Autor Tópico: Rádio Definido por Software  (Lida 9950 vezes)

Pksato

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 1.325
  • Maringá, Pr
    • Ver perfil
    • desconexão.net
Rádio Definido por Software
« Online: Novembro 29, 2014, 10:49:20 am »
Ou do Inglês Software Define Radio ou a abreviação SDR.

O SDR NÃO É:
Rádio pela internet;
Modulação digitais*, como fks, rtty, d-start, echo link, drm, hdradio, dab, dtv, satelite. etc.


* Podem fazer o uso de SDR.

Como se trata de um assunto extenso, só vou descrever resumidamente do que se trata, e por links para textos mais completos.

O SDR e uma convergência de tecnologias, da comunicação usando ondas eletromagnética e dos computadores (processamento digital de sinais, DSP).
Em um SDR ideal, exceto pela antena, após a digitalização, todo o processamento da onda de rádio e feita por um software.
Entretanto na prática, existe um pouco de processamento analógico antes do sinal atingir o ADC. O sinal precisa ser filtrado, amplificado, e convertido para um espectro de frequências que o ADC possa lidar. Isso e o que um receptor SDR faz.
Para transmissão, o processo e o inverso, software, DAC, filtro, conversão, filtro, amplificação, filtro e antena.
O SDR tem como alguma vantagens a simplicidade, flexibilidade e baixo custo relativo.
Para uso amador, o maior custo esta no computador necessário para rodar o Software. A maioria dos software são gratuitos e muitos também são de código fonte aberto.
O SDR ficou popular no rádio amadorismo pela utilização da placa de som como ADC de antena e saída de som para os alto-falantes. Mas a frequência da placa de som esta limitado de 24kHz a 96kHz, dependendo da taxa de amostragem.
Um dos primeiros receptores usando a placa de som foi o Softrock-40, vendido na forma de kit, com frequência fixa para receber a banda de 40m, depois vieram variações que permitiam sintonizar de alguns kHz a vários MHz. Existem diversos projetos de receptores similares, e montei um deles (falo mais em outro post).
Exceto pelos receptores comerciais, custando na faixa das centenas de dólares, até meados de 2012 a placa de som era o meio mais barato de se iniciar no SDR. Até que, em Fevereiro de 2012 um email enviado a uma das listas da v4l chamou a atenção, um tal de Antti Palosaari demonstrou a utilização de um receptor de DVB-T (TV Digital) para receber uma estação de FM. Este receptor em particular usa um chip da Realtek o RTL2832U, que além de DVB-T tem a função de receber FM e DAB (Rádio Digital). Palosaari não foi o primeiro a perceber a potencialidade desse chip como receptor SDR. Mas, esse email do Palosaari iniciou o desenvolvimento de um driver que permitisse acesso fácil a essa funcionalidade, que ficou conhecido como librlsdr.
Atualmente, esses receptores com o RTL2832U custam menos de 10 dólares em site de vendas como o ebay.
E permite receber de 24MHz a 1700MHz, com taxa de amostragem de ate 3.2Msps e 8 bits de resolução e largura de banda igual a taxa de amostragem.

Alguns Links
Teoria
http://www.arrl.org/software-defined-radio A Software-Defined Radio for the Masses.
http://www.k1ra.us/FARA-SDR.ppt
http://www.flux.utah.edu/~rolke/content/CE-seminar.ppt

Receptores (não inclui os comerciais com ADC integrado)
http://ewpereira.info/SDRZero/ Acho que esse foi o único receptor nacional vendido na forma de kit.
http://www.qrz.lt/ly1gp/SDR/ Circuitos simples de receptores.
http://py2ohh.w2c.com.br/trx/softsamba/SoftSamba.htm Um outro receptor nacional.
http://yu1lm.qrpradio.com/ Vários projetos de receptores a transmissores SDR
http://sdr-kits.net/
http://wb5rvz.com/sdr/ Casa do Softrock
http://www.pappradio.de/typo3/ Alemão
http://www.funcubedongle.com/
http://wwwhome.cs.utwente.nl/~ptdeboer/ham/sdr/  Hardware do websdr de 0 a 30MHz do link abaixo.

