RTL-SDR (Sagteware gedefinieerde radio)Stokkies

Thys Maree ZS6MJM

2019-04-27

1. Eerste vraag: Hoe lyk die RTL-SDR stokkies (dongles), wat kos hulle en waar kry jy hul te koop?

‘n Prys vandag (2019) vir die RTL2832U FC0013B Dongle (FM, DAB, USB, DVB-T) SDR Frequncy 22 - 1100 MHz)

is R370 + R100 aflewering. ‘n Prys vir die RTL-SDR Blog V3 R820T2 RTL2832U 1PPM TCXO SMA Software

Defined Radio 500 kHz to 1.7 GHz is R625 plus aflewering.

2. Die tweede vraag is natuurlik, waarvoor kan jy dit gebruik? Hier is ‘n lys vanaf die internet wat ek nie

vertaal het nie:

Use as a police radio scanner.

Listening to EMS/Ambulance/Fire communications.

Listening to aircraft traffic control conversations.

Tracking aircraft positions like a radar with ADSB

decoding.

Decoding aircraft ACARS short messages.

Scanning trunking radio conversations.

Decoding unencrypted digital voice transmissions

such as P25/DMR/D-STAR.

Tracking maritime boat positions like a radar with

AIS decoding.

Decoding POCSAG/FLEX pager traffic.

Scanning for cordless phones and baby monitors.

Tracking and receiving meteorological agency launched

weather balloon data.

Tracking your own self launched high altitude balloon

for payload recovery.

Receiving wireless temperature sensors and wireless

power meter sensors.

Listening to VHF amateur radio.

Decoding ham radio APRS packets.

Watching analogue broadcast TV.

Sniffing GSM signals.

Receiving NOAA weather satellite images.

Monitoring meteor scatter.

Listening to FM radio, and decoding RDS information.

Listening to the ISS (International Space Station).

En ek voeg hierby: Die opneem van bulletins…

3. Waar kom die RTL-SDR vandaan:

a. Die RTL-SDR is ‘n goedkoop stokkie wat saam met ‘n rekenaar gebruik kan word as ‘n radio

skandeerder en wat lewendige radioseine in jou area kan ontvang. Vir die een model is die

frekwensiebestek van 500kHz tot 1,75MHz. Die goedkoper stokkie kan van 22MHz tot 1100MHz

ontvang. Die meeste sagteware vir dié stokkies is deur die gemeenskap ontwikkel en is gratis

beskikbaar.

b. Die RTL-SDR stam van die massaproduksie DVB-T TV instemmer af wat gebasseer is op die

RTL2832U geïntegreerde pakkie. Antti Palosaari, Eric Fry en Osmocom (veral Steve Markgraf)

het gevind dat hul toegang tot die rou I/Q data van die RTL2832U pakkie kon kry en wat tot

gevolg gehad het dat die DVB-T TV insetter ingespan kon word as ‘n wyeband sagteware

gedefinieerde radio. Doelgeskryfte sagteware en drywers was ontwikkel deur Steve Markgraf.

c. Sedert hierdie ontdekking het die RTL-SDR baie gewild geword. Enigeen kon nou op n baie

bekostigbare manier toegang kry tot die radiospektrum. Slegs ‘n paar jaar gelede sou toerusting

met hierdie skanderingvermoë honderde of selfs duisende dollars gekos het. Die RTL-SDR word

ook soms verwys na as ‘n RTL2832U, DVB-T SDR, DVB-T stokkie, RTL stokkie of dan sommer net

"cheap software defined radio".

d. Tans is daar baie ander sagtware gedefinieerde radios wat beter is as die RTL-SDR, maar almal is

duurder. Voorbeelde van ander lae koste SDR ontvangers is die Airspy ($169) en die SDRPlay

($99) SDR. Nog ‘n voorbeeld is die HackRF ($300USD) wat kan ontvang en stuur.

4. Wat is ‘n sagteware gedefinieerde radio?

a. Radiokomponente soos modulators, demodulators en instemmers is gewoonlik geïmplimenteer

met hardeware en diskrete komponente. Met die ontwikkeling van die rekenaar en analoog-na-

digitale omsetters kan baie van hierdie tradisionele komponente nou met sagteware

geïmplimenteer word. Daarom die term “sagteware gedefineerde radio”. Dus is ‘n nuwe wêreld

van goedkoop wye band radio skandeerders ontsluit.

