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RTL-SDR

 

DAB- bzw. DVB-T-Sticks für den USB-Port des Rechners lassensich als breitbandiger SDR-Empfänger zweckentfremden. DerClou: Sie kosten nur um die 20 € und erlauben den Empfangvon bis zu 2 MHz Bandbreite im Bereich von ca. 67 MHz bis1700 MHz.

 

Musste man früher für einen Empfänger – oder gar Breitbandempfänger – noch massiven Bauteileaufwand investieren, so schrumpft dieser in heutiger Zeit auf ei-nen winzigen USB-Stick zum An-stecken an einen Rechner zusammen.Das Konzept: minimale Hardware, dieSoftware erledigt den (meisten) Rest.Im Internet und einigen DARC-Ortsver-bänden gibt es immer mehr Funkama-teure, die DAB oder DVB-T-Sticks – eigentlich zum Empfang für das digitaleterrestrische Fernsehen oder Radio gedacht – als Software-Defined-Radio-Empfänger einsetzen.

 

Ein SDR-Empfänger in der 20-€-Klasse

Die Vorteile: Diese USB-Sticks (z.B. [1])

sdr bild 1

 

sind extrem klein, bieten einen weitenEmpfangsbereich mit bis zu 2 MHz Pass -bandbreite und kosten nur um die 20 €! Voraussetzung ist, dass der USB-Stick mitdem RTL2832-Chip arbeitet, der 8-BitI/Q-Samples ausgibt. Dass man ihn über-haupt für den SDR-Betrieb einsetzenkann, ist dem Linux-Entwickler Antti Pa-losaari bereits Anfang 2012 aufgefallen.Dem RTL-Chip nachgeschaltet ist ein Tuner, meist der Elonics E4000 oderFC0013. Im Falle des E4000 ergibt sichein Empfangsbereich von ca. 64 bis1700 MHz – jedoch mit Ausnahme des Bereichs 1100 bis 1250 MHz. Sind Frequenzbereiche darüber hinaus ge-wünscht, muss ein Konverter vorge-schaltet werden.Für diesen Beitrag stand mir leihweise einTerratec Noxon DAB/DAB+ [1] zur Verfügung (Bild 1), der an einem Notebookmit Windows XP 32 Bit sowie an einemDesktop-PC mit Windows 7 64 Bit getestet wurde. Für den Empfang setzt diese.

 

Anleitung auf die Open-Source-SoftwareSDR# (gesprochen „SDR-Sharp“)
einnoch recht neuer Stern am Softwarehimmel unter den SDR-Empfangsprogrammen. Die Entwickler haben es in der Programmiersprache C# entwickelt, wovonsich einerseits der Software-Name ablei-tet und andererseits auch die Eigenschafteines schnellen Programmablaufes. Den-noch berichten Anwender darüber, dassspeziell Netbooks mit Atom-Prozessorenan ihre Leis tungsgrenzen kommen kön-nen, da die Signalverarbeitung bis zu 2MHz Pass band ihren Tribut an die Rechner-CPU fordert. Die Entwickler empfehlen einen Pentium 4 mit mindestens 1GHz Takt frequenz.Komfortablerweise kann SDR# die so genannte RTLSDR-Hardware nativ bedienen, d.h. es sind keine weiteren Tools zurFrequenzeingabe erforderlich. Auch fol-gende Hardware soll Unterstützung finden [2]: SoftRock, FiFiSDR, Funcube-Dongle, SDR-4, LazyDog’s LD-1, SDR-IQ,SDR-14 und außerdem vorab aufgezeich-nete Wave-Dateien mit I/Q-Samples.Das SDR# Programmpaket lässt sich aufzwei Wegen installieren: manuell oderautomatisiert. Dieser Beitrag legt dieautomatisierte Installation anhand desSkriptes unter [3] zugrunde, das nachseinem Durchlauf den Verzeichnis-baum in Bild 2 aufbaut. Für den manuellen Fall benötigt man: z.B. einen Windows-XP-Rechner oder neuer mit instal-lierter .NET-Runtime in Version 3.5, das Zadig-Tool [4] zur Installation des Treibers für den USB-Stick und SDR#.
 
sdr bild 2
Bild 2: Per Installationsskript wird dieserVerzeichnisbaum aufgebaut. Darin befin-den sich Zadig und die SDR#-Software
 