Softwares
http://www.sm5bsz.com/linuxdsp/linrad.htm
http://www.hdsdr.de/
http://sdrsharp.com/
http://www.dsp4swls.de/sodira/sodiraeng.html
http://sourceforge.net/apps/mediawiki/drm/index.php
Lista de software para SDR

Diversos receptores SDR espalhados pelo mundo, e acessíveis pelo navegador.
http://www.websdr.org/
O mais popular deles e o http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/ sintoniza de 0Hz a 30MHz

Vídeos:
CRAM
[youtube]xUIG6V3zjYk[/youtube]

[youtube]eU3NfNEnB_o[/youtube]

[youtube]O9rsnh127RM[/youtube]

[youtube]xO25mWXKFKA[/youtube]


Meus vídeos toscos
Ainda estava tentando entender como usa esse tal de SDR.
[youtube]EFZSrvkNOiI[/youtube]

Experimento para receber VHF 2m antes do RTLSDR.
[youtube]PWLOsmmrUt4[/youtube]

Nesse e o RTLSDR em conjunto com um conversor sintonizando toda a banda de 31m e mais alguma coisa.
[youtube]KaFdsM24lps[/youtube]

Isso foi só uma introdução da introdução.
« Última modificação: Dezembro 01, 2014, 11:26:28 am por pksato »
Se os seres humanos não moverem seus lábios, seus cérebros começarão a funcionar. Don't Panic.

GYO

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 5.902
  • Katuete, Paraguay
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #1 Online: Novembro 29, 2014, 11:23:06 am »
Compre um dongle pra tv mau, ibox, vem com pc radio, to procurando pra ver como funciona, pelo que pareçe, é mais ou menos assim, liga o dongle via rs232 no pc y um sofware faz o resto, ah, madiante sinal digital captado por antena parabolica offset.
La garantia soy yo!

Lee Ratt

  • Visitante
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #2 Online: Novembro 29, 2014, 11:34:28 am »
Obrigado, mas, fico com o RTTY.   ::0)) :)))

Pksato

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 1.325
  • Maringá, Pr
    • Ver perfil
    • desconexão.net
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #3 Online: Novembro 29, 2014, 11:48:07 am »
Pô, vocês se confundiram todo.
SDR não te nada haver com receber tv via satélite de graça.
Ou diretamente com modos digitais de comunicação como o RTTY, PSKs, etc.

Posso isso, estava receoso em falar sobre isso aqui. Assunto cheio de preconceitos e desinformação.

« Última modificação: Novembro 29, 2014, 13:37:47 pm por pksato »
Se os seres humanos não moverem seus lábios, seus cérebros começarão a funcionar. Don't Panic.

Lee Ratt

  • Visitante
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #4 Online: Novembro 29, 2014, 12:15:52 pm »
Eu falo por mim: eu entrei, para este mundo do radioamador, pela simplicidade e facilidade de se comunicar em caso de catástrofes.
E, eu, sou bem conservador. Rádio é rádio, se entrar outra coisa no meio, já deixa de ser interessante. Tanto que eu não vejo com bom olhos o radio linking, o echolink etc...

Prof. Carlos Henrique

  • Ultra Mega Power Pica Das Galaxias.
  • **********
  • Mensagens: 15.621
  • Araçatuba - SP
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #5 Online: Novembro 29, 2014, 12:19:18 pm »
muito bacana o tópico sato!!!

pra quem não sabe nada de radio, é uma mão na onda curta, media e longa!!!!  green green
separando o joio do trigo.

a estrada que vc trilha é sempre escolha de cada um, não cabe reclamações!

GYO

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 5.902
  • Katuete, Paraguay
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #6 Online: Novembro 29, 2014, 12:39:11 pm »
Pô, vocês se confundiram todo.
SDR não te nada haver com receber tv via satélite de graça.
Ou diretamente com modos digitais de comunicação como o RTTY, PSKs, etc.

Posso isso, estava receoso em falar sobre isso aqui. Assunto cheio de preconceitos e desentendimentos.

Me referia ao dongle que serve para radio via satelite(digital) no computador.
La garantia soy yo!

Pksato

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 1.325
  • Maringá, Pr
    • Ver perfil
    • desconexão.net
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #7 Online: Novembro 29, 2014, 13:56:21 pm »
Então Lee, esta ai o preconceito.  :P
Te recomendo o linrad como software.
SDR e quase como o rádio de galena/cristal (clássico), não tem nada entre a antena e o demodulador. Vai direto para um cristal de silício.  :)))

Se os seres humanos não moverem seus lábios, seus cérebros começarão a funcionar. Don't Panic.

Pksato

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 1.325
  • Maringá, Pr
    • Ver perfil
    • desconexão.net
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #8 Online: Novembro 29, 2014, 16:48:59 pm »
Alguém ai falou em RTTY?

Se os seres humanos não moverem seus lábios, seus cérebros começarão a funcionar. Don't Panic.

Pksato

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 1.325
  • Maringá, Pr
    • Ver perfil
    • desconexão.net
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #9 Online: Novembro 29, 2014, 19:30:28 pm »
Uma das forma de se iniciar no SDR e montando sua própria interface ou receptor.
Existem diversos projetos disponíveis na internet, depois de pesquisar aqui e acolá, decidi montar um dos projetos do
sérvio Tasa Petefijeva por usar componentes fáceis de achar no comercio local.
O escolhido foi o DR2-2, um Detector por Amostragem em Quadratura, ou QSD (Quadrature Sampling Detector), usa o 74HC4066, 74HC74 e NE5532N, componentes baratos, resistores e capacitores. O componente mais complicado e cara e o gerador de clock, que precisa ser quatro vezes a frequência que se deseja receber. Isso foi em Dezembro de 2010.

