board which has:
    • 4x RTL-SDR R820T2 Receivers
    • A wideband noise source that can be switched in software
    • USB Hub so only one USB connection is required
  • A calibration board for synchronizing samples with the noise source
  • A shielded metal enclosure
  • Internal cables for connecting the two boards and noise source

What you'll need to provide: You'll need to provide your own antennas for your application (e.g. four magnetic whips for direction finding, two directional antennas for passive radar), a 5V USB power supply, a microUSB USB cable, and a Linux computing device like a PC/laptop or single board computer like a Raspberry Pi 3/4 or Tinkerboard. (Must run Linux natively - VMs have too much USB lag for coherency).

 1  

 

KerberosSDR Hardware Specs

Each RTL-SDR on board the KerberosSDR is based on the R820T2 and RTL2832U chips, which are the same chips used in the most common

RTL-SDR dongles.

  • Frequency Range: 24 MHz - 1.7 GHz
  • ADC Sample Rate: 2.4 MSPS
  • Bit Depth: 8 Bits

KerberosSDR connects it's RTL-SDRs to the calibration board via four u.FL cables. The calibration board then has four u.FL -> SMA cables that can be used to connect to antennas.

Please note that antennas are not included with the KerberosSDR. For direction finding applications you'll need four omni-directional antennas (e.g. magnetic whips). For passive radar you'll require two directional antennas.

Power Requirements

The KerberosSDR takes a USB power input. Any 3A supply should be sufficient. On some modern PCs you may even be able to directly power the board without any additional power supply.

Applications

Some applications might include:

  • Pinpointing the source of VHF/UHF noise, pirates, interference, jammers, unknown signals etc using radio direction finding (RDF)
  • Using passive radar to monitor aircraft that do not transmit ADS-B
  • Monitoring vehicle or marine traffic with passive radar
  • Direction finding for amateur radio fox hunts
  • Determining the location of rescue or stolen asset beacons
  • Combining multiple small dishes to create a large dish for radio astronomy via beam forming.
  • Using the four tuners as standard RTL-SDRs. e.g. two for trunking, one for ADS-B and one for weather satellites.

KerberosSDR Demo Software

For development of the open source DSP software we have hired Tamás Peto, a PhD student at Budapest University of Technology and Economics. He has developed an excellent open source Linux demo application that can be used for direction finding and passive radar. The DSP and synchronization code could easily be extended to implement other applications, or extend features.

 

The code can be found at https://github.com/rtlsdrblog/kerberossdr, and a guide to installing it can be found at www.rtl-sdr.com/ksdr. A support forum is available at https://www.rtl-sdr.com/forum/viewforum.php?f=9.

 

KerberosSDR Direction Finding

Our open source demo software developed by Tamás Peto gives us a graph and compass display that shows the measured bearing towards the transmitter location. The measured bearing is relative to the antenna array, so we simply convert it by taking the difference between the car's bearing (determined approximately via road direction and landmarks in Google Earth) and the measured bearing.

By combining angle data with our companion Android App, it is possible to drive around with the direction finding system and very accurately pinpoint the location of an RF transmitter.

Android App Download: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.rtlsdr.realtimebearing

Below is a demo video created by Harold of the SignalsEverywhere YouTube channel. He shows how easy it is to use the KerberosSDR and Android App to locate a P25 transmitter within 15 minutes of drive time.

created by: 13DW100


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Radio Direction Finding Equipment KerberosSDR Coherent 4 x RTL SDR RDF Setup

Hier ein sehr gutes Video als anleitung,für den KOMPLETTAUFBAU!

Viel Spass dabei 64+-9 und AWDH!  by 13DW100

 


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