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Ho investito 3 euro e 74 centesimi per acquistare una copia di "The Hobbysts Guide to RTL-SDR Really cheap Software Defined Radio" l'ebook (per Kindle) che contiene un compendio dei contenuti pubblicati sul blog Rtl-sdr.com. Uscito da un paio di giorni, l'ebook è in questo momento in offerta speciale a metà prezzo su Amazon(metto qui il link al sito americano perché permette di visualizzare le prime pagine in LookInside). Il manuale, per un equivalente stampanto di circa 350 pagine, contiene spiegazioni e tutorial sull'uso delle famose chiavette USB per il monitoraggio di segnali broadcast e per la decodifica delle trasmissioni dati, in onde corte come in FM e oltre. C'è veramente di tutto, dalla guida all'acquisto dei principali modelli sul mercato, la loro tipologia, le applicazioni che servono per la gestione, la demodulazione e il trattamento dati, gli accessori utili a sfruttare al meglio queste piccole meraviglie tecnologiche in grado di prendere il posto di ricevitori enormemente più costosi. Grazie al movimento SDR hobbystico è infatti possibile dotarsi, con pochi euro, di sofisticati strumenti di monitoraggio dello spettro radio, svolgendo attività che in passato richiedevano investimenti notevolmente superiori. Il libro, adatto ai radioamatori impegnati ma anche ai semplici curiosi della materia (con una chiavetta oggi si possono ascoltare anche i multiplex della radio digitale DAB+), probabilmente non aggiunge elementi nuovi ai temi affrontati dal sito, ma molti aspetti vengono approfonditi, le tematiche vengono organizzate meglio rispetto a una lettura "per singolo post" e tutte le informazioni vengono opportunamente raccolte in una unica fonte consultabile attraverso e-reader, tablet e computer.
A proposito di computer, il focus è sulle piattaforme operative Windows e Linux, proprio perché in questi anni la community degli sviluppatori ha lavorato in questi due ambienti. Per Macintosh c'è pochissimo, a parte forse per quei lettori che hanno grossa dimestichezza con la compilazione di software Linux in ambiente MacOS. Ci sono in compenso riferimenti ai prodotti SDR Android (tipo Wavesink tanto per intendersi) che sono apparsi più recentemente. Sto trovando il tutto davvero utile, anche se le informazioni sono molto fitte e la struttura del manuale risulta abbastanza complessa. C'è l'ostacolo della lingua inglese, ma (so di fare un discorso poco piacevole) è un handicap non facilmente risolvibile perché non credo che a questi livelli di prezzo ci siano margini per coprire i costi di un lavoro di traduzione, il volume è davvero troppo corposo.
È una corsa contro il tempo ma un gruppo di scienziati e appassionati ritengono che sia ancora possibile riprendere il controllo di una sonda spaziale lanciata dalla Terra 35 anni fa e utilizzare una parte dei suoi strumenti per una serie di sperimentazioni social, aperte a chiunque attraverso semplici strumenti software. Ci sono ancora due settimane, sul sito di crwodfunding Rockethub, per raccogliere altri 45 mila dollari e raggiungere la somma ritenuta sufficiente per "risvegliare" via radio la sonda ICE/ISEE-3, che attualmente può solo comunicare verso terra. La NASA l'aveva lanciata nel lontano 1978 per studiare il vento solare e altri fenomeni magnetici nello spazio. La sonda ebbe un tale successo che qualche anno dopo, nel 1983, l'agenzia spaziale americana decise di riutilizzarla per dare la caccia alle code delle comete. Nel 1986 l'International Sun Earth Explorer-3, ormai ribattezzata International Comet Explorer, stabilitì un contatto molto ravvicinato con la cometa Halley.
Poi alle soglie del 2000 il veicolo venne abbandonato al suo destino a causa dei costi troppo elevati dell'equipaggiamento necessario per adeguare le potenti antenne della Deep Space Network, ormai modificate per assolvere alle nuove esigenze della comunicazione radio con lo spazio profondo. Negli anni 80, quando la ISEE-3 fu riconvertita per la prima volta, per comunicare verso la sonda gli scienziati avevano utilizzato speciali filtri a guida d'onda in grado di adattare le antenne trasmittenti della DSN (i filtri servivano a proteggere le strumentazioni X-Band delle antenne durante le trasmissioni S-Band ricevibili dalla sonda). Queste modifiche costerebbero un occhio e la NASA nel 2014 non potrebbe giustificare la spesa. In questo periodo la ISEE-3/ICE si sta riavvicinando al sistema terra-luna, il 10 agosto raggiungerà il punto più vicino alla terra e se si riuscisse a comunicare con lei forse sarebbe possibile imbrigliarla e continuare a usare la strumentazione di bordo. Negli ultimi contatti risalenti al 1999 il laboratorio di bordo disponeva di una dozzina di strumenti ancora funzionanti: l'idea è realizzare una app che tutti potrebbero usare per accedere alle informazioni raccolte da una sonda straordinariamente longeva.
Dopo un primo interessamento da parte di una redattrice di Planetary.org, Emily Lakdawalla, che all'inizio dell'anno aveva pubblicato alcuni post sull'argomento, il caso della ISEE-3/ICE è arrivato all'attenzione di un pubblico abbastanza vasto, tra cui diversi radioamatori appassionati di software defined radio. Della cordata che punta a raccogliere 125 mila dollari su Rockethub fanno parte, oltre all'organizzazione no profit Space College Foundation, il sito specializzato SpaceRef e la società Skycorp, che oltre a sviluppare nuove tecnologie spaziali si è occupata in passato di altre iniziative "archeotecnologiche", come il recupero delle immagini originali del Lunar Orbiter conservate su nastri magnetici in cui queste immagini (analogiche) erano state riversate dal veicolo che quasi mezzo secolo fa mappò per la prima volta la nostra luna.
I promotori dell'ISEE-3 Reboot Project (qui intervistati da NPR), vogliono utilizzare la parabola della Morehead State University del Kentucky per riprendere contatto con la sonda e ridirigerla verso nuove missioni, ma la manovra deve avvenire entro giugno per dare un risultato utile. Per farlo il gruppo si avvarrà della collaborazione di AMSAT-DL http://www.amsat-dl.org/ il club dei radioamatori tedeschi specializzati in comunicazioni satellitari. Agire subito è fondamentale, perché la finestra di opportunità sta per chiudersi. Le donazioni partono da soli 10 dollari.
In questi giorni di violente polemiche sulle attività di intercettazione che le agenzie di spionaggio e controspionaggio americane avrebbero portato avanti per anni nei confronti di tutti i principali governi europei, risuonano ancora più evocative e inquietanti i post in cui un ventunenne (!) hacker ungherese, Domonkos "Domi" Tomcsányi descrive sul proprio blog gli attacchi felicemente condotti contro gli algoritmi di cifratura della voce digitalizzata della telefonia cellulare GSM. Domi ha messo insieme il software necessario per l'attacco, utilizzando per la cattura dei segnali una strumentazione hardware di costo ridottissimo e diffusa accessibilità: le solite pennette USB per la ricezione televisiva che sono diventate protagoniste di innumerevoli progetti Software Defined Radio.
Prima di proseguire, qualche parola di avvertimento: le tecniche descritte da Domi espongono potenzialmente chiunque volesse provare a replicarle a rischi di violazione di una badilata di normative. Cercare di intercettare le telefonate altrui è un reato molto grave e lo stesso hacker sottolinea come le sue sperimentazioni vengono effettuate esclusivamente sul traffico del proprio telefonino. Anzi, come precisato giustamente da Domi nel suo dettagliato excursus sulla letteratura riguardante gli attacchi portati avanti in oltre 15 anni contro algoritmi come l'A5/X (alla base della cifratura vocale del GSM), tutti i lavori annunciati nel corso di convegni di hacker e specialisti di criptanalisi o resi noti attraverso pubblicazioni di carattere accademico, hanno rispettato il fondamentale principio etico della "responsible disclosure". Detto questo, nel mio piccolo anch'io come Domi credo nella trasparenza e nella necessità di disporre del maggior numero di informazioni tecniche nel pubblico dominio come unica strada verso una tecnologia più universale e, in ultima analisi, migliore.
