مرحبا يا هبر.
في
الجزء الأول ، تم وصف الأنواع الرئيسية لأجهزة SDR ووصفت خصائصها لفترة وجيزة. في الجزء الثاني ، سوف أخبركم أكثر عن إيجابيات وسلبيات حقوق السحب الخاصة ، كما سيتم تقديم أمثلة على استخدام هذه التكنولوجيا.
استمرار تحت خفض (بعناية ، وحركة المرور).
إذا فوت شخص ما
الجزء الأول ، فمن المستحسن أن نبدأ به من أجل فهم أفضل لما هو عليه.
فوائد حقوق السحب الخاصة
أولاً ، دعنا نتحدث عن فوائد حقوق السحب الخاصة ، حول ما يقدمه المستخدم. من الواضح أن أولويات كل شخص مختلفة ، لذلك يتم خلط العناصر المختلفة. من الصعب تحديد أي منهم "أكثر أهمية" ، ولكن من المحتمل أن يكون مستحيلًا ، سيقرر الجميع نفسه.
استعراض البث البانورامي
أولاً والأكثر وضوحًا ، يُظهر SDR بانوراما الموجات الهوائية "كما هي".
هذا مناسب تمامًا ، سواء من حيث الرؤية أو من حيث البحث عن إشارات جديدة. على الشاشة ، يمكنك أن ترى على الفور ، على سبيل المثال ، أن بعض المحطات تعمل على التردد العالي 100 كيلو هرتز الأيمن ، وأن هناك تداخلات متنوعة وإشارات جديدة وخاصة قصيرة ، وما إلى ذلك. تكون الإشارات ذات التردد المتغير بسرعة ، على سبيل المثال ، على جهاز استقبال أو جهاز إرسال واستقبال "كلاسيكي" عادي غير مرئي ، والشخص لن يخمن حتى عن وجودهم.
يمكن لأي شخص أن يرى كيف يبدو ويستمع إلى ما يحدث على الهواء عن طريق فتح
بانوراما على
شبكة الإنترنت على SDR الهولندية. كمثال لصورة من هناك ، يكون تشغيل
قادوس التردد مرئيًا بوضوح (لكن هذا غير دقيق).
مرشحات رقمية قابلة للتعديل والمؤثرات الصوتية
من المحتمل أن يتذكر لحم الخنزير ذو الخبرة الأوقات التي تم فيها شراء مرشحات الكوارتز ضيقة النطاق بشكل منفصل لمحطات الراديو ، ولم تكلف الكثير من المال. الوضع أسوأ في أجهزة الاستقبال المنزلية الرخيصة - فلاتر المرشحات أبسط من ذلك ، ويتم تكوينها
بشكل عام بأي طريقة باستخدام طريقة عشوائية صينية ، كما يحالفنا الحظ. نعم ، والإعدادات في هذه المستقبلات عادة ما تكون فقط اثنين - على نطاق واسع وضيق. في SDR ، يتم تنفيذ جميع المرشحات رياضيا ، لذلك يمكن ببساطة تحديد أي عرض مرشح مع "الماوس" أو تعيينها في الإعدادات. يمكن أن يكون مستطيل المرشحات مثاليًا تقريبًا - يمكنك اختيار أي ترتيب للمرشحات حسابيًا ، وكل شيء محدود فقط بواسطة الخوارزمية.
وبالمثل ، يمكن ضبط إعدادات خفض الضوضاء ومعاملات AGC وما إلى ذلك.
بالمناسبة ، يعتقد بعض عشاق الموسيقى أن المرشحات التناظرية "العادية" تبدو
أكثر دفئًا وأفضل من
مصابيح الأنبوب ، ومن الصعب علي أن أقول. ربما يؤثر شكل المرشحات الرقمية على إدراك الصوت ، وهناك أيضًا مجال للتجريب.
القدرة على القياس
SDR هو متر دقيقة جدا. من العرض العادي لمستويات المحطات المختلفة بالديسيبل إلى تقييم التداخل وجودة الإشارة ، وما إلى ذلك ، كل أوجه القصور في إشارة المرء أو الآخر مرئية بوضوح في الطيف.
على سبيل المثال ، تظهر الصورة إشارة محطات FM. يمكنك على الفور معرفة من الذي يبث أين ، مع أي مستوى ، أي المحطات تتداخل مع بعضها البعض.
يمكنك أيضًا استخدام SDR كمحلل للطيف.