O 74HC74 tem frequência máxima de operação em torno de 70MHz, isso limitou a frequência máxima de recepção em torno de 17MHz. Mais tarde substitui o 74HC74 pelo 74ACT74, permitindo assim sintonizar até uns 36MHz.
Durante vários meses tentei encontrar uma solução barata para o gerador de clock, o que funcionou melhor foi um usando um gerador de clock MAX3674 da maxim-ic, que consegui pelo programa de amostra deles.

O inconveniente era ter que mudar os dip switch para mudar a frequência.

Como isso não esta prático, então no inicio de 2012, resolvi comprar um kit de oscilador bastante usado nos QSDs, como o softrock, e que e controlada pelo próprio programa de SDR. Esse oscilador usa o Si570, um chip gerador de clock Silicon Labs. Encomendei o kit no http://www.sdr-kits.net/, se me lembro custou uns R$89.

Usa um AVR Tiny85 para fazer a interface USB.


E montado junto com a placa do DR2-2


Uma outra parte importante e o filtro passa baixa e o amplificador de RF, atualmente esta usando um LNA da maxim-ic MAX2650, também conseguido como amostra, 18db de ganho.


O QRP2000 permite controlar um banco de filtros passa banda, esse banco de filtros e uma das coisas que ainda esta na minha listas de coisas a fazer.

O conjunto todo foi montado em um gabinete de um antigo HUB ethernet de 10Mbps, da genius 16 portas.



Se os seres humanos não moverem seus lábios, seus cérebros começarão a funcionar. Don't Panic.

Prof. Carlos Henrique

  • Ultra Mega Power Pica Das Galaxias.
  • **********
  • Mensagens: 15.621
  • Araçatuba - SP
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #10 Online: Novembro 29, 2014, 20:08:09 pm »
 ic3 ic3 ic3 ic3 ic3
separando o joio do trigo.

a estrada que vc trilha é sempre escolha de cada um, não cabe reclamações!

Pksato

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 1.325
  • Maringá, Pr
    • Ver perfil
    • desconexão.net
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #11 Online: Novembro 30, 2014, 18:41:24 pm »

Esse dai são adaptadores ou dongles para recepção de tv digital no sistema DVB-T e parte do sistema brasileiro ISDBT-T 1seg. Atualmente, podem ser encontrados nos sites internacionais por menos de $10 com frete grátis, consequências da economia em escala.
Esse receptores fazem o uso de dois chips principais, o sintonizador (tuner) e o RTL2832U que e o responsável pela demodulação e do DVB-T e pela interface USB.
Para o sintonizador são utilizados chips de diversos fabricantes, um dos primeiros foi o Elonics E4000, capaz de sintonizar de 64MHz a 1100MHz e de 1250MHz a 2200MHz. E um sintonizador com FI de 0Hz, saída em quadratura I/Q.

Um outro muito usado e o R820T da Rafael Micro, capaz de sintonizar de 24MHz a 1766MHz, esta sendo substituído pelo R820D. São sintonizadores com FI de baixa frequência, de 3.57MHz.

Esse sintonizadores possuem um amplificador de ganho variável e diversos filtros.
Sintonizadores de outros fabricantes também são utilizados nesses receptores, como os da Fitipower, que possuem diversas limitações se comparados ao E4000 e R820.
O RTL2832U possui a opção para receber FM ou DAB por software, mas isso não e o SDR?
O conhecimento dessa característica e do potencial de uso em SDR de forma geral era conhecido desde antes de 2010, mas foi somente em 2012 que ganhou importância, após um email de Antti Palosaari demonstrando um software capaz de receber FM. O adaptador vem com o software para FM e DAB, além da TV Digital.
Até então, isso estava restrito ao desenvolvedores do V4L (Video For Linux), Drivers e bibliotecas que permitem o Linux e outros acessarem sintonizadores de TV e Rádio.
Um grupo de desenvolvedores da Osmocom SDR, escreveram uma biblioteca e alguns programas que permitia usar essa função do RTL2832U, nascia assim o RTLSDR. Disso, diversos programas SDR começaram a ser adaptados para usar o RTLSDR.
O RTL2832U no modo SDR possui as seguintes características:
Interface USB 2.0;
Resolução de 8 bits;
Taxa de amostragem de até 3.2Msps. Milhões de amostras por segundo;
Dados em quadratura;
Largura de Banda de até 3.2MHz.