Il lavoro di Tomcsányi è stato segnalato sul blog RTL-SDR-com dove è giunto all'attenzione di Chris. L'analisi, superdettagliata, è apparsa un paio di settimane fa sul blog di Domi in quattro parti, tutte estremamente affascinanti e chiare, ma tutt'altro che divulgative. Dopo una prima introduzione, che ripercorre le tappe di una attività che inizia nel lontano 1994 con le prime pubblicazioni di Ross Anderson sulla teoria criptanalitica del GSM, passa attraverso i paper firmati nel 2003 di Elan Barkan, Eli Biham e Nathan Keller e giunge fino agli annunci del 2009 da Karsten Nohl, Sascha Krissler e Chris Paget, Domi descrive la configurazione hardware e software, si sofferma sul software utilizzato per la individuazione dell'identificativo TMSI (un momento importante del dialogo tra un cellulare e la rete) e infine spiega come materialmente un ricevitore low-cost come le pennette RTL-SDR può aggirare barriere un tempo giudicate molto robuste con l'aiuto di applicazioni e librerie facilmente reperibili in rete.
Anche limitandosi a una semplice lettura del diario di Domi, c'è da restare stupiti dell'ingegnosità dimostrata in questi anni dalla comunità degli hacker. Nel corso della Blackhat Conference del 2010, tenutasi a Las Vegas, Karsten Nohl illustrò in un lungo intervento i risultati ottenuti in diversi anni di ricerche. Il video YouTube del suo intervento viene riportato in conclusione sul blog di Domi e dal sito degli eventi Blackhat relativo al convegno del 2010, ecco il whitepaper dello stesso autore. La Merkel e molti altri leader europei avrebbero dovuto far tesoro di informazioni come queste: forse avrebbero potuto difendersi meglio dal loro "alleato" americano.
È ormai boom conclamato per il software defined radio e il fenomeno, inserito nel contesto dell'open hardware, potrebbe creare opportunità davvero interessanti per lo sviluppo di sistemi a radiofrequenza di ogni tipo. I settori interessati sono, a parte quello delle comunicazioni militari, che pervadono un po' tutto, le industrie della telefonia cellulare, di Internet wireless, del satellite. Ovunque l'approccio SDR comincia a pagare in termini di flessibilità in un mondo in cui devono convivere tanti tipi di modulazione e standard. Finora il discorso viene portato avanti in modo più o meno convenzionale se lo si guarda in un'ottica "imprenditoriale". Chi era abituato a progettare elettronica oggi guarda al software e al DSP, ma sono sempre le aziende grandi e le piccole startup, a popolare di soluzioni il mercato.
Una di queste aziende, la britannica Lime Microsystems, ha pensato di rimescolare un po' le carte mettendo insieme l'SDR con l'hardware-plastilina inaugurato dalla ormai mitica scheda di microcontrollo Arduino. L'obiettivo è stimolare la partecipazione di un'intera comunità di sviluppo, trasferendo nei territori della progettazione elettronica i concetti "open" che hanno rinnovato profondamento il software, moltiplicando le opportunità economiche.
Lime, uno dei leader della cosiddetta field-programmable RF commercializza un chip molto particolare, definito come "transceiver configurabile digitalmente", in pratica una radio ricetrasmittente su singolo chip che al posto dei soliti oscillatori, circuiti di sintonia e mixer, mette a disposizione del progettista RF stadi ADC, DAC, near-zero IF mixer, insomma tutto l'armamentario che radioamatori e DXer ormai conoscono bene. Prima di mettere le mani al portafoglio, questi ultimi devono sapere che il componente Lime LMS6002D (qui il datasheet) è rivolto espressamente alle applicazioni dalle UHF in su, limite che esclude molte bande amatoriali, ma è pur sempre il segno di una tendenza che farà sicuramente vedere molte cose. Ma torniamo a Lime. Utilizzando il suo chip la società del Surrey ha creato il progetto no-profit MyriadRF, una schedina - prodotta dalla taiwanese Azio, che al centro ha il chip LMS6002D e tutto intorno quel poco hardware necessario per gestire l'I/O, le alimentazioni, le interfacce verso decoder o FPGA. In più MyriadRF prevede una dotazione di software che con un investimento molto contenuto (la scheda costa 300 dollari) consente di svilupparsi in proprio un progetto SDR per frequenze RF comprese fra 300 e i 3,8 GHz.
La notizia di Myriad RF è stata ripresa da EeTimes e da altre testate specializzate attraverso il comunicato Lime che riporto qui. Ma la sfida sembra essere già stata raccolta da altri sperimentatori. Nuand, di Santa Clara, si definisce un "group of software, hardware, and RF engineers dedicated to making understanding and experimenting with RF more accessible to hobbyists and enthusiasts". Il suo progetto è una scheda, bladeRF, che oltre al chip LMS6002D integra un processore ARM9 a 200 MHz e una FPGA Altera Cyclone 4. Anche qui, considerando che la parte RF poggia sul chip Lime Microsystems, le applicazioni devono riguardare la finestra tra 300 MHz e 3,8 GHz, ma Nuand dice di aver pensato anche a possibili convertitori per consentire lo sviluppo di soluzioni HF-VHF. BladeRF sarà disponibile a giugno e costerà da 450 euro (a variare sono il numero delle celle della FPGA) e potrà essere interfacciata a schede di controllo come Raspberry (raffigurato con bladeRF nella foto) e BeagleBoard. Nuand ha tutta l'aria di essere una prestartup e per trovare i soldi per bladeRF è andata - come tutti, di questi tempi - su Kickstarter con una "offerta pubblica" rivolta ai microfinanziatori. Sapete come è andata? L'obiettivo di partenza era raccogliere 100 mila dollari e 500 persone ne hanno offerto un totale di 190 mila nel giro di poco tempo.
Open source RF hardware project to further innovation using wireless communications spectrum
Non-profit initiative creates low cost, easy to use, fully configurable RF platform with pre-made boards and free editable design files available
12 March 2012, Guildford, UK: Lime Microsystems has launched an open-source RF initiative to widen the community of developers and aid RF innovation. Launched as a non-profit initiative, Myriad-RF aims to give both hobbyists and experienced design engineers a range of low-cost RF boards and free design files available for general use. Future board designs will come from the wider Myriad-RF community, with the first board (Myriad-RF 1) designed by Taiwanese distributor Azio Electronics. Myriad-RF boards use field programmable RF (FP-RF) transceivers to operate on all mobile broadband standards – LTE, HSPA+, CDMA, 2G – including all regional variants; and any wireless communications frequency between 0.3 and 3.8GHz. This includes the regulated, licensed bands and unlicensed / whitespace spectra. Lime has also beta-launched the Myriad-RF community website and forum, www.myriadrf.org. This resource will also house the board design files and example projects with how-to guides and the ability for users to contribute extra content. Designs hosted on myriadrf.org will initially come from Lime and close partners, but Lime seeks to increase involvement and design contribution from the general RF design community – both hobbyists and professional system designers. Azio’s Myriad-RF 1 board measure approximately 5x5cm, uses a 5V power supply and is software configurable to operate from 300MHz to 3.8GHz and on 2G, 3G and 4G communication networks. Pre-built boards will initially retail for $299 or less via the Azio online store. “Innovation only really happens when a large number of minds tackle a problem, and by going open-source we can slash the hardware costs and open RF innovation up to as many people as possible,” said Ebrahim Busherhi, Lime CEO and Myriad-RF creator. “We’re trying to create an Arduino for the RF sector; a board that’s low cost, powerful, exceptionally flexible and easy to use. And, most importantly, we’re trying to let the community determine what’s required, letting them add the functionality they need.” A distribution network is already in place for pre-built boards and components with Azio Electronics and Eastel already on board. Links to all available pre-built boards can be found on the Myriad-RF board pages.