5. Wat is die RTL-SDR se steekproeftempo?

a. Die maksimum steekproeftempo is 3.2 MS/s (mega steekproewe per sekonde). Ongelukkig is

die RTL-SDR nie in staat om hierdie tempo te handhaaf nie en steekproewe kan laat val word.

Die maksimum volhoubare steekproeftempo is 2.4 MS/s. Sommige kry dit wel reg om teen

2.8MS/s en 3.2 MS/s op USB 3.0 poorte te werk.

6. Wat is die RTL-SDR se analoog-na-digitale resolusie?

a. Die omsetter se resolusie is 8 bits, maar die effektiewe getal bisse is ongeveer 7. Desimalisering

van die sagteware mag hierdie getal laat styg. Gewoonlik word ‘n frekwensieband heeltemal

oor gesteekproef (over sampled). Vir ‘n kommersiele FM stasie is die bandwydte ongeveer

200kHz. Dus hoef ons net teen 400kHz steekproewe te trek. Die feit dat ons teen 2.4MHz

steekproewe trek help egter om die 8 bis resolusie van die A-D omsetter aan te vul. Die laer

resolusie veroorsaak ook baie kwantifiseringsruis. Weens die baie steekproewe kan ‘n

gemiddeld geneem word wat dan effektief vir ‘n beter algehele resolusie sorg.

‘n Goeie klankkaart gebruik ‘n 32bis analoog-na-digitale omsetter teen 192kHz. Dit gee ‘n

dataspoed van 6,1 Mbps (mega bis per sekonde). Die RTL-SDR het net ‘n 8bis resolusie maar

werk teen 2,4Mbs, dus met ‘n dataspoed van 19,2Mbps. Dus drie keer vinniger as ‘n baie goeie

klankkaart. Dit verklaar ook hoekom ‘n mens ‘n redelike vinnige rekenaar moet gebruik.

7. Wat is die RTL-SDR se inset impedansie?

a. Die stokkies was oorsponklik bedoel vir TV, wat ‘n impedansie van 75 ohm het. Dit is egter

onwaarskynlik dat dit presies 75ohm oor die hele frekwensiebestek is.

b. Onthou egter dat die wanaanpassing van 50 na 75ohm maar ‘n verlies van 0.177dB is.

c. Die stokkies wat met SMA konnektors toegerus is sal 50 Ohm wees.

8. Wat is die minimum vereistes vir die persoonlike rekenaar?

a. Gewoonlik is ‘n dubbelkern verwerker nodig om die grafiese gebruikerskoppelvlak (GUI)

sagteware te kan hanteer. Lynbevel instruksies en ADS-B dekodeerders mag werk met minder

kragtige hardeware. Enkelbordrekenaars soos die Raspberry Pi 3, en Android mobiele kan ook

verskeie toepassings gelyktydig hardloop.

9. Ek het reeds ‘n USB TV Instemmer, sal dit werk?

a. As jou instemmer ‘n RTL2832U pakkie in het is dit waarskynlik aanpasbaar met die sagteware.

Indien dit nie hierdie pakkie gebruik nie, is dit nie aanpasbaar nie.

10. Aan wie behoort die RTL-SDR?

a. Geen individu of maatskappy besit RTL-SDR en die gepaartgaande sagteware en hardeware in

geheel nie.

b. Sedert die RTL-SDR ‘n gemeenskaps phenomeen geword het, het sekere maatskappy soos RTL-

SDR Blog dit op hulle geneem om hul eie weergawe van die RTL-SDR stokkies te produseer wat

beter as die standaard stokkies funksioneer. Maar dit sou nie moontlik gewees het sonder die

wyer gemeenskap se ontwikkeling van die gratis sagteware wees nie.

c. Bron: https://www.rtl-sdr.com/about-rtl-sdr/

11. Wat is binne die RTL-SDR stokkie?

Die RTL2832U pakkie se dataspesifikasies is nie beskikbaar nie. Slegs vervaardigers het toegang

daartoe. Die R820T pakkie se data is gelek en ons het ‘n goeie idee van dié se funksionering. Die

hoofdoel van die R820T pakkie is om die sein van belang af te meng na ‘n tussenfrekwensie toe.

Die hart van die RTL2832U pakkie is sy analoog-na-digitale omsetter en ‘n DSP (digitale sein

prosesseerder). Dit doen die omsetting van die tussenfrekwensie na die basisband via die I/Q mengers

(twee seine is 90° apart). Nou volg digitale laeband filtrering, weer I/Q steekproewe en dan word die

data via die USB poort uitgestuur.

