Die Kurzwellen-Empfangstechnik entwickelt sich ständig weiter. Im Mai 2007 wurde von Elektor das „Software Defined Radio mit USB-Schnittstelle“ vorgestellt. Ziel war ein möglichst einfacher Empfänger, der durch den Einsatz geeigneter Software überzeugende Empfangsergebnisse liefert. Die benötigten Programme stehen auf der Elektor-Website und im Internet gratis zur Verfügung. Schon nach wenigen Monaten hatte dieser neue Empfänger eine weite Verbreitung gefunden. Zahlreiche Software-Autoren unterstützten das Projekt. Auch Bedienungshinweise, Erweiterungen sowie Tipps und Tricks findet man im Netz. Die Vielfalt der Möglichkeiten erschwert die Orientierung. Deshalb wurde dieses Buch geschrieben. Das Ziel ist ein Überblick über Aufbau, Software und Bedienung des SDR. Außerdem werden Selbstbauprojekte vorgestellt, die es erlauben, mit geringsten Kosten eigene Empfänger zu entwerfen; denn das Thema entwickelt sich laufend weiter...
Praktischer Einstieg mit Arduino, GnuRadio und FPGA
Das Thema „Software Defined Radio“ ist facettenreich: Neben der Schaltungstechnik ist auch eine Einarbeitung in die Programmierung von Hardware und PC wichtig. Ein schrittweises Vorgehen erleichtert Ihnen den Einstieg. Mit dem im Buch vorgestellten modularen „RF Bricks“-Konzept werden Sie zum Architekten Ihrer Signalkette. Auf einem Chassis angeordnet gewährleisten die Module einen soliden und gut abgeschirmten Aufbau, den Sie einfach verändern und mit eigenen Ideen anreichern können.
Der skalierbare Aufbau bildet Ihr Blockschaltbild auch mechanisch ab – die so gewonnene Übersicht kann in der Aus- und Weiterbildung nützlich sein. Ein Arduino in Ihrem Chassis kommuniziert nach einigen Anpassungen mit üblichen SDR-Programmen, z. B. SDRCPP, GQRX und CubicSDR auf einer Linux-Plattform. Damit können Sie Ihren Empfänger direkt per Mausklick abstimmen.
Wenn Sie Blockschaltbilder mögen, ist GnuRadio ein natürlicher Partner der „RF Bricks“. Mit einem selbst programmierten Python-Block gelingt Ihnen in GnuRadio die Fernsteuerung Ihres Empfängers. Im GnuRadio-Universum können Sie Ihre GUI stufenweise ausbauen, behalten dabei aber immer volle Kontrolle über die inneren Abläufe des Programms.
Mit einem FPGA können zeitaufwändige Operationen auch direkt in die Hardware verlagert werden. Sie bauen stufenweise einen Doppelsuperhet auf und entwickeln die Filterkoeffizienten für FIR-Filter mit Scilab. Das in VHDL realisierte Weaver-Schema rundet diesen Empfänger ab, der mit hoher Empfindlichkeit und Dynamik aufwarten kann.
Mit dem gewonnen Überblick und Ihrer neuen Hardware können Sie die einzelnen Aspekte des Themenkomplexes SDR beliebig weiter vertiefen.
Downloads
Software
Praktischer Einstieg mit Arduino, GnuRadio und FPGA
Das Thema „Software Defined Radio“ ist facettenreich: Neben der Schaltungstechnik ist auch eine Einarbeitung in die Programmierung von Hardware und PC wichtig. Ein schrittweises Vorgehen erleichtert Ihnen den Einstieg. Mit dem im Buch vorgestellten modularen „RF Bricks“-Konzept werden Sie zum Architekten Ihrer Signalkette. Auf einem Chassis angeordnet gewährleisten die Module einen soliden und gut abgeschirmten Aufbau, den Sie einfach verändern und mit eigenen Ideen anreichern können.
