Signalskitchen's Blog

HF, VHF, UHF: Monitoring, DXing, SWL, Signal-Analyse & SDR

UHF-Satcom – ein Antennenbau-Projekt

Aktuell widme ich mich in meinem zweiten Blog DIE BASTELKAMMER dem Bau einer modifizierten X-Wing Omni UHF-Satcom Antenne, die auf der im Jahr 2010 in der Monitoring Times vorgestellten gleichnamigen Antenne beruht.

Hier geht es zu den bisher verfassten beiden BLog-Postings:

Teil 1

Teil 2

Teil 3

73,

Alexander

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LAN-SDR Teil 1: Hintergrund RTL-SDR, LAN-SDR (Raspberry) und nötiges Equipment (Hardware, Software)

Raspi mit RTL-SDR & WLAN

Nach langer Funkstill in meinen Blog wollte ich mal wieder etwas zum Thema SDR berichten.

Vor gut drei Monaten bin ich über einen Artikel in der CQDL (Ausgabe 4/2013) gestolpert, der über einen kostengünstigen LAN-SDR berichtete. Im Zentrum des Erläuterung stand dabei ein DVB-T/DAB-USB-Stick, der als SDR zweckentfremdet wurde. Diese Art von Stick, auch als RTL-SDR bezeichnet, wurde aber nicht direkt an einem PC oder Laptop betrieben, sondern als abgesetzter RX mittels eines Raspberry PI.

Meine Neugierde war geweckt und es brannte mir unter den Fingernägeln, sich endlich mal wieder mit dem Thema SDR auseinander zu setzen – zumal sich ja in diesem Bereich der Funktechnik sehr viel getan hatte und die nötigen Investitionen sich in einem wirklich erschwinglichen Rahmen bewegen würden. Meinen Perseus hatte ich vor über zwei Jahren wegen Zeitmangel und Wenignutzung in den Ruhestand geschickt.

Was waren meine Vorstellungen, was man mit diesem Setup alles so anstellen kann?

Zum einen fand ich das kostengünstigen RTL-SDR-Konzept an sich hoch interessant – ein wirklich preiswertes Gerätchen. Es reizte mich aber auch der abgesetzte Betrieb eines SDR, ohne auf lange Koax-Kabelverbindungen angewiesen zu sein. Ich wollte einen RX betreiben, den ich auch mal auf dem Dachboden direkt an einer passenden Antenne installieren konnte und der sich dann drahtlos über das heimische Wlan-Netz betreiben lies. Dabei hatte ich nicht nur RX im VHF- und UHF-gedacht, sondern wollte auch ADSB-Signale empfangen und via adsbScope auf dem PC darstellen. Zudem sollte der optionale HF-Empfang möglich sein.

In einer kleinen Artikel-Serie möchte ich über meine Erfahrungen berichten. Dabei werde ich folgende Themen beleuchten:

  • Teil 1: Hintergrund RTL-SDR, LAN-SDR (Raspberry) und nötiges Equipment (Hardware, Software)
  • Teil 2: RTL-SDR: Betrieb direkt am PC
  • Teil 3: WLAN-SDR – Konfigurieren des Raspberry PI, einbinden ins WLAN
  • Teil 4 WLAN-SDR – Abgesetzter ADSB-Betrieb mit Dump1090 bzw. adsbScope, DIY-Antenne
  • Teil 5 HF-RX – Einsatz HF-Up-Konverter und Setup

Was also prädestiniert einen DVB-T/DAB-Stick dazu ein SDR zu werden?

Kern der SDR-RX-Anlage bildet ein zweckentfremdeter DVB-T/DAB Stick für den PC, der durch kleinste Bauweise und wenige passive Bauelemente besticht. Das „Herz“ geeigneter Sticks ist der verwendeten Chipsatz namens RTL2832U. Der RTL-Chip ist, abhängig von dem jeweiligen Stick-Hersteller, mit unterschiedlichen Tunern ausgerüstet. Dabei wird für den Erfolg als SDR, immer der RTL2832 Chip benötigt, zusammen mit gewissen Tunern. Der beste und breitbandigste Tuner ist der Elonics E4000, der ein Frequenzbereich von ca. 52 MHz bis 2200 MHz abdeckt, systembedingt durch den Aufbau des Tuners entsteht dabei eine Lücke im Bereich von ca. 1100 – 1200 MHz. Die Eckfrequenzen sind aber von USB-Stick zu USB-Stick unterschiedlich. Hier gibt es eine Übersicht der unterschiedlichen Sticks, die als RTL-SDR eingesetzt werden können.

Wie wird aus einem gewöhnlichen DVB-T-Stick ein SDR?

In der Vergangenheit gelang es einigen Programmierern, den direkten IQ-Stream über USB dieser Sticks abzugreifen. Durch diese Anzapfen des Datenstroms, der eigentlich den Herstellern und deren Software vorbehalten ist, wurden diese Sticks für universelle Zwecke nutzbar. Es ist keine Soundkarte als Demodulator nötig.