Bron:

just_rtfm@<NOSPAM>yahoo.com

Dr. Phil's Receiver Designs

Copyright 2015

Dr. Phil

12. Hoe verskil die RTL-SDR V3 stokkie van die goedkoper modelle?

a. Die RTL-SDR V3 maak van direkte steekproewe gebruik om die frekwensiespektrum onder

22MHz te dek. Dus kan ons as amateurs dit ook vir HF gebuik.

b. Sien skets hieronder.

13. Kom ons kry die RTL-SDR aan die gang:

a. Verkeie sagtewarepakkette is beskikbaar. Ons fokus op SDR# (of dan “SDR sharp”). Ek het ook

SDRConsole V3 suksesvol geïnstalleer.

b. Laai die sagteware af vir Windows 64 bis weergawe. Ingesluit behoort die Zadig pakket te wees

wat die drywers hanteer. Volg die instruksies op die internet.

c. So lyk die SDR#:

14. Kom ons demonstreer dit…

a. Luister na kommersiële senders…

b. Luister na ‘n opname van ‘n bulletin wat gelees is. Die opname is gemaak terwyl ‘n HF

herleiding teen 400W en ‘n 6m herleiding teen 5W ook aan die gang was. Daarvoor moes ‘n

hooglaat filter vooraan die stokkie gekoppel word om te verseker dat die HF seine nie die

voorversterker heeltemal versadig nie. Die stokkie het geen RF filters nie en baie keer is dit

noodsaaklik om sulke filters self te voorsien. Hier is ‘n voorbeeld op die web:

Hiervolgens is ‘n artikel van die web van ‘n persoon wat die RTL-SDR gebruik het om Waterstof uitstalings mee

op te vang. (https://www.rtl-sdr.com/tag/filter/)

July 27, 2017

BUILDING A HYDROGEN LINE FRONT END ON A BUDGET WITH RTL-SDR AND 2X LNA4ALL Adam 9A4QV is the manufacturer of the LNA4ALL, a high quality low noise amplifier popular with RTL-SDR

users. He also sells filters, one of which is useful for hydrogen line detection. Recently he’s uploaded a tutorial

document showing how to use 2x LNA4ALL, with a filter and RTL-SDR for Hydrogen Line detection (pdf

warning).

Hydrogen atoms randomly emit photons at a wavelength of 21cm (1420.4058 MHz). Normally a single

hydrogen atom will only very rarely emit a photon, but since space and the galaxy is filled with many hydrogen

atoms the average effect is an observable RF power spike at 1420.4058 MHz. By pointing a radio telescope at

the night sky and integrating the RF power over time, a power spike indicating the hydrogen line can be

observed in a frequency spectrum plot. This can be used for some interesting experiments, for example you

could measure the size and shape of our galaxy. Thicker areas of the galaxy will have more hydrogen and thus a

larger spike.

In his tutorial Adam discusses important technical points such as noise figure and filtering. Essentially, when

trying to receive the hydrogen line you need a system with a low noise figure and good filtering. The RTL-SDR

has a fairly poor noise figure of about 6dB at 1420MHz. But it turns out that the first amplifier element in the

receive chain is the one that dominates the noise figure value. So by placing an LNA with a low noise figure

right by the antenna, the system noise figure can be brought down to about 1dB, and losses in coax and filters

become negligible as well. At the end of the tutorial he also discusses some supplementary points such as ESD

protection, bias tees and IP3.

One note from us is that Adam writes that the RTL-SDR V3 bias tee can only provide 50mA, but it can actually

provide up to 200mA continuously assuming the host can provide it (keep the dongle in a cool shaded area

though). Most modern USB 2.0 and USB3.0 ports on PCs should have no problem providing up to 1A or more.

We’ve also tested the LP5907 based Airspy bias tee at up to 150mA without trouble, so the 50mA rating is

probably quite conservative. So these bias tee options should be okay for powering 2xLNA4ALL.

Finally Adam writes that in the future he will write a paper discussing homebrew hydrogen line antennas which

should complete the tutorial allowing anyone to build a cheap hydrogen line radio telescope.

15. Om op te som: Hierdie SDR stokkies het nie dieselfde kwaliteit ontvangs as jou duur amateurradio nie.

Tog glo ek, ek kon julle ‘n kykie in hul potensiaal gee en hoe hulle vir ons as amateurs tot veel nut kan

wees.