सॉफ्टवेयर डिफाइंड रेडियो - यह कैसे काम करता है? भाग 5

हाय, हैब्र।

पिछले भाग में , जीएनयू रेडियो का उपयोग करके सिग्नल रिसेप्शन पर चर्चा की गई थी। अब हम व्युत्क्रम समस्या पर विचार करेंगे - विभिन्न प्रकार के मॉड्यूलेशन के संकेतों का संचरण।



रिसेप्शन के साथ, जीएनयू रेडियो के साथ आप कोड की एक पंक्ति लिखे बिना सिग्नल संचारित करने के लिए एक परिष्कृत सॉफ्टवेयर सिस्टम बना सकते हैं। लेकिन पहले, आइए एसडीआर उपकरणों को देखें जो न केवल रिसेप्शन पर, बल्कि ट्रांसमिशन पर भी काम कर सकते हैं, जिसमें मेगाहर्ट्ज़ से लेकर गिगाहर्ट्ज़ तक शामिल हैं।

कट के नीचे जारी है।

लोहा

सस्ते आरटीएल एसडीआर वी 3 रिसीवर के विपरीत, जिसे आप $ 30 के लिए खरीद सकते हैं, आपको ट्रांसमिशन पर काम करने के लिए अधिक गंभीर और महंगे हार्डवेयर की आवश्यकता होती है। हालांकि, चुनाव अब काफी बड़ा है। मैं यहाँ विशुद्ध रूप से "शौकिया" एसडीआर ट्रांससीवर्स (फ्लेक्स / आईकॉम / येसु, आदि) पर विचार नहीं करता, क्योंकि उनमें एसडीआर बहुत कम बचा है और वे हमारे लिए काम नहीं करेंगे, हम डीएसपी के साथ प्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए पूर्ण एसडीआर पर विचार करेंगे जो आपको हमारे द्वारा आवश्यक प्रारूप में कुछ भी स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं।

LimeSDR और LimeSDR मिनी



उपकरणों की एक दिलचस्प श्रृंखला में रिसेप्शन / ट्रांसमिशन की रेंज लगभग 10 मेगाहर्ट्ज से 3.5 गीगाहर्ट्ज़ तक है। LimeSDR औपचारिक रूप से 100KHz से संचालित होता है, लेकिन समीक्षा के अनुसार संवेदनशीलता, कोई नहीं।
मुद्दा मूल्य लगभग $ 200 है, लेकिन बोर्ड खरीदने के लिए यह समस्याग्रस्त हो सकता है, क्योंकि वे विशेष रूप से भीड़ के माध्यम से बेचे जाते हैं और हमेशा उपलब्ध नहीं होते हैं। लेखकों ने $ 2 मिलियन के लिए पैसे जुटाए, लेकिन उन्हें अपना स्वयं का वेब सर्वर और पूर्ण-स्टोर नहीं मिला। हालांकि, उनके क्रेडिट के लिए, सभी आदेश भेजे गए थे।

एडालम प्लूटो एसडीआर



एनालॉग डिवाइसेज से बोर्ड, जिसे मुख्य रूप से छात्रों के लिए डिज़ाइन किया गया है। सस्ते "गरीबों के लिए एसडीआर" विकल्प लगभग $ 120 है, संचारित / प्राप्त सीमा 300MHz से 3.8GHz तक है।

HackRF



इस तरह के पहले मदरबोर्ड में से एक, जो लगभग 5-6 साल पहले दिखाई दिया था, की आवृत्ति रेंज 1 मेगाहर्ट्ज से 6 गीगाहर्ट्ज़ है। बोर्ड काफी पुराना है, और इसके मापदंडों के लिए, महंगा ($ 300-400), यह नहीं जानता कि पूर्ण द्वैध में कैसे काम किया जाए और इसमें 8-बिट डीएसी / एडीसी है। अब चीनी क्लोन हैं, लेकिन मैं उनकी गुणवत्ता के बारे में कुछ नहीं कह सकता।