Bemerkenswert ist, dass die volle Bandbreite des RAW-Streams zwischen 0,9-3,2 MHz liegt – zum Vergleich: Der Perseus stellt ca. 2 MHz zur Verfügung! Für ein sauberes Ausgangssignal empfiehlt es sich beim RTL-SDR unter 2,8 MHz Bandbreite zu bleiben. Interessant ist die Möglichkeit, den Stream direkt über LAN weiterzugeben. Über WLAN stellt diese Bandbreite ein erhebliches Problem dar – doch dazu im Verlauf der Artikel-Serie mehr. Dadurch kann man Server-Systeme in Antennennähe aufbauen und aus der Ferne via LAN und Internet auf den RTL-SDR darauf zugreifen.

Softwareseitig werden zur Zeit in erster Linie Programme wie Gnuradio und SDR-Sharp (SDR#) mit dem RTL-SDR verwendet.

Hardwareseitig beschaffte ich die nötigen Geräte. Dies sind:

  • Ein Terratec NOXON DAB/DAB+ USBDongle Rev. 2 mit einem RTL2832U-Empfangbaustein (DVB-T COFDM Demodulator) und einem Elonics E4000 CMOS multi Band RF Tuner (Den Stick habe ich bei conrad gekauft, da dort die Rev.2 des Sticks erhältlich ist. Nur die Rev.2 hat den E400 CMOS verbaut.)
  • Ein Raspberry PI B inkl. Teko-Gehäuse und Micro-USB-Netzteil (bei Reichelt erstanden)
  • Ein WLAN-Stick TP-Link TL-WN722N (Vorteilhaft ist bei diesem Stick seine abschraubbare Wendelantenne mit einem SMA-Stecker)

Messtechnik: Iphone-Daten bringen es ans Licht – Die reale Feldstärke von Funkzelle

Bild: www.crowdflow.net

Mittlerweile wissen wir alle, dass Smartphones mehr machen als Telefonie-, Internet- und E-Mail-Verkehr zu ermöglichen. Seit bekannt wurde, dass iPhones als Messempfänger fungieren, die die RX-Signalstärke von Wlan-Stationen und UMTS- & GSM-Funkmasten in regelmäßigen Abständen erfassen, zwischenspeichern und zweimal am Tag an Apple übertragen, hat sich einiges getan.

Besonders beachtenswert ist mittlerweile das von Michael Kreil ins Leben gerufene Projekt Crowdflow, welches angefangen hat mit den von iPhones gesammelten Daten zu „spielen“. Kern der Crowdflow-Initiative ist es, die „enttarnten“ Dateien (consolidated.db), in denen jedes iPhone die oben geschilderten Rohdaten zwischenlagerte, von „Spendern“ einzusammeln und damit eine Datenbank zu füttern, um so das Ausmaß der Sammelwut besser bewerten zu können. Beim explorieren der Daten machte die Gruppe um Kreil nun erste Gehversuche und visualisierte  bestimmte Aspekte der Daten. Auf der Website von Crowdflow gibt es mittlerweile ein reichhaltiges Angebot von Visualisierungen.

Besonders interessant ist ein Vergleich eines Sendemasten, der die Strahlungskeulen der drei Sektorenantennen idealtypisch zeigt. Dieses idealisierten Strahlungsdiagramme werden nun erstmalig mit einem, auf den Apple-Daten basierenden Scan, der gemessenen Realität entgegen gestellt. Gut zu erkennen ist im direkten Vergleich, wie die realen Ausbreitungsbedingungen nun schon erheblich vom Ideal abweichen.

Nun wäre es sicherlich überaus spannend zu erfahren, wie es wohl um die tatsächliche Funkabdeckung der großen Mobilfunkanbieter in Deutschland steht…. Vielleicht werden sich die Spezialisten um Kreil in naher Zukunft mal dieses Aspektes annehmen – sicherlich ein spannender Blick hinter die Kulissen.

Übrigens: Mittlerweile kann die consolidated.db nicht mehr aus dem iPhone 4 extrahiert werden – lediglich beim iPhone 3 ist das noch möglich. Also, wer das Crowdflow-Projekt unterstützen möchte, der kann seine Datei – ganz anonym – dem Projekt zur „spenden“. So wie es bereits über 1000 iPhone-Besitzer schon gemacht haben.

73, Alexander

Bild: http://www.crowdflow.net

Fundstück: GPS-Fahrzeug-Überwachungssystem für unter 200 Euro

Foto: com-com.de

Wer wollte nicht schon immer einmal in der Lage sein, im Fall der Fälle – wenn einem z.B. das eigene Fahrzeug abhanden kommt – automatisch alarmiert zu werden und dann sein Fahrzeug orten zu können!?

Vor nicht allzu langer Zeit waren solche Möglichkeiten eigentlich nur den Ermittlungsbehörden oder gut betuchten Menschen vorbehalten – diese Systeme waren schlicht für Otto-Normal-Verbraucher nicht zu bezahlen.

Doch die Zeiten ändern sich. Nun bietet die Firma com-com aus Stephanskirchen ein GPS-Fahrzeug-Überwachungssystem für unter 200,- Euro an. Nach Angaben des Unternehmens ist der Einbau quasi ein Kinderspiel und „innerhalb weniger Minuten erledigt“.

