SDR mit Gnuradio – SDR mit Gnuradio –––Grundlagen und...

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SDR mit Gnuradio SDR mit Gnuradio SDR mit Gnuradio SDR mit Gnuradio –––– Grundlagen und Grundlagen und Grundlagen und Grundlagen und Anwendungen mit FCD und Anwendungen mit FCD und Anwendungen mit FCD und Anwendungen mit FCD und RTLRTLRTLRTL----

StickStickStickStick als 23 als 23 als 23 als 23 cmcmcmcm----RelaisRelaisRelaisRelais----RXRXRXRX mit mit mit mit SVXlinkSVXlinkSVXlinkSVXlink29.6.13

Prof. Dr.-Ing. Michael HartjeDK5HH

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Übersicht über den WorkshopWas verstehen Sie / Du unter diesem Thema?� GnuRadio Grundlagen� Gnuradio Anwendung mit Hardware� Messungen mit Gnuradio an FM-Relais aus Sicht des

Relaisverantwortlichen� Repeater-RX mit FCD� Repeater-RX mit RTL-Stick� Was ist SVXLink?� Wie wird ein Relaisgesteuert mit SVXLink?� Welche Möglichkeiten habe ich, SVXlink einzusetzen?

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GnuRadio GrundlagenEntwurfswerkzeug mit steigender Verbreitung in der IngenieurausbildungEbene 0 – physikalische EbeneSteuert HardwareBildet die Parameterierung und die SignalverarbeitungsalgorithmenPrinzip: so viel wie möglich in Software relaisieren→ also digitalisieren an der Antenne!Praktische Lösung: Direktmischer → Verarbeitung von NF

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Einfaches SDR-Prinzip mit komplexem Signallauf

Mischer Tiefpass

LO

Demod

FMAM

Digital

komplexwertiges Signalu(t) = cos ωt , sin ωtreellwertiges Signal

Antenne

TP

G

FCD

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FunCube Dongle

Q: www.oz9aec.net

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DVB-T-Stick (RTL 2830)Tuner: Elonics E4000 (60 MHz – 1,7 GHz)Decoder: RealtekRTL 2832�Auflösung: 8-Bit � 48 dB

Dynamikumfang�DAB / FM / DVB-T

Modifikationen: 0-30 MHzQ: http://superkuh.com/gnuradio.html

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USRP (ettus.com)

Basis mit FPGAHF-Frontends als Huckepack0-5GHz

Q: www.ettus.com

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Weitere HW- und SW-AnwendungenSoftrock-TRX (KW)

Fifi-SDR (RX, MW-KW)Papp-Radio, LimaSDRFLEX-Radio,SoftRock und viele weitere hier ungenannte!

WinSDRHDSDR (freeware)Viele weitere ungenannte HW und Software

Vorträge auf der HamRadio, Messestände

�� Ermöglichen den Empfang und teilweise Senden

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Einfaches SDR-Prinzip mit komplexem Signallauf

Mischer Tiefpass

LO

Demod

FMAM

Digital

komplexwertiges Signalu(t) = cos ωt , sin ωtreellwertiges Signal

Antenne

TP

G

FCD

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EmpfängerSamplerate (wie viel können wir über die Anschlüsse zum Rechner transportieren?, was verarbeitet unser Rechner weiter?)� FCD: 96 kS/s� RTL-SDR: 1 … 3,2 MS/s (nutzbar: 2,8 MS/s)� USRP : 128 kS … 8 MS/s

Bandpassfilter dieser Breite vor dem RX?Empfang mit der Bandbreite der Abtastrate!

Auswahl mit einem Mischer und anschließenden Bandpass:

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Eingang im Detail mit Kanalempfang

Mischer Tiefpass

LO

TP

G

FCD

Antenne

Mischer

LO

GXlating-

Filter

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Auswahl und Parametrieren Tiefpass

VerstärkungAbtastrate EingangZielbandbreite / 2 = TiefpasseckfrequenzFlankensteilheit des Tiefpasses� Große Flankensteilheit = große Rechenleistung� Kleine Flankensteilheit = Nebenempfang möglich

Auswahl einer Filter-Nebenrippel-Form� Einfluss auf die Rechenzeit

Abtastratenkonversion – Anpassung an Informationsgehalt (geringere Bandbreite)?

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LO

Mehrkanal-FCD-RXMischer Tiefpass

LO

TP

G

FCD

Antenne

Squelch

G

Xlating-

Filter

NB FM

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Empfang mit RTL-SDRRealtek RTL2830 ist in vielen sehr preiswerten USB-DVB-T-Sticks enthaltenTeilweise Tuner nur bis 800 MHz.Keine Innenschaltung bekanntEinschränkungen �Lücke ähnlich wie bei FCD 1,1 bis 1,2 GHz�Auflösung mit 8-Bit : 48 dB Dynamikumfang�Automatische Empfindlichkeitsanpassung

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Praxis RTL-SDRFrequenzabweichung: 63 ppmSamplerate minimal 900 kS/s: gewählt 1024Teiler auf 32 kHz mit Ganzzahl = 25, verteilt auf mehrere Stufen für Zoomfunktionen

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QuellenRTL-SDR: superkuh.com/gnuradio.htmlGnuradio: gnuradio.orgProjekte Gnuradio: cgran.org

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ZusammenfassungHttp://homepages.hs-bremen.de/~hartje/pub/2013/hamradio/gnuradio

build_gnuradio