अन्य मॉडल (एट्टस रिसर्च, ब्लेडआरएफ, रेड पिटया) हैं, वे दिलचस्प हैं, लेकिन सस्ते नहीं हैं और अधिकांश उन्हें लेने की संभावना नहीं है। एक शुरुआत के लिए, LimeSDR शायद सबसे अच्छा विकल्प होगा। लेकिन यह जोर दिया जाना चाहिए कि इन सभी बोर्डों को डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के साथ प्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है - वे शौकिया रेडियो अर्थों में ट्रांसीवर नहीं हैं, उनकी उत्पादन शक्ति लगभग 50 mW है, डिवाइस में एटेन्यूएटर, एम्पलीफायरों, फिल्टर नहीं हैं और CQ DX के लिए वे बिल्कुल भी अनुकूलित नहीं हैं (हाँ और यहां तक ​​कि उनके लिए r / l सॉफ्टवेयर आमतौर पर नहीं है)। हालांकि मैंने 7 और 14 मेगाहर्ट्ज पर HSRR wspr सिग्नल प्रसारित किया, और इसे 1000 किमी पर प्राप्त किया गया, जो कि 50mW और रूम एंटीना के लिए काफी अच्छा परिणाम है।

बेशक, यह सूची पूर्ण समीक्षा होने का दावा नहीं करती है, लेकिन सामान्य समझ के लिए, मुझे आशा है, पर्याप्त है। एक उपयोगी टैबलेट है, हालांकि थोड़ा पुराना है, लेकिन आप विभिन्न उपकरणों के मापदंडों को मोटे तौर पर समझ सकते हैं:

मुलायम

शुरू करने के लिए, एक महत्वपूर्ण नोट: ट्रांसमिशन पर काम करते समय सभी प्रयोगों को न्यूनतम शक्ति और अनुमत सीमाओं के साथ किया जाना चाहिए, ताकि अन्य सेवाओं के साथ हस्तक्षेप न करें। सिद्धांत रूप में, किसी को 10mW से रोकना मुश्किल है, लेकिन रेडियो को भी साफ रखना चाहिए;)

इसलिए, हम GNU रेडियो लॉन्च करते हैं और आगे बढ़ते हैं (यदि किसी ने पिछले भाग को याद किया है, तो इस कार्यक्रम को बेहतर तरीके से समझने के लिए इसे पढ़ने के लिए सलाह दी जाती है)।

सामान्य सिद्धांत को समझना महत्वपूर्ण है - चूंकि हमारे पास सॉफ्टवेयर परिभाषित रेडियो है, हम डिवाइस की बैंडविड्थ के भीतर कुछ भी प्रसारित कर सकते हैं। हमें केवल आवश्यक डिजिटल स्ट्रीम बनाने की आवश्यकता है, और DAC हवा पर "जैसा है" सब कुछ प्रसारित करेगा। जैसा कि पिछले भाग में लिखा गया था, जीएनयू रेडियो को आउटपुट सिंक कहा जाता है, विशिष्ट नाम डिवाइस मॉडल पर निर्भर करेगा।

सरल स्वर

सबसे सरल परीक्षण: बस साइन वेव के स्रोत को ट्रांसमीटर से कनेक्ट करें।


बहुत दिलचस्प नहीं है, लेकिन कुछ सत्यापन के लिए, या एक साधारण सिग्नल जनरेटर के रूप में, यह उपयोगी हो सकता है। हम नियंत्रण रिसीवर आरटीएल एसडीआर के रूप में शुरू करते हैं, और हम अपना संकेत देखते हैं।



NFM

आइए आगे बढ़ते हैं - विचार करें कि किसी और उपयोगी चीज को कैसे स्थानांतरित किया जाए, उदाहरण के लिए, WAV फ़ाइल या माइक्रोफ़ोन से ध्वनि। जीएनयू रेडियो के पास इसके लिए तैयार एनबीएफएम ट्रांसमिट यूनिट है। वह सभी आवश्यक कार्य करता है - हमारी ऑडियो स्ट्रीम को आवृत्ति मॉड्यूलेशन के साथ एक जटिल आईक्यू-सिग्नल में परिवर्तित करता है, जो एसडीआर को "समझता" है।



स्क्रीनशॉट में परिणाम ध्वनि प्रसारित होता है, और यदि आप एफएम का चयन करते हैं, तो आप इसे सुन सकते हैं। आप पोर्टेबल रेडियो पर भी ऐसा संकेत प्राप्त कर सकते हैं।



