Инструменты пользователя

Инструменты сайта


lesson01

Прием радиосигналов с помощью RTL-SDR

Частота

В Герцах измеряют количество колебаний в секунду.

1 кГц = 1 000 Гц (один килогерц – тысяча герц)

1 МГц = 1 000 кГц = 1 000 000 Гц (один мегагерц – тысяча килогерц – миллион герц)

1 ГГц = 1 000 МГц = 1 000 000 кГц = 1 000 000 000 Гц (один гигагерц – тысяча мегагерц)

Радиоволны

Радиоволны — электромагнитные волны с частотами до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве. Электромагнитные волны появляются в пространстве вокруг проводников с электрическим током. Радиоволны в основном используются для организации радиосвязи, для радиолокации, приготовления пищи и иногда в медицинских целях.

Для связи с космическими аппаратами используются метровые и более короткие радиоволны. Основные частоты, на которых мы будем принимать сигналы со спутников 135МГц, 433МГц. Для приема сигнала мы будем использовать радиоприемник типа RTL-SDR.

Приемник такого типа позволяет принимать сигналы в диапазоне частот от 0.5 МГц до 1750МГц.

0.5 МГц = 500 кГц = 500 000 Гц

1 750 МГц = 1 750 000 кГц = 1 750 000 000 Гц 

Знакомство с программой SDR#.

Давайте познакомимся с возможностями программы SDR# принимая сигналы радиостанций FM диапазона. Запустите программу SDR#. В левой части окна расположены элементы управления, в правой отображается спектр принимаемых сигналов в двух формах.

На верхнем графике мгновенная мощность сигнала отображается по вертикальной оси.

На нижнем – мощность отображается яркостью и цветом, а по вертикальной оси отложено время. Этот график из-за характерного вида частот называют водопадным.

Частота принимаемых сигналов отложена по горизонтальной оси.

При первом запуске программы необходимо выбрать тип радиоприемника: RTL-SDR подключенный по USB.

В разделе Radio установите переключатель в режим WFM и установите ширину полосы пропускания (Bandwidth) в 100000.

Установите частоту приема, например.

Если вы находитесь в Москве, то на этой частоте будет мощный сигнал от радиостанции.

Если теперь увеличить громкость, то можно услышать радиотрансляцию.

На графике хорошо видно, что на частоте 103.0 Fm вещает еще одна радиостанция. Внешний вид графика можно изменить с помощью ползунков, расположенных на правой границе экрана.

Если нажать мышкой на линию частот, и перемещать ее вправо или влево, то можно найти и другие радиостанции.

Для того чтобы принимать слабые сигналы, необходимо увеличить усиление сигнала. Для этого нажмите на шестеренку.

Переместите ползунок так, чтобы уровень шума вырос примерно на 10 дБ.


Задание 1.

Перемещайте линию частот и прослушайте все радиостанции Fm диапазона.


Децибелы.

Децибел – это относительная величина, которая показывает во сколько раз один сигнал мощнее другого.

1 дБ — в 1.25 раза, 3 дБ — в 2 раза, 10 дБ — в 10 раз.

При сложении децибелов разы нужно перемножать:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ (2·2 = в 4 раза)

9 дБ = 3 дБ + 3 дБ + 3 дБ (2·2·2 = в 8 раз)

13 дБ = 10 дБ + 3 дБ (10·2 = в 20 раз)

20 дБ = 10 дБ + 10 дБ (10·10 = в 100 раз)

30 дБ = 10 дБ + 10 дБ + 10 дБ (10·10·10 = в 1000 раз)

Диапазоны частот.

Весь радиочастоты разделены на несколько диапазонов. Некоторые диапазоны частот используются для связи военными и спецслужбами –гражданским лицам вещание в таких диапазонах запрещено. Но есть и «открытые» диапазоны частот в которых разрешается работать радиолюбителям и гражданским организациям – авиадиспетчерам, железнодорожникам, энергетикам и т.п. Вы сможете найти следующие диапазоны частот, отмеченные в SDR# цветом.

Диапазон длинных волн (ДВ).

Диапазон средних волн (СВ).

Радиолюбительский диапазон коротких волн 160м (КВ).

Радиолюбительский диапазон коротких волн 80м (КВ).

Радиолюбительский диапазон коротких волн 40м (КВ).

Радиолюбительский диапазон коротких волн 20м (КВ).

Радиолюбительский диапазон коротких волн 15м (КВ).

Гражданский диапазон 27МГц. (англ. CB, Citizen`s Band). В этом диапазоне работают все портативные рации.

Радиолюбительский диапазон коротких волн 10м (КВ).

Диапазон частот FM радиостанций от 87,5 до 108 МГц

Диапазон частот авиадиспетчеров от 108 до 137 МГц

Радиолюбительский диапазон 144-148 МГц

Диапазон военных частот от 225 до 380 МГц.

Радиолюбительский диапазон от 430 до 440 МГц


Задание 2.

Перемещайте линию частот и найдите все диапазоны от 0 до 500 МГц.


Виды модуляции.

Для того чтобы улучшить качество сигнала, передаваемого по радио, используют модуляцию. Модуляция – это специальный способ кодирования сигнала. Например, все радиостанции, которые вещают в FM диапазоне кодируют сигнал специальным способом, который называется частотная модуляция (англ. frequency modulation сокращенно FM). Следующий популярный способ модуляции, это амплитудная модуляция (англ. amplitude modulation сокращенно AM). Для передачи сигналов азбуки Морзе используется модуляция CW (англ. Continuous Wave). Сигналы с разной модуляцией выглядят в SDR# по-разному.

Частотная модуляция.

Типичные частоты: ультракороткие волны от 87,5 до 108 МГц

Изображение сигнала.

Амплитудная модуляция.

Типичные частоты:

Длинные волны – от 153 до 279 кГц

Средние волны – от 531 до 1,611 кГц

Короткие волны – от 2.3 до 26.1 МГц

Переговоры авиадиспетчеров – от 108 до 137 МГц

Изображение сигнала.

Обычно программа SDR# сама правильно определяет тип модуляции, характерный для диапазона радиоволн. Вручную модуляцию можно переключить в разделе Radio. FM модуляция здесь называется WFM.


Задание 3.

Найдете радиостанцию в FM диапазоне и переключайте виды модуляции. Нормальный звук будет слышен только при WFM модуляции.


Задание 4.

Найдите переговоры авиадиспетчеров в диапазоне от 108 до 137 МГц. Нормальный звук будет слышен только при AM модуляции.


lesson01.txt · Последние изменения: 2019/02/26 13:36 — golikov

Инструменты страницы