Non sembra mai venir meno l'interesse di sperimentatori, radioamatori e DXer nei confronti delle chiavette USB commercializzate - a poco prezzo - per la ricezione sul computer dei segnali televisivi digitali. Con qualche trucchetto software il segnale RF catturato dai "tuner" di queste chiavette può essere facimente intercettato e passato direttamente al pc (Windows, Linux e persino Mac) e ai numerosi software SDR, trasformandosi così in un perfetto front end destinato alla ricezione software based delle frequenze comprese tra le VHF e le UHF, fino a 1,8 GHz o anche di più. Visto il predominio del decoder RTL2832U utilizzato dai produttori di queste chiavette, si parla in genere di RTL-SDR e sul Web il punto di riferimento principale, che raccoglie driver, software di base e applicazioni, è la pagina allestita dal progetto OsmocomSDR.
Il chip di decodifica (che viene di fatto in parte bypassato) è più o meno lo stesso, ma il tuner no. Il chip Elonics E4000 che caratterizzava molte delle chiavette della prima ora, è diventato sempre più raro a causa dei guai finanziari della Elonics, ma è stato sostituito da altri componenti, in particolare della Rafael Micro (R820T). Per chi utilizza la chiavetta con applicazioni SDR le cose non cambiano troppo drasticamente, si tratta solo di impostare valori diversi nei driver. Una novità riguarda però la disponibilità di front end che usano lo stesso fattore di forma ma si affidano a chip più evoluti per la sintonia e il campionamento. Parlo in particolare della nuova chiavetta FunCubePro Plus, che è basata su componentistica Mirics e il cui costo è ancora abbordabile ma chiaramente superiore alla media di venti euro o anche meno che caratterizza i vari modelli RTL-SDR.
Il mio amico esperto che viene citato piuttosto spesso su questo blog (anche se in forma anonima per sua espressa richiesta) mi ha recentemente inviato parecchio materiale prezioso derivato dalle sue esperienze SDR con dispositivi USB. «Le chiavette basate RTL2832U sono un vero spasso - mi ha scritto qualche settimana fa. Ne possiedo una seconda, basata sul tuner R820T (17 euro!) e in frequenza arriva fino a 1.5 GHz.»
1) "dump1090", un magnifico software sviluppato dall'italiano Salvatore Sanfilippo (aka Antirez) riceve e decodifica i segnali di posizionamento ADS-B che gli aerei civili emettono sulla frequenza di 1090 MHz:
2) "kalibrate" Un calibratore che aiuta a tarare il l'economico clock chiavette. Come si fà? Si osservano le frequenze delle stazioni GSM nella cella in cui è posizionata l' antennina. Nella videata si vedono i risultati. Altri esperimenti nelle bande GSM sono quelli condotti da Harald Welte, Steve Markgraf (qui il video di una loro presentazione http://www.youtube.com/watch?v=_0LCgxe24Po):
3) Display dello spettro dei segnali GSM con lo Spectrum-Viewer sviluppato per il software Linux e Windows SDR-J (ex jSDR) dall'olandese Jan van Katwijk:
4) Sempre SDR-J con una videata del decoder per stazioni FM «ancora il migliore, l'unico che dà PI code se la stazione è forte» specifica il nostro anonimo ma preparatissimo amico, che aggiunge anche di aver sentito Jan van Katwijk a proposito di un nuovo progetto. «Sembra di capire che sta attaccando il tostissimo problema del decoder DAB/DAB+, dice che è dura ma spera diriuscirci (almeno in parte) per questa estate.» Staremo a vedere:
La nostra inesauribile fonte passa a un argomento diverso ma strettamente correlato. «Qualcuno ha aperto il FunCubrePro+ e sai che cosa ci ha trovato dentro? Il tuner Mirics001, ricordi?» Lo ricordo sì, Radiopassioni ha parlato diverse volte di questo tuner universale per ricevitori digitali multistandard. «Ci vorrebbe una chiavetta RTL2832U con tuner Mirics, diventerebbe adatto [senza convertitori] pure per AM/SW (magari appena sufficiente)» A parte il FunCubePro questa chiavetta ancora non c'è, ma il nostro inviato sul fronte avanzato RTL-SDR ha fatto un'altra scoperta. «Apparentemente la stessa Mirics ora commercializza vende campioni e sistema di sviluppo per il suo chip, a prezzi abbastanza ragionevoli. Guarda qui:
«Non ho resistito - prosegue il racconto del mio amico, la curiosità era troppa, ho investito 80 euro nell' acquisto di una chiavetta USB Mirics direttamente da Mirics. Ho chiesto e senza ulteriori domande hanno accettato il pagamento, mi è stata inviata con software solo per radio (niente TV). Ho fatto questa scommessa anche perchè, guardando con attenzione il sito di OsmocomSDR, ho scoperto che [proprio Harald Welte e Steve Markgraf] stanno costruendo una libreria per gestire l' hardware Mirics, parente di quello per gestire RTL2832U. Se vai a:
gr-osmosdr, Gnuradio block to work with OsmoSDR and rtl-sdr
libmirisdr, Software for the Mirics MSi2500 + MSi001 SDR platform
osmo-sdr, Small form-factor / inexpensive USB SDR
rtl-sdr, Software to turn the RTL2832U into a SDR
Quindi a naso sia Jan con SDR-J sia l'autore di SDRsharp, Youssef Touil, dovrebbero essere in grado di portare il loro software su questa chiavetta, in teoria semplcemente sostituendo la libreria per RTL con quella Mirics, le API sembrano quasi uguali. Avremmo così un solo oggetto, economico, in grado di coprire dall'AM ai 2 GHz, magari collegato ad uno smartphone o tablet a sua volta collegato a WiFi e a stazioni radio Web (hai visto SDRtouch per Android).
Mirics, in linea di principio, va da 150 kHz a 2 GHz. Inoltre sull'hardware ci sono solo filtri, nessuna decodifica come quelle implementate su RTL2832U. Infatti per le frequenze DVB-T butta fuori ben 8 MS/s. Ne consegue che devi avere, per decodificare la TV digitale terrestre, un computer alquanto potente. Nel suo caso RTL2832 fa una cucina preliminare e quindi richiede meno risorse di calcolo. Una cosa che potrebbe essere importante che viene riportata nei data sheet Mirics (alquanto sommari) è che l' ADC è di "circa 10 bit", meglio dei "circa 8bit" di RTL2832U ma uguale alla risoluzione dei chip di FrontierSilicon, il meglio del DAB. Le aspettative sono buone ma per l'effettiva realtà bisognerà fare delle misure. Guardando il codice si scopre che la libreria dovrebbe girare sulla chiavetta Mirics, ma anche su una chiavetta per la TV digitale "consumer" ma per il mercato giapponese, che usa uno standard diverso, il modello GV-TV100 della società I-o Data.»
Ecco a titolo esplorativo il prodotto giapponese cui si riferisce il nostro esperto al quale va il mio più sentito ringraziamento per aver reso possibile un post quanto mai ricco di informazioni e spunti:
Con l'affermarsi delle piattaforme hardware SDR nell'ambiente radioamatoriale, i progetti software che consentono di sfruttare queste piattaforme per sintonizzarsi su segnali analogici e digitali si moltiplicano. La proliferazione delle soluzioni più diverse sta rendendo possibile una cosa che in passato non era altrettanto scontata. Inizialmente i ricevitori SDR più importanti erano quasi sempre accompagnati da un software di tipo proprietario. Rompere questo abbinamento era possibile, ma in genere la cosa era limitata a quella famiglia di front end SDR più semplici, quelli per intendersi come il SoftRock, che mettono a disposizione dell'ascoltatore la cosiddetta banda base (il segnale non demodulato) digitale da reinserire negli ingressi audio del personal computer attraverso i due segnali in quadratura I/Q. Un front end evoluto come il Perseus, interfacciato attraverso la porta USB, era in questo senso meno flessibile.