 
Zadig sorgt für den richtigen Treiber
 
Nun stecken Sie den USB-Stick an den Rechner an. Idealerweise wählt man ei-nen Port, an dem der Stick künftig immerbetrieben wird, da das im Folgenden ein-gesetzte Zadig-Tool den Treiber port -gebunden installiert. D.h.: Wird der Stickspäter in einen anderen USB-Port ge-steckt, wird der für SDR-Betrieb nötigeTreiber möglicherweise nicht geladen.Nach dem ersten Einstecken fragt Win-dows zunächst selbst nach einem Trei-ber oder versucht ihn automatisch zuinstallieren. Hier überspringt man alleAufforderungen und installiert auchnicht den mitgelieferten Treiber desHerstellers. Dieser würde  abhängigvom Stick  zwar den DAB oder DVB-T-Empfang ermöglichen, nicht jedochdie SDR-Funktion.Bei gesteckten Stick startet man Zadig.Ein Klick auf „Options“ und „List AllDevices“ bringt eine Auswahl an Ihrenverwendeten USB-Geräten zutage. Hier wählen Sie den Stick aus, im vorliegen-den Fall „DAB Stick“ (Bild 3). EinKlick auf „Install Driver“ lässt Zadig den Treiber installieren.
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Bild 3: Zadig installiert denfür SDR-Empfangnötigen Treiber. Das Feld „USB ID“verrät, ob Ihr USB-Stick zu den Unterstütztengehört [6]
 
sdr bild 4
Bild 4: In diesem Pull-Down-Menü lässt sich der RTL-SDR aus-wählen. Natürlich können auch vorher aufgezeichnete IQ-Daten in Form einer Wave-Datei geladen werden
 
 
SDR# – die moderne Oberfläche überzeugt
 
Jetzt starten Sie SDR# durch Aufruf vonSDRSharp.exe. Die Software präsentiert sich dem Nutzer als moderneOberfläche, die zudem weitgehendselbsterklärend daherkommt. Im linkenoberen Teil ist das Empfangsgerät zuwählen (Bild 4), und über die Schaltfläche „Play“ lässt sich der Empfangstarten oder stoppen (Bild 5). Im Lin-ken Teil kann man unter der Gruppe„Radio“ u.a. die Modulationsart, Fre-quenz und Filterbandbreite wählen.Sollte die Eingestellte von der Wunsch-frequenz abweichen, lässt sich dies un-ter Front-End und Frequency correc-tion korrigieren.Weiterhin kann man leicht in die Signa-le hineinzoomen. In höheren Zoom-Stufen wird jedoch die 8-Bit-Auflösungdes Sticks erkennbar (Bild 6).Im der darunter liegenden Gruppe „Audio“ können Sie die Wiedergabelaut -stärke über die Soundkarte einstellen,sofern diese unter „Input“ bzw. „Out-put“ gewählt ist. Hat man eine so ge-nannte virtuelle Soundkarte installiert,kann man sie hier vorgeben und dasdas Empfangsergebnis von SDR# aufdiese umleiten. Im zweiten Schrittkönnte man z.B. in gängigen Soundkar-ten-Programmen wie MixW auf die vir-tuelle Karte zugreifen und PSK31 oderSSTV decodieren.Mehr noch: Mit dem GNSS-SDR Pro-jekt soll sogar – in Verbindung mit einerentsprechenden Patchantenne am USB-Stick  einmal der Empfang von GPS-Satelliten möglich sein [5]. Man sieht,in der SDR-Technik steckt noch immerenormes Innovationspotenzial. Sehrpreiswert ist sie im Einstiegssegmentschon geworden.
 

sdr bild 5

Bild 5: Empfang einer Direkt-Frequenz im 2-m-Band. Ein Hakenbei „Correct IQ“ ist empfehlenswert, um durch DC-Anteile hervor-gerufenen Spiegelfrequenzempfang zu unterdrücken

 

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Bild 6: Bei starkem Zoomstößt der 8-Bit-Wandler im USB-Stick an seine Grenzen
 
Literatur & Bezugsquellen
[1] USB-Stick „Terratec Noxon DAB/DAB+“, 21,73 €, z.B. bei www.amazon.de
[2] SDR#-Webseite: www.sdrsharp.com
[3] Skript zur automatischen Installation von SDR#: http://sdr>sharp.com/downloads/sdr-install.zip
[5] Informationen zum GNSS-SDR-Projekt: http://gnss-sdr.org
[6] USB-IDs von unterstützten USB-Sticks: http://rtlsdr.org/hardware-usb
 
Quelle CQ DL 11-2012
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