معالجة النطاق العريض
إن استقبال الإشارة على الفور مع نطاق واسع من عدة ميغاهرتز يفتح فرصًا مذهلة لمعالجة الإشارات. يمكن لعشاق مورس والمسابقات الإذاعية مورس ، على سبيل المثال ، فك تشفير المكالمات على الفور في نطاق واسع (على الرغم من ذلك ، في رأيي ، هذا غير رياضي ، ولكن هذا سؤال آخر).
يمكنك أيضًا إنشاء عدد غير محدود من "أجهزة الاستقبال الافتراضية" داخل النطاق الترددي. على سبيل المثال ، يظهر فك تشفير إشارات الهواة للهواة WSPR على نطاقين في وقت واحد من جهاز استقبال مادي واحد.
بمساعدة SDR و Virtual Audio Cable ، يمكن للمستخدمين ذوي الشخصية المنقسمة الاستماع إلى محطتين في وقت واحد ، أحدهما في الأذن اليمنى والآخر في اليسار ؛)
يمكن افتراض أنه في الأستاذ. توفر الأجهزة التي تعالج نطاقًا واسعًا فرصًا كبيرة للبحث عن الإشارات المختلفة وتصنيفها واكتشافها
وقمعها . ربما ، يتم استخدام التكنولوجيا بنشاط في الرادارات والأجهزة الأخرى.
استقبال ونقل تقريبا أي نوع من التعديل
تتم معالجة الإشارة على جهاز كمبيوتر ، وبالتالي فإن إمكانات الحوسبة محدودة فقط من خلال وجود وحدات فك التشفير الضرورية. AM و FM و WFM و DRM و DAB + و TETRA والعديد من الكلمات المخيفة الأخرى - بالنسبة لجميع البروتوكولات المفتوحة الحديثة تقريبًا ، يمكنك العثور على وحدة فك ترميز.
حتى الآن ، تعد حقوق السحب الخاصة "صعبة للغاية" ، ومن المحتمل أن تكون عبارة عن GSM و WiFi ، على الرغم من وجود بعض التقدم (
Open BTS ،
WiFi Analyzer ).
بالنسبة إلى النقل ، يمكن لمالكي URRP أو LimeSDR ، على سبيل المثال ،
تجربة DAB + .
النطاق العريض تسجيل وتشغيل
لأن في SDR ، تتم كتابة جميع البيانات في البداية في شكل رقمي ؛ لا توجد مشكلة في تسجيل النطاق بأكمله مرة واحدة للاستماع أو التحليل لاحقًا. يمكن أن يحتوي السجل الفردي على عدة محطات إذاعية في وقت واحد ، والتي يمكن الاستماع إليها بنفس الطريقة تمامًا من جهاز استقبال حقيقي. يشبه هذا إلى حد ما ملف RAW من الكاميرا ، حيث يمكن إجراء المعالجة اللاحقة (توازن اللون الأبيض ، إلخ) بعد التصوير.
يقدم الرابط
مثالًا للتسجيل مع عرض نطاق ترددي يبلغ 760 كيلو هرتز ، وتبدو بانوراما منه كما يلي:
في السجل ، يمكنك العثور على الكثير من الأشياء في وقت واحد - منارة الوقت الدقيق ، والقياس عن بعد ، وإشارات القيادة ، ومحطات البث. يمكنك فتحه في برنامج
Matlab المجاني
HDSDR . هناك عيب واحد فقط ، وهو حجم كبير. دقيقة واحدة من التسجيل في هذا معدل البت يأخذ 350 ميغابايت. لكن بالطبع ، مع التسجيلات الحقيقية ، لا معنى لكتابة كل شيء على التوالي ، يمكنك اختيار النطاق الترددي حسب المهام.
العمل عن بعد
مجال آخر النامية بنشاط. تتمتع بعض مستقبلات ومستقبلات حقوق السحب الخاصة بالقدرة على العمل عن بُعد - كما هو نظرًا لأن جهاز الاستقبال يمكن الوصول إليه عن طريق عنوان IP ، لا يوجد فرق جوهري ، فهو يقف بجوار الجدول أو 100 كم في البلد (بالطبع ، يجب ضبط معدل إرسال الإرسال وفقًا لعرض قناة الإنترنت). نظرًا لوجود تدخل أكثر فأكثر في المدن ، يمكن أن يصبح هذا ذا صلة كبيرة.
المهام الهندسية والبحثية
بالطبع ، مع تسجيل النطاق العريض والتشغيل ، هناك فرص كبيرة لتصحيح مختلف الإشارات والبروتوكولات واختبار أساليب DSP ، وما إلى ذلك. الأجهزة المتخصصة لأغراض البحث (USRP) تسمح بتشغيل مزدوج كامل ، ويمكن أن يكون لها أيضًا مدخلات متعددة وقدرة على المزامنة ، مما يتيح الاختبار خوارزميات مثل تحديد الاتجاه.