Oggi la situazione è molto diversa e la flessibilità è arrivata anche con i front end evoluti. Abbiamo un mercato di soluzioni software che rispettano una suddivisione tra front end hardware e programmi di demodulazione, ma sono possibili molti incroci. Per il Perseus è stato sviluppato Studio 1, che però funziona anche con altri front end, come l'Elad e proprio in questi giorni Simon Brown sta rilasciando i primi "test kit" del suo nuovo programma, SDR-Radio V2, che per la prima volta dopo tanti anni (la V2 rappresenta una completa riscrittura di SDR-Radio, a sua volta evoluzione di una prima SDR "console"). E' un programma molto evoluto, in linea con Studio 1 ma non commerciale: Simon Brown è stato finanziato per i suoi programmi dal produttore RFSpace e infatti finora SDR-Radio era un software molto legato a questa piattaforma. La seconda versione è invece un programma molto più universale, compatibile con numerosi front-end e pieno di funzioni interessanti, come i sei diversi VFO implementabili, due dei quali assegnabili simultaneamente al canale destro e sinistro della scheda audio, la registrazione del segnale in banda base, l'esplorazione di frequenze point and click e il controllo remoto tramite l'abbinamento console/server (ci sarà anche una seconda versione del sito SDRspace.com, utilizzato per la condivisione remota via Web dei ricevitori SDR).
Qualche novità arriva anche dal mondo dei front end tipo I/Q: una nuova applicazione SDR Windows (esisterà anche in versione Unix) uscita recentemente si chiama AetherSDR ed sviluppata da Colin Irwin, un ingegnere che vive in Svizzera a Basilea.
C'è un aggiornamento al software per Linux (ma ricompilabile per Windows e, forse, chissà, per Mac) jSDR, che l'olandese Jan van Katwijk ha reso disponibile qualche tempo fa per rendere possibile, tra l'altro, la decodifica di segnali in FM con front end SDR di tipo QSD, come il PMSdr. La nuova release, 3.04, si apre per la prima volta anche alle diaboliche chiavette DVB-T ultraeconomiche e a quanto mi comunica il solito amico che la sa lunga, funziona incredibilmente bene.
Il pacchetto contiene tre diversi programmi: un ricevitore HF, il ricevitore FM e un semplice visualizzatore di spettro pensato appositamente per le chiavette. Tutti i software sono testati sotto Fedora e Ubunto ma l'esecuzione dovrebbe essere possibile anche in ambienti Windows su cui girino le seguenti librerie: MINGW, Qt, Qwt and libusb-1.0 (commenti sulla possibilità di ricompilare sotto Mac sono ben accetti). La descrizione sintetica che segue aiuta a farsi un'idea delle possibilità di questo software, ma Jan ha preparato un dettagliato manualetto che si può prelevare qui. Per scaricare il tarball con il codice, invece, bisogna essere iscritti al gruppo Yahoo "soft_radio".
The package contains three programs, a simple spectrum viewer for use with the rtl2832u based dongles, a fairly complete sw receiver and an am/fm receiver running without problems under Ubuntu and Fedora, and - for the advanced user who has MINGW, Qt, Qwt and libusb-1.0 running under Windows - under Windows.
The programs contain quite some improvements since the march 5 version, the most important one being that all three programs now support the DAB sticks with the rtl2832u as sdr device. DAB sticks provide 8 bit I and Q data with a data-rate of up to 3.2 M. While the spectrum viewer provides a view on a user selectable spectrum of up to 3 MHz, and therefore needs the full bandwidth, the FM receiver supports strong filtering of the incoming data to a data rate usable for WFM. Although the I and Q sample are only 8 bits, it turns out to be quite possible to receive WFM in stereo mode with decoding of (some of the) RDS signals. Just to give an idea of what turns out to be possible with a 26Euro DAB stick, I attach a recent screenshot of the FM receiver, while listening to a (dutch) station.
So, the sw receiver supports the elektor card (2007), the pmsdr (basic version but up to 165MHz) and the DAB stick with a predefined rate of 2880000 (filtered and decimated to either 96 or 192K) The fm receiver supports the pmsdr (basic version but up to 165 MHz) and the DAB stick. Selection can be made of the decoding bandwidth and DAB sample rate. A pretty strong filter is used to select an appropriate subband of what is coming out of the DAB stick. Some of the command line parameters will set the samplerate used in decoding and the samplerate used by the DAB stick.
The spectrum viewer supports the DAB stick. A command line parameter can be used to specify the rate of the incoming samples and the width of the spectrum. The package contains some scripts that are helpful in establishing the right environment (i.e. loading the libraries and development packages needed) in a directory "installation". The package contains a general description of the programs, including sections how to set frequencies, and about some important command line parameters in the directory "docs".
La nicchia di mercato della Software Defined Radio per applicazioni di radiascolto e ricetrasmissione dilettantistica (c'è anche il comparto professionale civile e militare, ma lì le polemiche se ci sono non emergono) è quanto mai vivace. Mentre si è creato un imponente clima di attesa sull'applicazione Studio 1 dell'italiana SDR Applications, presentata in anteprima alla fiera ham radio di Pordenone, ogni giorno ha la sua piccola o grande novità, aggiornamento, upgrade. Si va dalla nuova versione, la 0.92, del software Sodira, un demodulatore SDR che decodifica anche il Digital Radio Mondiale ad aggiunte e modifiche apportate a piattaforme già consolidate, come PMSdr dell'altoatesino Martin Pertner (commercializzato da RF System sul cui sito è disponibile anche una interessante versione modificata della scheda audio esterna Soundblaster X-Fi) e SDR-4 dell'inglese Cross-Country Wireless. Mentre su eBay spuntano e subito vanno a ruba per merito di un prezzo molto aggressivo, alcuni esemplari del ricevitore SDR a campionamento diretto e interfaccia Ethernet "Andrus", realizzato da un esperto di number station, le stazioni spia, dell'Estonia. Andando ancora più a est, senza che si sia placata la sensazione destata dal ricetrasmettitore a campionamento diretto SDR Zeus ZS-1 "made in Sankt Peterburg" ecco arrivare sui cataloghi online della russa Expert Electronics, un ennesimo SDR QSD costruito a Taganrog, sulle coste del Mar d'Azov. Il brand dei ricevitori caucasici comprende una linea di prodotti SunSDR (con un transceiver radioamatoriale modello EE-SUNSDR-15M1S e un ricevitore multibanda) e addirittura un nuovo software di demodulazione, ExpertSDR che completamente nuovo non dev'essero dato che da quasi due anni viene presentato in alcuni filmati You Tube (come questo).
Si rischia ormai di perdere il conto di un filone che solo per la parte dei front zero-IF/QSD (campionamento in quadratura), comprende ormai - secondo la meticolosissima lista di Ken Hopper, N9VV splendidamente affiancata dall'elenco realizzato da Alan Reeves G4ZFQ con tutti i principali progetti software SDR per la demodulazione attraverso la scheda audio del PC - è arrivata alla cospicua cifra di oltre 60 progetti, tra kit, ricevitori finiti e software assortiti.