Das Sytem benötigt für die Alarm- und Positionsmeldungen, eine SIM-Karte (z.B. Pre-Paid). Die übermittelten Daten lassen sich zur Ortsbestimmung gut in Google Earth anzeigen.

Ob das alles so problemlos funktioniert!? Also, wer sich solch ein System zulegt, der könnte doch mal ein Anwendungsbericht verfassen – ich würde ihn hier gerne veröffentlichen.

73, Alexander

Praxis-Test: PC-ALE vs. MultiPSK

Heute hat Nils Schiffhauer mal wieder etwas Licht in den Dschungel verfügbarer Decodier-Software gebracht. In einem kleinen Praxis-Test hat er die beiden Decodier-Softwarepakete PC-ALE und MultiPSK gegeneinander abgewogen. Ins Visier hat er dabei in der vergangenen Nacht das ALE-Netz (ONEMI) aus Chile auf 17411 kHz genommen. Die beiden Decodiere arbeitet bei dem Test gleichzeitig.

Sein Ergebnis: MultiPSK zeigte eine deutlich bessere Performance. Hier seine Ergebnisse als Screenshots: PC-ALEMultiPSK.

Nils, danke für Deine tolle und ausdauernde Arbeit um unser gemeinsames Interessensgebiet.

73, Alexander

GlobalTuners.com – VE6WCA will RX auf Satelliten ausweiten

Rene Matthijssen (VE6WCA) hat in der Mailling-Liste Hearsat angekündigt, seine Station auszubauen. Von seinem QTH im nord-westen Kanadas plant er an seinen erst kürzlich erworbenen WinRadio WR-3700e RX eine entsprechende Antennenanlage (geplanter RX-Bereich 1.5 – 2.5 GHz) für den Empfang zu installieren. Rene will die gesamte Anlage, so sein Plan, dann via GlobalTuners erreichbar sein.

73, Alexander

SDR: Knapp 2 GHz im Taschenformat – Der FUNCube Dongle Pro

In der Dezember-Ausgabe des Presse-Spiegels hatte ich bereits über den FUNCube Dongle berichtet. Seit dem ich den ursprünglichen Artikel in der CQDL gelesen hatte, war ich von dem Gerät dermaßen fasziniert, dass ich an die Recherche ging.

Nach kurzer Zeit war für mich klar – das SDR im USB-Stick-Format möchte ich auch im Shack nutzen. Doch leichter gesagt als getan, denn die Geräte sind rar. Denn der Erbauer, Howard Long, stellt in Heimarbeit die Geräte her. Verkauft werden die FunCubes nach dem Motto „Wer zu erst kommt, malt zu erst“. Über seine Website www.funcubedongle.com wird der jeweilige Verkaufstag bekannt gegeben. Über den Shop muss nun der Käufer zum vorgegeben Zeitpunkt zuschlagen und sofort über Paypal kaufen. Beim Verkaufstag über die Weihnachtstage bin ich leer ausgegangen, denn nach noch nicht einmal 20 Sekunden waren alle Geräte verkauft!

Beim folgenden Verkaufstag Mitte Januar hatte ich mehr Glück – ich erhielt den Zuschlag für das Gerät mit der Serien-Nummer 238.

Nun liegt der FUNCube Dongle Pro auf meinem Schreibtisch, und muss natürlich gleich einmal getestet werden.

Zunächst habe ich die zur Einstellung der Frequenz notwendige Software FCHid003 von der Website geladen und und unter Win XP installiert. Anschließend teste ich das SDR mit den Software-Paketen Spectravue und SDR-Radio. FCHid ist notwendig, da der FUNCube nicht direkt über Spectravue oder SDR-Radio angesteuert werden kann. Lediglich mit WRplus kann der FUNCube direkt aus der SDR-Software angesprochen werden. Diese ist in der FunCube-Yahoo-Gruppe in der Files-Sektion zu finden.

Die besten Erfahrungen habe ich bisher mit Spectravue gemacht. Damit ist der Empfang der lokalen Radiostationen mit einer einfachen Teleskop-Antenne problemlos möglich, und die Audio-Qualität ist schon sehr beeindruckend. Bisher nicht wirklich zufrieden bin ich mit RX von NFM-Signalen – sie sind stark verrauscht. Das Verändern der Filterbreiten hat nicht wirklich eine Verbesserung gebracht. Woran das liegt, werde ich nun mal versuchen zu ergründen. Sicherlich hat es auch mit der Indoor-Teleskop-Antenne zusammen. Morgen wird die Groundplane auf dem Dach angeschlossen und der FUNCube weiter unter die Lupe genommen.

Hier ein Paar Bilder zum Einsatz der Software-Pakete…

Spectravue beim Empfang von Klassik-Radio auf 98,1 MHz.

SDR-Radio im Einsatz…

FCHid – FUNCube Control-Software: 103,6 MHz, eine lokale Radiostation, ist eingestellt.

 

Ich werde über die Ergebnisse der weiteren Praxis-Tests berichten…

73, Alexander