जैसा कि आप देख सकते हैं, रिसेप्शन और ट्रांसमिशन की आवृत्ति 433 मेगाहर्ट्ज में बदल दी गई थी - एक बिना लाइसेंस वाला एलपीडी रेंज।

वायरलेस स्विच नियंत्रण

अब कुछ और दिलचस्प बात पर गौर करें। चूंकि हम 433 मेगाहर्ट्ज बैंड के बारे में बात कर रहे हैं, हम एक "गंदे हैक" को प्रदर्शित कर सकते हैं - एक पूर्व-दर्ज सिग्नल को वापस खेलना। यह हमें सिग्नल की एन्कोडिंग को समझने की अनुमति नहीं देगा, लेकिन इसे रिकॉर्ड करने और संचारित करने के लिए, बिना यह समझे कि अंदर क्या है। हैक लगभग शाब्दिक रूप से "गंदा" है, क्योंकि हम हवा से रिकॉर्ड किए गए सिग्नल को खेलेंगे, जो आदर्श से बहुत दूर है।

उदाहरण के लिए, एक सस्ता 434MHz वायरलेस स्विच लें। मैंने कुछ इस तरह का उपयोग किया, मेडियमार्कट में खरीदा।



हम इसके प्रारूप से नहीं निपटेंगे, लेकिन केवल "जैसा है" संकेत रिकॉर्ड करें। ऐसा करने के लिए, GNU रेडियो में एक साधारण सर्किट को एक साथ रखें।



नमूने की दर को छोटा चुना गया था ताकि बहुत अधिक बैंड न लिखा जा सके - फ़ाइल बहुत अधिक जगह ले लेगी, और अतिरिक्त प्रसारित हो जाएगी।

विज़ुअलाइज़ेशन के लिए FFT सिंक की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सिग्नल वास्तव में है:



हम रिकॉर्डिंग चालू करते हैं, रिमोट कंट्रोल पर बटन दबाते हैं, रिकॉर्डिंग बंद करते हैं। वैसे, रिकॉर्ड की गई फ़ाइल कूल एडिट में खोली जा सकती है और सुनिश्चित करें कि सिग्नल सामान्य रूप से रिकॉर्ड किया गया है:



अब हम सर्किट के ट्रांसमिटिंग पार्ट को "कलेक्ट" करते हैं: हम फाइल से सिग्नल लोड करते हैं और इसे ट्रांसमिशन के लिए भेजते हैं।



हमें थ्रॉटल ब्लॉक का भी उल्लेख करना चाहिए, जो इंगित करता है कि किसी फ़ाइल से डेटा पढ़ने के लिए नमूना दर क्या है (यह जानकारी फ़ाइल में ही नहीं है)। मल्टीप्ल कॉन्स्ट ब्लॉक रिकॉर्डिंग में अपर्याप्त होने के मामले में सिग्नल को बढ़ाता है।

फिर सब कुछ सरल है - हम ट्रांसमीटर शुरू करते हैं, यह सुनिश्चित करें कि डेस्क लैंप की रोशनी बढ़े :) पूर्ण संचरण शक्ति पर, हम अपार्टमेंट के दूसरे छोर से दीपक को प्रकाश में लाने में कामयाब रहे। हालांकि, विधि, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, काफी "गंदा" है - संकेत ही सही नहीं है, और जो हवा में है वह सभी संचारित है, जिसमें रिकॉर्ड किए गए शोर और संभवतः अन्य उपकरणों से संकेत शामिल हैं जो गलती से रिकॉर्डिंग में गिर गए थे। लेकिन एक कमरे के भीतर रेडियो-नियंत्रित मशीन के परीक्षण या नियंत्रण के लिए, यह ठीक है।

निष्कर्ष

जैसा कि आप देख सकते हैं, एसडीआर विभिन्न संकेतों के साथ प्रयोगों के लिए एक काफी बड़ा क्षेत्र प्रदान करता है, और यह काफी सरल है।

फिर से कल्पना की गई सब कुछ एक हिस्से में फिट नहीं हुआ। अगले भाग में, अधिक जटिल प्रकार के मॉड्यूलेशन पर विचार किया जाएगा।