Proprio in queste ore sembra essere ufficialmente partita la stagione della propagazione FM in E Sporadico, la modalità di forte attivazione dello strato ionosferico E che nelle ore diurne (ma anche nella pre-oscurità del tramonto) permette alle emissioni di frequenza superiore ai 30 MHz e fino a circa 150 MHz di superare il tradizionale limite dell'orizzonte ottico. In questo modo trasmissioni radioamatoriali (nelle bande dei 6 e 2 metri) e radiotelevisive in VHF possono essere ricevute a distanze notevolissime. I record raggiunti dagli appassionati di ricezione FM negli 88-108 MHz comprendono per esempio di migliaia di kilometri dal continente americano (ricevuto nelle isole britanniche). Secondo le prime teorie si tratta di distanze compiute attraverso due o più "salti" ionosfera-terra, ma in epoca più recente i radioamatori hanno studiato modalità a geometri "cordali" che prevedono rifrazioni terra-ionosfera-ionosfera-terra e secondo tali ipotesi sono più attendibili, almeno per distanze così notevoli. Nell'Europa delle medie latitudini distanze tra i mille e i duemila chilometri da singolo "skip" sono abbastanza normali. Grande è ancora l'incertezza sulla formazione delle aree di eccitazione Es, a parte forse la banale considerazione che nasce dalla stagionalità di questi fenomeni. Chiaramente il tipo di insolazione influisce, ma sono molto meno correlati i collegamenti tra E sporadico e attività solare. Negli anni recenti, in pieno minimo solare, ci sono state stagioni Es molto intense e prolungate.
Gli eccellenti risultati raggiunti dagli appassionati di questo tipo di ricezione a lunga distanza sono legati anche all'uso di attrezzature più evolute: ricevitori più sensibili, antenne ben dimensionate e ampio impiego di sistemi di decodifica basata su software delle informazioni RDS trasmesse dalla quasi totalità delle stazioni FM europee e da buona parte di quelle del bacino mediterraneo. Oggi è possibile che un nuovo salto di qualità venga dall'applicazione del software anche alla demodulazione dei segnali audio basata sull'attuale generazione di ricevitori SDR. Apparecchi che oltretutto consentiranno di analizzare in maggior dettaglio gli aspetti propagativi.
Ho ricevuto in questi giorni alcune informazioni dal mio corrispondente "scientifico" sul fronte della sperimentazione SDR in modulazione di frequenza. Il mio contatto ha effettuato alcune prove con il nuovo ricevitore Elad FDM-S1, che consente di acquisire frequenze fino alla banda FM campionando però sotto la soglia di Nyquist (che in pratica dice che una frequenza n deve essere campionata a 2n). In teoria è possibile applicare il criterio del sottocampionamento effettuando un adeguato filtraggio delle frequenze superiori che possono generare immagini (Nyquist parlava di "ripiegamenti") all'interno della porzione di spettro interessata e proprio per questo motivo Elad ha pensato di offrire una scheda di espansione su cui realizzare circuiti di questo tipo. Ma queste schede sono appena state rilasciate e la comunità degli sperimentatori non ha ancora avuto la possibilità di sbizzarrirsi con le sue soluzioni. Il risultato è che FDM-S1 riceve l'FM, ma ovviamente può dare molti problemi di immagini che si sovrappongono ai segnali più deboli.
In altre parole se si utilizza un ricevitore SDR pensato per le HF, cioè limitato a 30 MHz, è praticamente obbligatorio utilizzare un convertitore che trasporti la banda dell'FM in una porzione di spettro più bassa. Microtelecom l'azienda italiana produttrice dell'SDR Perseus ha rilasciato per esempio il convertitore FM+, ma sul mercato esistono anche convertitori adatti a chi utilizza radio SDR che non sono a campionamento diretto, come la PMSdr che il mio contatto utilizza con successo insieme al convertitore NTi FMI 108-28, che riporta l'intera banda dell'FM in una finestra compresa tra i 7,5 e i 28 MHz.
La notizia interessante è che per ricevere l'FM (e decodificare l'RDS), il nostro esperto sta utilizzando un software SDR sperimentale, realizzato da un appassionato olandese per l'ambiente Linux (ma la portabilità è assicurata per Windows e probabilmente lo sarebbe anche per Mac OS, non fosse per delle criticità che vedo segnalate per alcune delle librerie utilizzate). Il software, JSDR (il programmatore si chiama Jan Van Katwijk), si compone di due ricevitori software, swreceiver e fmreceiver. Quest'ultimo implementa anche il decoder RDS (dal canto suo swreceiver integra anche diversi moduli per la decodifica di segnali radiotelegrafici, cosa che rende molto, molto interessante JSDR nel complesso).
Quella che vedete qui è una videata di JSDR-fmreceiver compilato per Linux. Il setup per la ricezione FM è costituito da un PMSdr con downconverter NTi e scheda audio 192 kHZ/24 bit.
La finestra di fmreceiver visualizza lo spettro del segnale FM con indicazione della frequenza dopo la conversione, il secondo spettro contiene il segnale MPX, prima della decodifica stereo/RDS (si distinguono bene, rispetto alla frequenza centrale, il pilota stereo a 19 kHz e la gobba delle informazioni RDS a 53 kHz), una finestra con la misura di intensità di varie componenti del segnale MPX, le informazioni RDS e tutto il restocompleto decoder RDS. JSDR è in grado di effettuare un band scan registrando i valori ottenuti. Il software non è ancora del tutto stabile e sui segnali più deboli è meno efficace ma la messa a punto continua e col tempo ci saranno quasi sicuramente miglioramenti.
Come reperire JSDR? In questo momento il sorgente è disponibile in un "tarball" nell'area file del gruppo Yahoo "Soft_radio", dove Jan lo ha depositato e quindi richiede l'iscrizione per il download. Non credo che per il momento esista una pagina Web dedicata. Per chi fosse interessato a una eventuale ricompilazione riporto la descrizione proposta dall'autore di JSDR nel suo manuale molto completo (quello lo potete prelevare da qui, l'ho salvato io):
jff-sdr (or JSDR) is an implementation of a set of support programs for software de ned radio. The programs implement a basic receiver in the sdr domain: functioning, but many improvements and enhancements are possible and needed. The set is written in C++, it was developed under Linux (recent versions of Fedora and Ubuntu, both 32 and 64 bits versions), using Qt (and Qwt) for the gui. Thanks to the portability of Qt and C++ and thanks to Mingw-32 as Windows development platform with all its libraries (e.g. portaudio), porting it to Windows turned out to be surprisingly simple (though not trivial).
The software has been tested under Windows XP, Vista, W7, Fedora 12/13/14/15,16 and Ubuntu 10.04/11.10. Currently I am running Fedora-16 (32 bits), Ubuntu 11.10 (64 bits) and Windows-7 with Mingw-32 on one laptop and Ubuntu-10.04 and Fedora-15 (both 64 bits) on another.
The software is being developed as a hobby project and is available as open source under the LGPL V2 and V3. It builds upon many open source libraries (e.g. Qt, Qwt, tw3, libusb-1.0, libftdi, libsamplerate, libsndfile, libportaudio) while other existing software available under open source licenses, e.g. gmfsk and fldigi, served as source of inspiration (and some lines of code) for the various decoders. The set contains a shortwave and an fm receiver (swreceiver resp. fmreceiver).
Analoghe prove di ricezione FM sono state fatte con il PMSdr (utilizzato in terza armonica, come specificato nel messaggio dallo stesso esperto), con il software SDR che ho segnalato ieri, SDRSharp. La soluzione di Youssef Touil, scrive il nostro sperimentatore, non ha filtri variabili e non decodifica l'RDS, ha un suono accettabile, ma non HiFi, però funziona alla grande: tutte le 80 e più stazioni ricevibili nel centro di Roma, forti, medie, deboli risultano ricevibili.