O que pode ser feito com esse RTLSDR depende do software, SDR de uso geral implementam a maioria dos demoduladores analógicos, como AM, FM, LSB, USB, DSB, FM Estéreo, etc.
E modos digitais que possuem especificação aberta, demodulados de forma direta ou indireta dependendo de como e feita a modulação da portadora, DRM, DAB, RTTY, FSK, etc.
Sistemas de trunking também podem ser recebidos, mas se for digital, só se não estiver criptografado.
Além de software para uso geral, tem sido desenvolvido diversos outros para usos específicos, um dos mais populares e o receptor de ADS-B, transponder usado em aviação. Além de saber quais os aviões estão voando pela vizinhança (até uns 400km de raio), pode enviar os dados para sites como o flightradar24.

O sintonizador esta limitado a receber somente sinais acima de 24MHz (R820T) o que permite escutar PX e os 10m, mas impede de usar esses receptores para escutar ondas curtas e rádio amador que estão abaixo de 24MHz.
Essa limitação pode ser superado por um aparelho que converta frequências de 0Hz a 24MHz para uma acima de 24MHz, circuitos que fazem isso são conhecidos como mixer, largamente usando na indústria e de funcionamento amplamente conhecido. Disso surgiu os chamados up-convertes, desenvolvido e vendidos por diversos rádio amadores ou interessados.
Um up-converter bastante popular e o ham-it-up, custa $45.
Existem outros um pouco mais baratos.
Como são produzidos em baixas quantidades, o custo e alto.
Um up-converter pode ser montado com componentes de sucata. Basicamente precisa de um oscilador de 25MHz para cima, um circuito de mixer (ponte de diodos, C.I., etc), resistores, capacitores e indutores, como esse que montei:

Faz o uso de um oscilador de 50MHz, retirado de uma placa de rede, o TA7358APC, utilizados em rádios FM e outros componentes.
Com o up-converter, o RTLSDR e capaz de sintonizar de 0Hz a 2.2GHz.
Usando o mesmo esquema, também e possível sintonizar acima de 2.2GHz, só que agora a coisa complica, mexer nessas frequências não e fácil. Algumas pessoas tem usando o os LNBs de TV por satélite ou MMDS para sintonizar frequências tão altas quanto 70GHz.

Uma outra forma de sintonizar abaixo de 24MHz, e a técnica conhecida como Direct Sampling (Amostragem Direta), onde o sinal e aplicado diretamente ao ADC (mas isso não e o SDR ideal?). O RTL2832U possuem ADCs que amostram a 28.8MHz, então seria possível receber sinais de até 14.4MHz, ou acima conforme as teorias de amostragem digital. Para usar o Direct Sampling e necessário modificar a placa do receptor, no caso do E4000, desconectando o chip sintonizador. Com o R820T e possível manter chip e usar o segunda ADC do RTL2832U.
Além dessa modificação, e necessário usar filtros e alguma amplificação no sinal que vem da antena.

Essa foi uma das minhas tentativas de usar o Direct Sampling, conectado direto na antena apenas acoplado por um transformador.

Uma das coisa interessantes que se pode fazer com o SDR e o monitoramento do espectro, a imagem abaixo e do espectro de 0Hz a 30MHz por um período de 24Horas. Clique para ver a imagem no tamanho real.

« Última modificação: Novembro 30, 2014, 20:54:51 pm por pksato »
Se os seres humanos não moverem seus lábios, seus cérebros começarão a funcionar. Don't Panic.

Marco

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 9.951
  • Jaboticabal - SP
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #12 Online: Novembro 30, 2014, 18:55:42 pm »
Ótimo tópico, o Kenji fala pouco, mas quando fala vale a pena.
« Última modificação: Novembro 30, 2014, 19:01:07 pm por Marco »
Voe, enquanto suas asas aguentarem.

Prof. Carlos Henrique

  • Ultra Mega Power Pica Das Galaxias.
  • **********
  • Mensagens: 15.621
  • Araçatuba - SP
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #13 Online: Novembro 30, 2014, 19:00:25 pm »
está uma aula e tanto!  ic3 ic3
separando o joio do trigo.

a estrada que vc trilha é sempre escolha de cada um, não cabe reclamações!

Andrei R

  • Aço Inox
  • ****
  • Mensagens: 8.407
  • Porto Alegre - RS
    • Ver perfil
Re:Rádio Definido por Software
« Resposta #14 Online: Novembro 30, 2014, 19:14:12 pm »
Uai são o mesmo cara? Kkkkk ceis mudam de nome ai fica sóda se achar.

 

Templates: 2: index (default), Display (default).
Sub templates:6: init, html_above, body_above, main, body_below, html_below.
Arquivos de idioma:2: index+Modifications.english (default), index+Modifications.portuguese_brazilian-utf8 (default).
Folhas de estilo:0: .
Arquivos incluídos:17 - 528KB (show)
Acertos de cache:14: 0,00314s para 12.387 bytes (show)
Queries usada: 18.

[Mostrar Consultas]