مع GNU Radio ، يمكنك إنشاء واختبار أنظمة معالجة الإشارات المعقدة باستخدام عدد كبير من الوحدات الجاهزة.
آمل أن تكون المزايا واضحة ، فلنتحدث عن العيوب.
عيوب حقوق السحب الخاصة
العمل الثابت فقط
العيب الرئيسي لمعظم المستخدمين - SDR هو في الواقع جهاز ثابت لسطح المكتب ، ويؤخذ معك معك غير مريح وغير مريح. في المدن ، للأسف ، غالبًا ما يكون مستوى التداخل خارج المخططات ، ولا يوجد عملياً أجهزة استقبال محمولة مع تسجيل SDR و IQ.
في السنوات الأخيرة ، بدأت أجهزة الاستقبال وأجهزة الإرسال والاستقبال المصنوعة باستخدام تقنية SDR في الظهور ، ولكن جهاز مدمج وخفيف الوزن يمكن ببساطة أن يؤخذ معك ، بينما لا يوجد سوق حتى الآن. بالطبع ، إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك أن تأخذ معك جهاز كمبيوتر محمول ، حقوق السحب الخاصة ، هوائي ، أسلاك ، محولات ، powerbank معك ، لكن كل هذا مرهق وغير مريح. السوق لأجهزة SDR المحمولة غير موجود بحكم الواقع. من بين الاستثناءات ، ربما
RDR-Pocket ، ولكن سعره حوالي 1500 يورو ، وهو متاح فقط عند الطلب. تتيح التقنيات الحديثة صنع هذه الأجهزة ، لكن لا يوجد طلب على المذيبات.
السعر
كما هو واضح من الوصف ، فإن حقوق السحب الخاصة الجيدة هي جهاز مكلف إلى حد ما. فائق السرعة ADC و FPGAs ، ومراحل الإدخال منخفضة الضوضاء ، ولوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات ، والمرشحات عالية الجودة ، إلخ. - سعر DDC SDR الجيد يبدأ من 500 دولار وأعلى ، ولا يمكنك القيام بذلك بثمن بخس. تكلفة أجهزة الاستقبال المهنية (USRP ، Winradio) من 1500 دولار وما فوق.
ومع ذلك ، هناك أيضا تقدم. تباع أجهزة استقبال SDRPlay الجيدة جدًا التي يتراوح مداها من 10 كيلو هرتز إلى 2 جيجاهرتز مقابل 150 دولارًا ، وعلى الرغم من أن هذا لا يمثل DDC و ADC لا يتجاوز 12 بتًا ، إلا أنه يكفي لمعظم مهام الاستقبال. ربما تحتوي "صفارات" RTL-SDR مقابل 30 دولارًا على كل هواة الراديو. لمحبي VHF ومعالجة الإشارات ، هناك LimeSDR غير مكلفة ، والتي تغطي 200-00 دولار المدى يصل إلى 6 غيغاهرتز.
الجزء الحسابي المعقد
من الواضح أن عمليات المحاكاة الخطيرة لمعالجة الإشارات الرقمية "تختبئ" وراء البساطة والراحة الخارجية. على مدار السنوات العشر الماضية ، تم إنشاء عدد كبير من البرامج المختلفة لحقوق السحب الخاصة ، وعلى الأرجح لن يضطر المستخدم العادي إلى إضافة أي شيء. ولكن إذا كنت ترغب في إصلاح شيء ما أو إنشاء شيء خاص بك ، فليس من السهل القيام به ، "حد الدخول" كبير جدًا.
استهلاك الطاقة ومتطلبات المعالج
من الواضح أيضًا أن الاستهلاك الحالي مرتفع جدًا ، وكذلك متطلبات وحدة المعالجة المركزية وبطاقة الفيديو. يمكن للإذاعة "الكلاسيكية" المعتادة العمل لمدة شهر على البطاريات ، وسوف تستهلك DDC SDR 1-2A على الأقل أثناء التشغيل.
استنتاج
في الجزء السابق ، تساءل البعض لماذا هذا ضروري على الإطلاق ، وآمل أن يتمكن جزئيا من الإجابة على هذا السؤال.
كل ما كان مخططا له ، مرة أخرى لم تنسجم مع مقال واحد. في الجزء التالي ، سننظر في واجهة البرنامج لمستقبل SDR في بيثون ، وربما القليل من العمل مع راديو جنو.