Anche senza aver provato direttamente questo programma ho appena trovato su You Tube un breve filmato con un esempio di ricezione con SDR# di una stazione FM americana (ricevuta con il FunCube Dongle) e in effetti si notano strane saturazioni. Non fosse per quelle anche questo sembra essere un software molto promettente:
La notizia ha origine dalla segnalazione di un progetto SDR basato sulla chiavetta USB cinese "EzCap" che riceve segnali radiotelevisivi DVB-T, FM e DAB+ ed è basata su un tuner wide band Elonics 4000 e un demodulatore COFDM Realtek RTL2832U. Una "chiavetta Funcube" dei poveri che si può ordinare per 15 euro in Corea (con spedizione gratuita, io ci ho provato: vediamo che succede).
La chiavetta è stata segnalata in un ambito un po' particolare, quello del progetto OsmoComRTL, che studia implementazioni SDR open source per decodifiche di segnali digitali a banda larga (un progetto collegato è OsmocomBB, dove BB designa la banda-base della telefonia GSM). L'attenzione di sperimentatori come Antti Palosaari e Steve Markgraf si è focalizzata sugli hardware da pochi dollari che utilizzano il demodulatore Realtek perché "sniffando" una di queste chiavette si è scoperto che il chip può essere "convinto" a riprodurre il segnale I/Q del tuner Elonics con una risoluzione sufficiente ad acquisire le bande-base di diverse modulazioni in modo che su questi dati si possano fare rielaborazioni ulteriori, in pratica aggirando i normali driver e le applicazioni di queste chiavette, normalmente destinate alla ricezione della tv o della radio FM e digitale.
Come front-end la chiavetta funziona proprio come il Funcube Dongle, ma c'è una differenza sostanziale. Mentre il Funcube ha una larghezza di banda di 96 kHz, appena sufficienti per fare dell'FM wideband piuttosto strettino, qui abbiamo a che fare con bande-base di parecchi MHz e quindi è possibile pensare di realizzare cose come un decoder open source per il DAB+ e tanti altri progetti SDR che oggi richiederebbero front end molto più evoluti e costosi. Ci sono però parecchi limiti con la demodulazione del Realtek: il primo e più importante è una dinamica a soli 8 bit, veramente pochi; l'altro è la sensibilità, anche se curiosando su Reddit, dove è stato creato l'apposito tag RTL-SDR, ho visto la segnalazione di piccole schedine di pre-amplificazione a larga banda che potrebbero rendere molto più efficiente la chiavetta in presenza di segnali molto deboli.
OsmoCom nasce in ambito GNURadio, quindi su piattaforme Linux, ma seguendo la discussione su Reddit leggo che si sta già pensando al controllo anche con Mac OS X e persino con iOS, vista la disponibilità sulle due piattaforme di versioni specifiche delle librerie LibUSB (per esempio - ma dovete essere parecchio esperti - qui per Mac OS X fino al 10.6, qui per Lion 10.7 e qui per iOS), fondamentali per dialogare attraverso la porta USB del Mac o di iPad con hardware di questo tipo. L'idea che sta prendendo piede è quella di utilizzare un frontend come la chiavetta EzCap per trasformare l'iPad in un analizzatore di spettro ad alta portabilità. Sicuramente è un progetto da seguire con attenzione, anche se c'è da chiedersi perché uno dovrebbe scardinare una chiavetta che riceve la radio digitale DAB+ solo per implementare un software di decodifica DAB alternativo. Ma questo è il bello dell'hacking estremo, no?
E' in qualche modo legato alla inquietante realtà delle stazioni spionistiche (o presunte tali) tutt'ora ricevibili sulle onde corte l'ennesimo progetto hardware SDR. Il designer di questo nuovo front-end, battezzato SDR MK1.5 "Andrus" è un ingegnere estone, Andrus Aaslaid, diventato una celebrità mondiale per un recente articolo che Wired di settembre 2001 ha dedicato non già al software defined radio ma al monitoraggio e alla discussione su "The Buzzer", alias UVB-76, alias UZB-76, alias MDZhB, alias 94Zht, misteriosissima number station che da 30 anni trasmette suoni apparentemente regolari (25 burst al minuto) con obiettivi del tutto incomprensibili. L'origine russa di queste emissioni (sulla frequenza di 4.625 kHz) sarebbero confermate dalle triangolazioni effettuate e anche dalle voci in lingua russa che occasionalmente interrompono il pulsare del "ronzone" (per farvi un'idea questo è il feed audio allestito da Priyom.org per permettere di ascoltare i 4.625 kHz via Internet).
Ispirata a un vecchio progetto dell'olandese Pieter-Tjerk de Boer, PA3WFM, la SDR MK1.5 "Andrus" aggiorna il precedente esperimento di Aaslaid, la SDR MK1, al momento ancora disponibile su eBay al prezzo di 350 dollari. Questo primo modello era in pratica uno stadio hardware SDR con downconversion della radiofrequenza e conversione ADC integrata basata su un chip della National Semiconductor e un microcontrollore Atmel. La particolarità è l'offerta di due canali di ricezione HF continua separati, per la cosiddetta diversity reception. La nuova versione MK1.5 mi sembra ancora più interessante perché alla diversity reception unisce la possibilità di interfacciamento al computer attraverso Ethernet (nel MK1 c'era solo la tradizionale porta USB). La larghezza di banda campionabile è rispettivamente di 192 kHz (USB) e di 820 kHz (Ethernet con power over Ethernet). In attesa di ulteriori dettagli commerciali comunque le specifiche proposte dall'autore:
Dual Channel diversity mode shortwave receiver
Receiving Frequency range 500Hz ... 31MHz both channels
USB Audio Interface, 24bit 192kHz
10/100 EThernet interface, with PoE extension possibility
IF bandwidth through USB audio 192kHz
IF bandwidth through Ethernet 820kHz
Per gli approfondimenti sulla SDR "Andrus" e soprattutto sui retroscena di The Buzzer, fate riferimento alla community di UVB-76.net. Un'altra risorsa imprescindibile su questa e molte altre stazioni spia, le "number stations", è il sito Priyom.org.
L'evento del prossimo 11 novembre - annunciato in questi giorni sul blog AIR-Radiorama - per l'inaugurazione del nuovo laboratorio del CSP di Torino nella celebre location collinare di Torre Bert, ristrutturata per l'occasione, promette parecchi motivi di interesse. Le attività del centro informatico promosso dal Politecnico di Torino sono diversificate e spesso orientate ad applicazioni molto avanzate di radiocomunicazione (al centro lavorano diversi esperti radioamatori).
Quello inaugurato la prossima settimana è invece un laboratorio dedicato alle ricerche nel campo delle fonti energetiche rinnovabile utilizzate appunto nel campo delle comunicazioni radio. La sede del laboratorio è la stessa che in passato ha ospitato la stazione di tempo e frequenza campione del Galileo Ferraris, l'ormai inattiva IBF. Ma è stato anche il teatro delle controverse avventure radiospaziali della celebre coppia di fratelli Judica Cordiglia.
La giornata celebrativa dell'11 novembre (lo stesso giorno a Torino inizia la convention del CICAP) vedrà anche il lancio di un software che interesserà da vicino a molti lettori di RP. Alberto Perotti presenterà infatti il suo nuovo lavoro in campo software defined radio, un programma open source chiamato DigiRadio basato sul codice di WinRad sviluppato da Alberto Di Bene, I2PHD. DigiRadio avrà sicuramente un grande seguito nella comunità dei DXer che utilizzano le varie piattaforme SDR perché implementa un nuovo algoritmo di demodulazione dell'FM "wide" (la modulazione delle stazioni FM) completo di decodifica delle informazioni RDS. Secondo i primi dettagli forniti da AIR-Radiorama il software consente di impostare la costante RC dei filtri di de-enfasi (50 µS, 75 µS), la banda del segnale convertito in banda base (diversi valori compresi tra 50 kHz e 250 kHz) e la banda del segnale audio (valori tra 3 kHz e 15 kHz).
