البرامج المعرفة للراديو - كيف يعمل؟ الجزء 5

مرحبا يا هبر.

في الجزء السابق ، تمت مناقشة استقبال الإشارات باستخدام راديو جنو. الآن سننظر في المشكلة العكسية - إرسال إشارات من أنواع مختلفة من التشكيل.



كما هو الحال مع الاستقبال ، مع GNU Radio ، يمكنك إنشاء نظام برمجي متطور لإرسال الإشارات دون كتابة سطر واحد من الكود. ولكن أولاً ، دعونا نلقي نظرة على أجهزة حقوق السحب الخاصة التي يمكن أن تعمل ليس فقط على الاستقبال ولكن أيضًا على ناقل الحركة ، بدءًا من ميغاهيرتز إلى جيجاهيرتز.

تابع تحت القطع.

حديد


على عكس جهاز الاستقبال RTL SDR V3 الرخيص ، والذي يمكنك شراؤه مقابل 30 دولارًا ، فأنت بحاجة إلى أجهزة أكثر خطورة وأعلى تكلفة للعمل على النقل. ومع ذلك ، فإن الخيار الآن كبير جدا. أنا لا أعتبر هنا أجهزة إرسال واستقبال SDR "هواة" بحتة (Flex / Icom / Yaesu ، إلخ) ، لأن لا يوجد سوى القليل من حقوق السحب الخاصة بها ولن يعملوا من أجلنا ، وسننظر في حقوق السحب الخاصة الكاملة التي تم تصميمها للتجارب مع مزودي خدمة الإنترنت والتي تسمح لك بنقل أي شيء بالتنسيق الذي نحتاج إليه.

LimeSDR و LimeSDR Mini



تغطي سلسلة مثيرة من الأجهزة نطاق الاستقبال / الإرسال من حوالي 10 ميغاهرتز إلى 3.5 جيجاهرتز. يعمل LimeSDR رسميًا من 100 كيلو هرتز ، لكن الحساسية هناك وفقًا للمراجعات ، لا شيء.
سعر الإصدار حوالي 200 دولار ، ولكن قد يكون من الصعب شراء لوحة ، لأنه يتم بيعها حصريًا من خلال التزويد الجماعي ولا تتوفر دائمًا. جمع المؤلفون الأموال مقابل مليوني دولار ، لكنهم لم يحصلوا على خادم الويب الخاص بهم ومتجر متكامل. ومع ذلك ، إلى الائتمان الخاصة بهم ، تم إرسال جميع الطلبات.

أدلم بلوتو حقوق السحب الخاصة



لوحة من الأجهزة التناظرية ، والمصممة في المقام الأول للطلاب. خيار "حقوق السحب الخاصة للفقراء" الرخيص هو حوالي 120 دولارًا ، يتراوح نطاق الإرسال / الاستقبال من 300 ميجا هرتز إلى 3.8 جيجاهيرتز.

HackRF



واحدة من اللوحات الأم الأولى من هذا النوع ، والتي ظهرت منذ حوالي 5-6 سنوات ، لديها نطاق تردد من 1 ميغاهرتز إلى 6 جيجاهرتز. اللوحة قديمة جدًا ، ولأنها معلمات باهظة الثمن (300-400 دولار) ، فهي لا تعرف كيفية العمل على الوجهين الكامل ولديها DAC / ADC 8 بت. الآن هناك الحيوانات المستنسخة الصينية ، ولكن لا أستطيع أن أقول أي شيء عن جودتها.

هناك نماذج أخرى (Ettus Research ، BladeRF ، Red Pitaya) ، فهي مثيرة للاهتمام ، ولكنها ليست رخيصة ، ومن غير المرجح أن يأخذها معظمهم. للمبتدئين ، من المحتمل أن يكون LimeSDR هو الخيار الأفضل. لكن يجب التأكيد على أن جميع هذه اللوحات مصممة للتجارب مع معالجة الإشارات الرقمية - فهي ليست أجهزة إرسال واستقبال بالمعنى المقصود لهواة الهواة ، وتبلغ طاقتها الإنتاجية حوالي 50 ميغاواط ، ولا يحتوي الجهاز على مخففات ومكبرات صوت ومرشحات ، ولا يتم تحسينها على الإطلاق في CQ DX. وحتى ص / لتر البرمجيات بالنسبة لهم عادة لا). على الرغم من أنني قمت بإرسال إشارة HSRR wspr بسرعة 7 و 14 ميجاهرتز ، تم استلامها بسرعة 1000 كم ، وهي نتيجة جيدة تمامًا عند 50 ميغاواط وهوائي للغرفة.

بالطبع ، هذه القائمة لا تدعي أنها مراجعة كاملة ، لكن لفهم عام ، كما آمل ، يكفي. يوجد جهاز لوحي مفيد ، على الرغم من أنه قديم بعض الشيء ، ولكن يمكنك فهم معايير الأجهزة المختلفة تقريبًا:



ناعم


بادئ ذي بدء ، ملاحظة مهمة: يجب إجراء جميع التجارب عند العمل على الإرسال بأقل قدر من الطاقة وفي النطاقات المسموح بها ، حتى لا تتداخل مع الخدمات الأخرى. من حيث المبدأ ، من الصعب منع شخص ما من 10 ميجاوات ، ولكن يجب أيضًا الحفاظ على نظافة الراديو ؛)

لذا ، فإننا نطلق راديو جنو ونواصل (إذا فات أحدهم الجزء السابق ، فمن المستحسن قراءته من أجل فهم كيفية استخدام هذا البرنامج بشكل أفضل).

