Как говорится, по просьбе трудящихся Описываю здесь свой опыт сооружения Web-SDR приёмника.
В названии приемника две составляющие: Web и SDR.
Web – (англ. "паутина") - сеть Интернет.
SDR (англ. "Software Defined Radio" — программно определяемое радио) — современная технология построения радиоаппаратуры, суть которой заключается в широком использовании компьютерных (цифровых) технологий для обработки аналоговых сигналов.
На вход любого приемника с антенны поступает множество сигналов, и приемник должен выделить нужный сигнал, усилить его, отфильтровать от помех, демодулировать. В традиционном приемнике такая обработка сигнала выполнялась аппаратно, с помощью узлов, построенных на конденсаторах, катушках индуктивности, транзисторах и т.д. Современный уровень развития компьютерной техники позволяет почти всю обработку сигнала в приемнике поручить компьютеру, т.е. соответствующей программе. Отсюда и название - "программный (software) приемник". Поскольку компьютер работает с цифровыми сигналами, нужно предварительно преобразовать аналоговый сигнал, поступающий с антенны, в цифровой. Этот процесс называется "оцифровка" и выполняется с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Блок-схема программного (SDR-приемника) представлена на рисунке:
В простом SDR-приемнике в качестве АЦП можно использовать звуковую карту компьютера. Поскольку звуковая карта «принимает» сигналы частот не выше нескольких десятков килогерц, нам придется сделать преобразователь сигналов, принимаемых антенной, в сигналы низкой частоты. Одна из самых простых схем такого преобразователя приведена на рисунке:
Изготовить такую конструкцию под силу любому радиолюбителю нашего ДЮТ (или СЮТ), не так ли?
Подключив такой преобразователь ко входу звуковой карты компьютера, и запустив на компьютере специальную программу, например, SDRadio, разработанную итальянским радиолюбителем I2PHD, вы станете обладателем вполне приличного коротковолнового приемника:
Недостатком такого приемника будет ограниченный диапазон принимаемых частот, что определяется, в основном, свойствами АЦП. Применение более скоростного преобразователя позволит существенно улучшить характеристики приемника.
Одним из наиболее доступных для радиолюбителей преобразователей является, например, RTL-SDR, построенный на микросхеме RTL2832, его название - DVB-T+FM+DAB (820T2&SDR). Он выглядит как флэшка, подключается по USB, и к нему подключается антенна:
«Родная» антенна этого устройства:
Диапазон принимаемых частот – от 24 мГц до 1700 мГц (т.е. УКВ). С помощью простого конвертера на него можно принимать и КВ. Для работы с таким приемником можно использовать программу SDRSharp.
Чем же SDR-приемник отличается от Web-SDR приемника? Только тем, что на этом же компьютере запускается программа, которая позволяет передать данные о принимаемых радиосигналах другим пользователям сети Интернет. Блок-схема Web-SDR приемника представлена на рисунке:
Проще говоря, Web-SDR приёмники - это такие цифровые радиоприёмники, которые "слушают" определённый участок радиоэфира (полосу частот), оцифровывают её и передают на компьютер. Компьютер с помощью специального программного обеспечения обрабатывает этот поток данных и передаёт его на организованный на этом же компьютере веб-сервер. Т.е. этот компьютер будет сервером в сети Интернет, к которому вы можете подключаться и слушать этот приёмник в вашем web-браузере.
Понятно, что подключившись к Web-SDR приемнику, расположенному, например, где-то в Америке, вы услышите те радиостанции, которые слышны именно в том месте.
Интерес к Web-SDR приемникам возник в связи с идеей расширить круг участников УКВ-соревнований, регулярно проводимых среди ребят, занимающихся в ДЮТ Королева/СЮТ Мытищ. Раньше в них участвовали только те, кто имел радиостанции, а с помощью SDR-приемника в них смогут принять участие в качестве наблюдателей все желающие.
Поэтому было принято решение организовать местный SDR-приемник на частоты УКВ-диапазона 145 мГц, чем я и занялся.
Свою систему я построил на базе SDR-трансивера HackRF One и популярного микрокомпьютера Raspberry Pi.
Принятый антенной радиосигнал подаётся на ВЧ-вход HackRF One, в котором происходят все необходимые преобразования, и уже оцифрованный сигнал по шине USB подаётся на микрокомпьютер Raspberry Pi. Блок-схема системы представлена на рисунке:
Блоки системы выглядят следующим образом:
SDR-трансивер HackRF One:
Микрокомпьютер Raspberry Pi 3 model B:
На Raspberry Pi работает программное обеспечение OpenWebRX, разработанное радиолюбителем HA7ILM, в состав которого входит модуль, осуществляющий обработку потока данных от приёмника, и направляющий этот поток на Web-сервер, а также сам Web-сервер, предоставляющий клиентам Web-интерфейс для взаимодействия с приёмником. Проще говоря, приёмник принимает и оцифровывает радиосигнал, компьютер обрабатывает сигнал и, кроме того на нем организован сайт, зайдя на который, пользователь может слушать приёмник и управлять им.
Адрес моего Web-SDR приемника http://pi.singularity.ru . Вне соревнований приемник будет работать на диапазоне 80 м. (3 500 – 3 800 кГц), а во время соревнований - на диапазоне 2 м. (145 000 – 145 500 кГц). Радиолюбительский диапазон 80 м "открывается" в вечерние и ночные часы, в это время на нём появляется прохождение, и можно наблюдать работу дальних станций. Поэтому наиболее предпочтительным для прослушивания этого диапазона является вечернее/ночное время.
Для желающих установить у себя Web-SDR приемник я готов оказать методическую помощь.
(03.05.2020, Прохор, R2DGO)