Dopo oltre due anni dal mio ultimo post sull'argomento torna a farsi viva con un comunicato stampa della israeliana EtherWaves, una azienda che ha sviluppato una interessante (almeno sulla carta) architettura per le demodulazione software defined di tutti gli standard de facto per la radio digitale: DAB, DAB+, DMB, DMB SLS, DAB Data, DRM, MP4. Con il suo ClearSignal, EtherWaves si rivolge all'industria dell'automotive e dei System on Chip (SoC) con un ambiente che è stato adattato alla architettura per processori riconfigurabili - Dataplane Processing Unit - Xtensa, a sua volta realizzata da Tensilica. L'argomento è quanto mai complesso ma affascinante. Una introduzione non certo divulgativa ma relativamente semplice è in questo articolo sui microprocessori configurabili che ho trovato su uno dei siti Tensilica. A grandi linee l'approccio consiste nel superare le tradizionali architetture di calcolo DSP con set di istruzioni fisso, ma anche il processing effettuato a livello RTL (register transfer level), per esempio nelle FPGA codificate manualmente per applicazioni ad hoc. Xtensa in pratica mette a disposizione dei blocchi pre-configurati che il programmatore RTL assembla per ottenere qualcosa di funzionalmente molto simile a un processore DSP general purpose, mantenendo però le performance della logica cablata.
Un ambiente di sviluppo come ClearSignal chiude il cerchio fornendo un linguaggio che consente di adattare quei blocchi a diverse applicazioni in ambito DSP. Secondo il recente comunicato stampa EtherWaves numerosi clienti dell'automotive e sviluppatori di SoC hanno utilizzato ClearSignal e i prodotti Tensilica per le loro soluzioni di car entertainment, radio digitale e lettori multimediali. Uno dei vantaggi dei livelli di ottimizzazione raggiunti è che i componenti realizzati sono estremamente efficienti rispetto ai processori specializzati tradizionali e assorbono meno corrente, adattandosi così alle necessità di una industria di terminali sempre più leggeri e portatili. Bisognerà vedere quanto tutto questo riesca ad accelerare la capacità di produrre ingenti volumi di ricevitori per la radio digitale, a bordo dell'auto e tutti gli altri scenari d'uso. Vorrei soffermarmi sulle possibilità descritte nel comunicato EtherWaves, per esempio quella di demodulare l'audio di un canale DAB e contemporaneamente decodificare le informazioni T-PEG trasmesse da un secondo canale.
EtherWaves Expands Digital Radio Choice – Adds Support for Tensilica Dataplane Processor Cores
Mobile device designers now have additional choices for adding ClearSignal advanced Software Defined Radio (SDR) capability
TEL AVIV, ISRAEL and SANTA CLARA, CALIF. USA -- September 12, 2011-- EtherWaves, an acknowledged industry leader for Digital Radio Intellectual Property (IP) for cars and SoC (system-on-chip), and Tensilica, the leader in customizable dataplane processor IP cores, today announced the further expansion of the ClearSignal software-based DAB/DMB solution, by porting to Tensilica's Xtensa dataplane processor architecture. This addition meets EtherWaves' strategy of supporting leading chip architectures and continuously expanding the ClearSignal availability.
The new ClearSignal RF agnostic design broadens SoC designers' choice to immediately add Digital Radio capability to mobile devices, while keeping the required low power consumption. This ClearSignal implementation takes advantage of Tensilica's ConnX Vectra LX DSP Engine and other architecture optimizations for achieving a typical DAB channel reception at clock rates as low as 50 MIPS.
The new version implements all the broadcasting standards supported by ClearSignal: DAB, DAB+, T-DMB, DRM and in future DRM+, while exhibiting its renowned high performance.
"Tensilica cores and ClearSignal SDR-based Digital Radio match well in their quest and achievement of high performance radio reception," said Ben Gagin, EtherWaves CEO. "The successful porting to Tensilica's core follows our winning strategy to support the leading chip architectures, thereby offering additional flexibility to our customers," he added.
"Digital Radio is clearly the future of the radio market and we are delighted to have the opportunity to contribute with the rapid development of this new EtherWaves multi-standard solution," stated Larry Przywara, Tensilica's senior director of multimedia marketing. "This successful achievement proves that our architecture has the programmability and speed/power/efficiency necessary to help designers meet the high performance and cost-effectiveness requirements of modern Digital Radio receivers."
Tensilica's Xtensa dataplane processors can be customized for applications such as digital audio, baseband DSP, and many other functions that most general-purpose processor cores can't efficiently perform. By customizing the processor using Tensilica's automated process, designers can get the best combination of low power, high performance and efficiency for their designs.
The new ClearSignal version is available for licensing from EtherWaves, who also provides Digital Radio integration services for fast and cost effective implementation.
About ClearSignal
ClearSignal is a comprehensive software implementation for receiving and decoding Dual DAB / DAB+ / DMB / DMB SLS / DAB DATA / DRM / MP4 broadcasting, offering:
High scalability, such as:
simultaneous decoding of audio and data services
dual-tuner, capable of decoding simultaneously two similar or different systems, for example DAB+ and DRM (or DMB), or decoding audio from one DAB audio service while decoding TPEG(2) on a DAB data service
decoding DRM with background DAB
Seamless audio switch-over
when travelling between regions with different Digital Radio standards
when switching between different standards - FM Synchronization
Complete package, fully documented and accompanied by training, support, ATP and test materials.
Previous versions of ClearSignal have been used by Tier 1 automotive infotainment makers, deployed in high-end German and Italian automotive cars and used by innovative SoC manufacturers.
With the rapid introduction of powerful DSP in smartphones and automotive head-units, ClearSignal is committed to move forward on the roadmap for reducing customers' system costs and financial risks involved in maintaining stocks of dedicated ASICs.
About EtherWaves
EtherWaves develops and licenses Intellectual Property (IP) for Digital Radio receivers, focusing on the Automotive OEM and SoC market. Designed as pure software, EtherWaves IP enables the use of the powerful Software Defined Radio approach in the automotive and SOC markets for long term availability. In SOC designs, it enables a flexible mix of cores and silicon blocks, for fast development cycle, as well as low power consumption and cost-effective for the end-product. The company's ClearSignal technology enables high-quality, multi-standard Digital Broadcast reception. EtherWaves is a privately held company with headquarters in Israel. For more information, please visit us at http://www.etherwaves.com
About Tensilica
Tensilica, Inc. is the leader in customizable dataplane processor IP cores. Dataplane Processor Units (DPUs) combine the best capabilities of CPUs and DSPs while delivering 10 to100x the performance and can be customized using Tensilica's automated design tools to meet specific signal processing performance targets. Tensilica's DPUs power SOC designs at system OEMs and six out of the top 10 semiconductor companies for products including mobile phones, consumer electronics devices (including digital TV, Blu-ray Disc players, broadband set top boxes, digital still cameras and portable media players), computers, and storage, networking and communications equipment. For more information on Tensilica's patented, benchmark-proven DPUs visit www.tensilica.com.
Con l'autunno torna l'imperdibile appuntamento con la radio "software-definita" a Renon, sopra Bolzano. Gli incontri con la "crême" italiana della progettazione SDR, organizzati da Maria Silvia Mattei per l'associazione I-Link, si tengono come sempre presso il soggiorno alpino ANA di Costalovara, sabato 1 e domenica 2 ottobre. Quest'anno per la tredicesima edizione sarà presente anche Sandro Sfregola, speriamo per presentare il suo nuovo programma di demodulazione digitale. Ma si parlerà anche di Perseus in rete e di ADS-B!