Der skalierbare Aufbau bildet Ihr Blockschaltbild auch mechanisch ab – die so gewonnene Übersicht kann in der Aus- und Weiterbildung nützlich sein. Ein Arduino in Ihrem Chassis kommuniziert nach einigen Anpassungen mit üblichen SDR-Programmen, z. B. SDRCPP, GQRX und CubicSDR auf einer Linux-Plattform. Damit können Sie Ihren Empfänger direkt per Mausklick abstimmen.
Wenn Sie Blockschaltbilder mögen, ist GnuRadio ein natürlicher Partner der „RF Bricks“. Mit einem selbst programmierten Python-Block gelingt Ihnen in GnuRadio die Fernsteuerung Ihres Empfängers. Im GnuRadio-Universum können Sie Ihre GUI stufenweise ausbauen, behalten dabei aber immer volle Kontrolle über die inneren Abläufe des Programms.
Mit einem FPGA können zeitaufwändige Operationen auch direkt in die Hardware verlagert werden. Sie bauen stufenweise einen Doppelsuperhet auf und entwickeln die Filterkoeffizienten für FIR-Filter mit Scilab. Das in VHDL realisierte Weaver-Schema rundet diesen Empfänger ab, der mit hoher Empfindlichkeit und Dynamik aufwarten kann.
Mit dem gewonnen Überblick und Ihrer neuen Hardware können Sie die einzelnen Aspekte des Themenkomplexes SDR beliebig weiter vertiefen.
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Software
Dieses durchsichtige Acrylgehäuse ist das offizielle Gehäuse für das HackRF One Board. Es kann das schwarze Standard-Kunststoffgehäuse des HackRF One ersetzen.
Montageanleitung
Verwenden Sie einen Gitarrenpick oder einen Spudger, um die HackRF One Platine aus dem schwarzen Kunststoffgehäuse zu ziehen.
Setzen Sie eine lange Schraube in jede Ecke der unteren Acrylplatte ein. Sichern Sie jede lange Schraube mit einem kurzen (5 mm) Abstandshalter auf der gegenüberliegenden Seite der Platte.
Legen Sie die HackRF One Platine (mit der Oberseite nach oben) auf die untere Platte und führen Sie die Enden der langen Schrauben durch die Befestigungslöcher in den Ecken der Leiterplatte.
Sichern Sie die Platine mit einem langen (6 mm) Abstandshalter in jeder Ecke.
Legen Sie die obere Acrylplatte auf die Leiterplatte und richten Sie die Ausschnitte mit den Erweiterungsleisten der Leiterplatte aus.
Sichern Sie jede Ecke mit einer kurzen Schraube.
Wichtig: Bei jedem Schritt nur handfest (nicht zu fest) anziehen.
Diese 900-MHz-Funkversion kann entweder für 868 MHz oder 915 MHz Senden/Empfangen verwendet werden - die genaue Funkfrequenz wird beim Laden der Software festgelegt, da sie dynamisch umgestimmt werden kann.
Das Herzstück des Feather 32u4 ist ein ATmega32u4, der mit 8 MHz getaktet ist und mit 3,3 V Logik arbeitet. Dieser Chip hat 32 K Flash und 2 K RAM, mit eingebautem USB, so dass er nicht nur eine USB-zu-Seriell-Programm- und Debug-Fähigkeit besitzt, ohne dass ein FTDI-ähnlicher Chip erforderlich ist, sondern auch als Maus, Tastatur, USB-MIDI-Gerät usw. fungieren kann.
Um die Verwendung für tragbare Projekte zu erleichtern, haben wir einen Anschluss für 3,7-V-Lithium-Polymer-Batterien und eine integrierte Ladefunktion eingebaut. Sie brauchen keine Batterie, das Gerät läuft problemlos direkt über den Micro-USB-Anschluss. Wenn du aber einen Akku hast, kannst du ihn mitnehmen und dann zum Aufladen an den USB-Anschluss anschließen. Der Feather schaltet automatisch auf USB-Strom um, wenn dieser verfügbar ist. Außerdem haben wir die Batterie über einen Teiler mit einem analogen Pin verbunden, so dass Sie die Batteriespannung messen und überwachen können, um zu erkennen, wann Sie eine Aufladung benötigen.
