FM raadio vastuvõtja

Enne praktikumi läbimist teha selgeks mis on sagedusdetektor. Praktikumi läbimise kiirus sõltub sellest, kui palju jaamasid SDR raadioga kätte saate. Erinevate tarkvaradega raadioid vastuvõttes on soovituslik muuta kõiki parameetreid mis võimalik, eelkõige näiteks uurida kuidas ja mis muutub. Mis muutub kui kandevsagedusest kergelt kõrvale kalduda? Kui palju kõrvalekallet on võimalik, enne kui raadiot ei kuule?

Vajalikud seadmed: Arvuti koos Linuxi ja GNU raadio tarkvaraga. Lisaks SDR seadmete draiverid. Vaata teemat keskkonna loomine. SDR raadio vastuvõtja Näiteks RTL SDR (väike usd nn. "dongel" ehk adapter).

Ülesande püstitus: Kasutades Eesti raadiosagedusplaani leida vastavalt oma asukohale sagedusmoduleeritud raadioid (eelkõige raadioringhääling) ja püüda neid pealt kuulata. Lisaks koostada GNU raadio tarkvara abil FM vastuvõtja, et näha tarkvara raadiote tööpõhimõtet.

Valmis tarkvaraga raadiokanalite kuulamine

Eesti raadiosagedusplaan: https://www.riigiteataja.ee/aktilisa/1011/1201/7001/MKM_m54_Lisa1.pdf#

Kõige lihtsam on alustada ringhäälingu raadiote kuulamisest. Antenniks sobib VHF varrasantenn, hea õnne korral ka jupp traati, lõigatud umbes 1/4 kuulatava sageduse lainepikkusest. Näiteks kui plaanite kuulata ringhäälinguraadiot, mis asuvad vahemikus 85 MHz kuni 110 MHz valige traadi pikkus kesksageduse (98,5 Mhz) järgi. Võite püüda konstrueerida ka oma dipool antenni, selleks on veebis inglisekeelseid õpetusi näiteks: https://www.hamradioschool.com/post/your-first-dipole-antenna (viimati külastatud 29.09.2022).

GQRX

SDR Sharp

Raadiokuulamise programmi koostamine

GNU Radio programmi tööriistarea lõpus on suurendusklaasi pildiga nupp, mille abil plokke otsida. Kui parem külgriba pole nähtav, pange GNU radio korraks täisekraani režiimi (fullscreen) ja “lohistage” hiirekursoriga otsingu külgriba nähtavale.

Options - projekti väljundi (GNU radio tekitab väljundiks python’i faili) nimi jms pisiasjad.

Muutujad – kas konstandid (variable) või muudetavad parameetrid (QT GUI Entry ja Range). Seejuures QT on lihtsalt üks GNU radio graafilise kasutajaliidese (GUI Graphic User Interface) koostamise pakett.

Variable (Id: samp_rate) – võendamissagedus. Soovitatakse kohati 2M (ehk 2 Mega ehk 2 000 000), katsetamine näitas et 1M on piisav, saab vähemgi. Muutuja liik tekib automaatselt kui sisestada täisarv. NB sisestage 1000000 (miljon ehk Mega – si süsteem). Levinud viga on et sisestatakse 1M, mis toob kaasa probleemi et muutuja tüüp muutub sõneks, ehk programm käsitleb väärtust tekstina mitte arvuna. Tulemusena tekib veateade.

QT GUI Entry (Id: freq) – kasutajaliidesele tekib sisestusväli, programm arvestab väljalt tuleva väärtuse muutujasse nimega freq. Vaikeväärtuseks võite märkida nulli asemel ka oma lemmik raadiojaama ühikutes Hz näiteks 97,2 MHz = 97200000 Hz). Andmetüüp ehk type valige float (ujukomaga arv).

QT GUI Range (id: rfv) – muutuja nimi sai valitud rfv, tegemist on muutujaga mis reguleerib raadiosageduse (rf- radio frequency) võimendust. Muutuja tüübiks kindlasti float.

QT GUI Range (id: vol) – vol ehk volume, reguleerib plokkdiagrammis helitugevust. Tüüp- float.

Plokid – graafilistes programmeerimiskeskkondades mingeid konkreetseid ülesandeid täitvad “tükid”, võrreldav näiteks funktsioonidega Python’is.

RTL-SDR Source – riistvara seadistamise plokk. Väljundtüüp (output type) määrata Complex Float32 (seda teeme selleks et kõikide plokkide sisendid ja väljundid klapiksid andmetüüpide osas). Võendussagedus Sample Rate siduda muutujaga samp_rate (kirjutate vastavasse lahtrisse samp_rate). Kanali number 0 sagedus CH0: Frequency siduda muutujaga freq. Kanali number 0 võimendus RF Gain siduda muutujaga rfv. Muud väljad jätta vaikeväärtustega.

*NB RTL-SDR Source asemel saab kasutada ka File Source plokki. Vastav andmefail (eellindistatud FM raadioklipp ŕaadiosignaalina) : FMRaadio.dat

QT GUI Frequency Sink – selle ploki ülesanne on näidada kogu riistvarast tulevat raadiosignaali spektripildil. Andmetüüp- complex (detsibell skaala) Akna laius FFT Size sedatüüpi spektritel on tihti 4096k, kesksagedus Center Frequency ühildage muutujaga freq. See tagab, et kuulatav raadiosagedus jääb täpselt spektri keskele. Ribalaius ühildage muutujaga samp_rate, mis tagab signaali moonutamata kuju spektripildil. Muud parameetrid võib jätta vaikeväärtustega.

Low Pass Filter (madalpääsfilter) – Lõikab demodulaatori jaoks signaaliküljest “paraja” tüki. Kui katsetasite eelnevalt GQRX raadiot ja/või SDR Sharpi, märkasite ehk, et markeril mida saite raadiojaamade vahel lohistada oli mingi poolläbipaistev laius, antud plokk lõikabki signaalist umbes nii laia jupi vastuvõtja jaoks. Parameetrid: Type – complex>complex (Decimating), Decimation – 2n sample rate ühildada muutujaga samp_rate cutoff Freq – 100000Hz(100kHz), Transition Width – 1000000Hz(1MHz).

WBFM Receive – demoduleerib filtrist etteantud signaalitüki. Parameetrid Quadrature Rate- 50k (deviatsiooniga sarnane teema) Audio Decimation – 10.

Audio Sink – raadio “kõlar” – Parameeter Sample Rate määrab helikvaliteedi ja võiks olla maksimum, kui helikaart lubab.