من المهم أن نفهم المبدأ العام - نظرًا لأن لدينا راديو Software Defined ، يمكننا نقل أي شيء داخل النطاق الترددي للجهاز. نحتاج فقط إلى إنشاء الدفق الرقمي اللازم ، وستبث لجنة المساعدة الإنمائية كل شيء "كما هو" على الهواء. كما هو مكتوب في الجزء السابق ، يسمى الإخراج إلى راديو جنو Sink ، سيعتمد الاسم المحدد على طراز الجهاز.

لهجة بسيطة

أبسط اختبار: فقط قم بتوصيل مصدر موجة الجيب إلى جهاز الإرسال.


ليس مثيرا للاهتمام ، ولكن بالنسبة لبعض التحقق ، أو كمولد إشارة بسيط ، يمكن أن يكون مفيدا. نبدأ كمستقبل التحكم RTL SDR ، ونرى إشارة لدينا.



NFM

دعنا نمضي قدمًا - فكر في كيفية نقل شيء أكثر فائدة ، على سبيل المثال ، الصوت من ملف WAV أو الميكروفون. يحتوي راديو جنو على وحدة إرسال NBFM جاهزة لهذا الغرض. يقوم بكل العمل الضروري - يحول دفق الصوت لدينا إلى إشارة IQ معقدة مع تعديل التردد ، والذي "يفهم" حقوق السحب الخاصة.



والنتيجة في لقطة الشاشة هي إرسال الصوت ، ويمكنك سماعه إذا اخترت وزير الخارجية. يمكنك أيضًا تلقي هذه الإشارة على أجهزة الراديو المحمولة.



كما ترون ، تم تغيير وتيرة الاستقبال والإرسال إلى 433 ميغاهيرتز - وهو نطاق LPD غير مرخص.

مفتاح تحكم لاسلكي

تنظر الآن شيء أكثر إثارة للاهتمام. نظرًا لأننا نتحدث عن النطاق 433 MHz ، يمكننا إظهار "اختراق قذر" - إعادة تشغيل إشارة مسجلة مسبقًا. سيسمح لنا ذلك بعدم فهم تشفير الإشارة ، ولكن ببساطة لتسجيلها وإرسالها ، دون فهم ما بداخلها. الاختراق هو "القذرة" حرفيا تقريبا ، ل سنلعب الإشارة المسجلة من الهواء ، والتي هي أبعد ما تكون عن المثالية.

على سبيل المثال ، استخدم محول لاسلكي 434 ميجا هرتز رخيص. اعتدت شيء من هذا القبيل ، واشترى في Mediamarkt.



لن نتعامل مع شكلها ، ولكن ببساطة تسجيل الإشارة "كما هي". للقيام بذلك ، ضع دائرة بسيطة في راديو جنو.



تم اختيار معدل أخذ العينات صغيرًا حتى لا يكتب شريطًا عريضًا جدًا - سيشغل الملف مساحة كبيرة ، وسيتم بث الفائض.

هناك حاجة إلى FFT Sink للتصور للتأكد من أن الإشارة هي في الحقيقة:



نحن تشغيل التسجيل ، اضغط على الزر الموجود في جهاز التحكم عن بعد ، وإيقاف التسجيل. بالمناسبة ، يمكن فتح الملف المسجل في Cool Edit وتأكد من تسجيل الإشارة بشكل طبيعي:



نحن الآن "نجمع" جزء الإرسال من الدائرة: نقوم بتحميل الإشارة من الملف وإرسالها ببساطة للإرسال.



يجب أن نذكر أيضًا كتلة Throttle ، التي تشير إلى معدل أخذ العينات لقراءة البيانات من ملف (هذه المعلومات غير موجودة في الملف نفسه). تضاعف كتلة Multiply Const الإشارة في حالة عدم كفاية مستواها في التسجيل.

ثم يصبح كل شيء بسيطًا - نبدأ في تشغيل جهاز الإرسال ، وتأكد من أن مصباح المكتب يضيء :) في قوة النقل الكاملة ، تمكنا من إضاءة المصباح من الطرف الآخر من الشقة. ومع ذلك ، فإن الطريقة ، كما ذكرنا سابقًا ، هي "قذرة" تمامًا - الإشارة نفسها ليست مثالية ، ويتم إرسال كل ما هو على الهواء ، بما في ذلك الضوضاء المسجلة وربما الإشارات من الأجهزة الأخرى التي وقعت بطريق الخطأ في التسجيل. ولكن بالنسبة للاختبارات أو التحكم في جهاز يتم التحكم فيه عن بُعد داخل الغرفة ، فلا بأس بذلك.

استنتاج


كما ترى ، يوفر SDR مجالًا كبيرًا إلى حد ما للتجارب مع إشارات مختلفة ، وهذا بسيط للغاية.

كل شيء تصور مرة أخرى لا تنسجم مع جزء واحد. في الجزء التالي ، سيتم النظر في أنواع أكثر تعقيدًا من التشكيل.

Source: https://habr.com/ru/post/ar453454/


All Articles