Merkmale
Dimensionen 2,0" x 0,9" x 0,28" (51 x 23 x 8 mm) ohne eingelötete Header
Leicht wie eine (große?) Feder - 5,5 Gramm
ATmega32u4 @ 8 MHz mit 3,3 V Logik/Stromversorgung
3,3-V-Regler mit 500-mA-Spitzenstromausgang
Native USB-Unterstützung, mit USB-Bootloader und Debugging über die serielle Schnittstelle
Sie erhalten außerdem eine Vielzahl von Pins - 20 GPIO-Pins
Hardware Seriell, Hardware I²C, Hardware SPI Unterstützung
7x PWM-Anschlüsse
10x analoge Eingänge
Eingebautes 100 mA Lipoly-Ladegerät mit Ladestatusanzeige-LED
Pin #13 rote LED für allgemeines Blinken
Power/Enable-Pin
4 Befestigungslöcher
Reset-Taste
Das Feather 32u4 Radio nutzt den zusätzlichen Platz, der übrig bleibt, um ein RFM69HCW 868/915 MHz Funkmodul hinzuzufügen. Diese Funkmodule eignen sich nicht für die Übertragung von Audio- oder Videodaten, aber sie eignen sich sehr gut für die Übertragung kleiner Datenpakete, wenn Sie eine größere Reichweite als 2,4 GHz benötigen (BT, BLE, WiFi, ZigBee).
SX1231-basiertes Modul mit SPI-Schnittstelle
Packet Radio mit vorgefertigten Arduino-Bibliotheken
Verwendet das lizenzfreie ISM-Band ("European ISM" @ 868 MHz oder "American ISM" @ 915 MHz)
+13 bis +20 dBm bis zu 100 mW Ausgangsleistung (Ausgangsleistung in Software wählbar)
50 mA (+13 dBm) bis 150 mA (+20 dBm) Stromaufnahme für Übertragungen
Reichweite von ca. 350 Metern, abhängig von Hindernissen, Frequenz, Antenne und Ausgangsleistung
Aufbau von Mehrpunkt-Netzwerken mit individuellen Knotenadressen
Verschlüsselte Packet Engine mit AES-128
Einfache Drahtantenne oder Spot für uFL-Anschluss
Komplett zusammengebaut und getestet, mit einem USB-Bootloader, mit dem Sie es schnell mit der Arduino IDE verwenden können. Kopfstücke sind auch enthalten, so dass Sie es einlöten und in ein lötfreies Breadboard stecken können. Sie müssen ein kleines Stück Draht abschneiden und anlöten (jeder Volldraht oder Litze ist in Ordnung), um Ihre Antenne zu erstellen.
Lipoly-Batterie und USB-Kabel nicht enthalten.
Diese Glasfaser-Außenantenne ist für den Empfang von Signalen im 868-MHz-ISM-Band optimiert und unterstützt Technologien wie Sigfox, LoRa, Mesh Networks und Helium. Die Antenne besteht aus einem Halbwellendipol mit einem Gewinn von 4,4 dBi, der in einem Fiberglas-Radom mit einem Montagesockel aus Aluminium gekapselt ist.
Technische Daten
Häufigkeit
868-870 MHz
Antennentyp
Dipol 1/2 Welle
Anschluss
N female
Installationstyp
Mastdurchmesser 35-60 mm (Montagehalterung im Lieferumfang enthalten)
Gewinn
4,4 dBi
SWR
≤1,5
Art der Polarisation
Vertikal
Maximale Leistung
10 W
Impedanz
50 Ohm
Abmessungen
52,5 cm
Rohrdurchmesser
26 mm
Basisantenne
32 mm
Betriebstemperatur
−30°C bis +60°C
Lieferumfang
ISM-Band Antenne (868 MHz)
Masthalterung (zur Montage an einem Mast mit 35 bis 60 mm Durchmesser)
Dieses DIY-Kit (HU-017A) ist ein Wireless-FM-Radioempfänger mit einer 4-stelligen 7-Segment-Anzeige. Es arbeitet im globalen FM-Empfangsfrequenzbereich von 87,0-108,0 MHz, was es für die Verwendung in jedem Land oder jeder Region geeignet macht. Das Kit bietet zwei Stromversorgungsmodi, sodass Sie es sowohl zu Hause als auch im Freien nutzen können. Dieses DIY-Elektronikprodukt wird Ihnen helfen, Schaltungen zu verstehen und Ihre Lötfähigkeiten zu verbessern.
Features
87,0-108,0 MHz FM-Radio: Eingebauter FM-Datenprozessor RDA5807 mit einem Standard-FM-Empfangsfrequenzband. Die UKW-Frequenz kann mit den Tasten F+ und F- eingestellt werden.
Einstellbare Lautstärke: Zwei Methoden zur Lautstärkeregelung – Taste und Potentiometer. Es gibt 158 Lautstärkestufen.
Aktiv & Passiver Audioausgang: Das Kit verfügt über einen integrierten 0,5 W-Leistungsverstärker, um 8 Ω-Lautsprecher direkt anzutreiben. Außerdem gibt es Audiosignale an Headsets oder Lautsprecher mit AUX-Schnittstellen aus und ermöglicht so das persönliche Hören und Teilen von FM-Audio.
Konfiguriert mit einer 25-cm-UKW-Antenne und einem roten 4-stelligen 7-Segment-Display für die Echtzeitanzeige der UKW-Radiofrequenz. Die transparente Acrylschale schützt die interne Leiterplatte. Es unterstützt zwei Stromversorgungsmethoden – 5 V USB und 2x 1,5 V (AA) Batterien.
DIY-Handlöten: Das Kit enthält verschiedene Komponenten, die manuell installiert werden müssen. Es hilft beim Üben und Verbessern der Lötfähigkeiten und eignet sich daher für Elektronik-Bastler, Anfänger und Ausbildungszwecke.
Technische Daten
Betriebsspannung
DC 3 V/5 V
Ausgangsimpedanz
8 Ω
Ausgangsleistung
0,5 W
Ausgabekanal
Mono
Empfängerfrequenz
87,0 MHz~108,0 MHz
Frequenzgenauigkeit
0,1 MHz
Betriebstemperatur
−40°C bis +85°C
Betriebsfeuchtigkeit
5% bis 95% relative Luftfeuchtigkeit
Abmessungen
107 x 70 x 23 mm
WICHTIG: Entfernen Sie die Batterien, wenn Sie das Radio über USB mit Strom versorgen!
Lieferumfang
1x Platine
1x RDA5807M FM-Empfänger
1x STC15W404AS MCU
1x IC-Sockel
1x 74HC595D Register
1x TDA2822M Verstärker
1x IC-Sockel
1x AMS1117-3,3V Spannungswandler
18x Metallschichtwiderstand
1x Potentiometer
4x Keramikkondensator
5x Elektrolytkondensator
4x S8550-Transistor
1x Rote LED
1x 4-stelliges 7-Segment-Display
1x Kippschalter
1x SMD-Micro-USB-Buchse
1x Radioantenne
1x AUX-Audio-Buchse
4x Schwarzer Knopf
4x Knopfkappe
1x 0,5 W/8 Ω Lautsprecher
1x Rot/schwarzes Kabel
2x Doppelseitiger Kleber
1x AA-Batteriebox
1x USB-Kabel
6x Acryltafel
4x Nylon-Säulenschraube
4x M3-Schraube
4x M3 Mutter
4x M2x22 mm Schraube
1x M2x6 mm Schraube
5x M2-Mutter
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von Sebastian Westerhold
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