Quello relativo alla sperimentazione effettuata nel maggio scorso a New Delhi in India, in banda FM, è il primo report sul sistema di modulazione digitale DRM+ redatto originariamente in lingua inglese. Finora le informazioni diffuse su un sistema numerico pensato per distribuire fino a quattro programmi diversi (e informazioni testuali html) in un canale che occupa appena 96 kHz di spettro in banda VHF-II sono state soprattutto in lingua tedesca (la tecnologia è fortemente legata al Fraunhofer Instute ed è stata sperimentata per la prima volta in Germania). Il report, rilasciato all'inizio di agosto dal consorzio che promuove il DRM si può scaricare qui.
Lettura come sempre amena, il DRM+ sembra robusto e in grado di convivere con i segnali analogici, almeno in spettri meglio regolamentati del nostro. Ma come sempre il vero limite è sul lato ricevente, è ancora troppo presto per parlare di ricevitori, fissi o portatili che siano, di classe commerciale.
A questo proposito il documento è comunque interessante perché le apparecchiature utilizzate dagli sperimentatori indiani, prodotte da RFMondial di Hannover, stimoleranno sicuramente la curiosità dei DXer e di alcuni dei miei lettori. In particolare il front end hardware a monte della demodulazione software defined è uno scatolotto - di cui ignoro l'eventuale disponibilità retail e il prezzo unitario - che acquisisce segnali analogici compresi tra 47 e 230 MHz e li rende disponibili, dopo uno stadio di sottoconversione numerica, attraverso una interfaccia USB standard. Le caratteristiche del dispositivo sono descritte in questa pagina e nella scheda in pdf.
Improvvisa svolta sul fronte di una soluzione SDR per Windows che nel giro di pochi mesi ha acquistato una grandissima notorietà anche per merito della felice implementazione di algoritmi di demodulazione della FM Wide, attesissima dagli appassionati di ascolto a lunga distanza in FM desiderosi di sperimentare l'SDR. La loro comunità è rimasta addirittura deliziata quando WRplus, il programma che Sandro Sfregola ha ricavato dal codice WinRad di Alberto di Bene ha integrato anche gli algoritmi di estrazione delle informazioni RDS.
La novità di queste ultime ore è l'annuncio che WRPlus diventerà un prodotto commerciale, attraverso una società che ha acquisito i diritti sul software e sotto la supervisione del suo creatore. La versione free WRplus 1.04, l'ultima disponibile, era comunque destinata a scadere il 31 marzo. Ora Sfregola annuncia ufficialmente che non ci saranno nuove versioni free.
Negli stessi circoli che avevano manifestato un incondizionato entusiasmo nei confronti del clone maggiorato di WinRad, si sono affrettati a condannare la scelta della commercializzazione e invitano a rivolgersi a un altro clone di WinRad, il tedesco HDSDR. Pur rispettando certe posizioni e apprezzando molto il concetto di software open source e free, non penso che ci siano molti motivi di scandalo quando uno sviluppatore decide di voler guadagnare qualcosa dal proprio lavoro. Se WRplus funziona bene, non capisco per quale ragione non dovrei investire qualche decina di euro nel suo acquisto. Auguri a Sandro Sfregola e alla sua nuova impresa commerciale. Era ora che questo lungo periodo di sperimentazione, che ha visto protagonisti i programmatori italiani, desse luogo a una vera forma di industrializzazione.
La canadese CRC ha aggiunto una tessera molto interessante al suo mosaico di soluzioni per la radio "software defined". Dopo gli MMBtools, suite di prodotti di modulazione e codifica per la trasmissione digitale DAB+ ecco una "app" rivolta agli utenti degli smartphone Android della Samsung, in particolare il Galaxy S. Questo telefonino include un chip Silicon Labs per la ricezione dell'FM con RDS e una applicazione Samsung per la gestione di questo ricevitore "system on chip". Ma la nuova app firmata CRC, chiamata "FM TwoO" (come in FM 2.0), supporta un numero di funzioni più esteso, sfruttando ancora meglio le capacità RDS del chip Silicon Labs. Guardate la tabella qui inclusa.
CRC FM TwoO (pronounce: two "O", like in Web 2.0) receives real-time FM radio and RDS data currently on the Samsung Galaxy S family of devices.
FM TwoO uses our CRC FM-RDS Android Library to access the embedded FM receiver. The CRC FM-RDS Android Library is available free of charge to third party developers. FM TwoO can be tuned to any station manually or by seeking through usual FM frequency bands. RDS data is displayed on the main screen of the application as soon as the radio is in playing mode.
FM TwoO decodes and presents the basic data fields: program identification (PI), program service (PS) and Radio Text (RT). In addition to that, FM TwoO also supports the more advanced RT+ Open Data Applications (ODA) (where available). RT+ can carry additional data "services" associated or not with the audio program.
Ulteriori dettagli si possono leggere su questa pagina del sito CRC dove si trovano schemi a blocchi e questo video dimostrativo. Per chi mastica di queste cose vale la pena specificare che FM TwoO può riportare sul display il PI CODE, molto utile per identificare le stazioni quando il segnale è debole e non permette di visualizzare il nome della stazione (PS CODE).
Personalmente non ho un Samsung Galaxy S, ma credo che il mio Smartphone Samsung Corby i5500 possa verosimilmente montare lo stesso chip Si4709 per il quale è stata sviluppata la app. Purtroppo non sono ancora riuscito a scaricarlo dal Market, vi terrò aggiornati. [Aggiunta: niente da fare, l'installazione di FM TwoO ha avuto esiti negativi: il Samsung Corby *non* monta un chip si4709 e il software non è in grado di riconoscere l'hardware residente. Se qualcuno dei miei lettori munito di Galaxy S è in grado di svolgere qualche prova sarei felice di ospitarne il resoconto. Grazie!]
Un iPad fatto apposta per le applicazioni Software Defined Radio dei radioamatori? E' l'obiettivo di un progetto chiamato BeagleBrick, già presentato da Robert Thomas, radioamatore con sigla KC4NYK e designer industriale, nel 2009 e citato lo scorso anno dalla rivista Wired. Siamo nell'ambito che potremmo definire SDR "embedded", la radio definita via software che non richiede l'interfacciamento con un personal computer general purpose ma si basa su dispositivi hardware e software integrati e autonomi. Thomas aggiunge a questo concetto un "tocco", è il caso di dirlo, di modernità, perché la sua idea è utilizzare il fattore di forma dei tablet computer per arrivare appunto a una tavoletta capace di funzionare come una radio software based.
Nucleo centrale di BeagleBrick è l'hardware "open source" BeagleBoard, un single-board computer basato a sua volta sulla piattaforma Texas Instruments OMAP3 e su una speciale distribuzione di Linux embedded, la Angstrom Distribution. Per meno di 500 dollari si può ordinare presso Liquidware un computer completo con tanto di display touch, il Beagle Embedded Starter Kit. E' un sistema come questo che Robert Thomas pensa di utilizzare per il suo BeagleBrick, la cui presentazione in Powerpoint è disponibile qui. Il senso di questo progetto è quello di abbinare uno dei front-end oggi disponibili per applicazioni di ricetrasmissione SDR, tipicamente un SoftRock, e un single board computer con sistema operativo embedded e applicazioni SDR mirate. Con un investimento piuttosto contenuto è teoricamente possibile realizzare dispositivi SDR completamente autonomi che occupano un volume ridotto e garantiscono la più ampia portabilità e una sufficiente autonomia di alimentazione. Se proprio non si vuole rinunciare alla relazione tra SDR e l'hardware Wintel, sono in corso diverse sperimentazioni della motherboard Intel D510MO, basata su microprocessore dual core Atom D510, che sul mercato si può acquistare per 70 dollari.
Dopo una prima fase di grande sviluppo delle applicazioni software e la creazione dei primi front-end, l'SDR radioamatoriale punta dunque con decisione a tagliare il cordone ombelicale con il pc, un fattore che incide molto sulla diffusione di queste tecniche anche nel ristretto ambiente degli appassionati della radio "estrema". E' un fenomeno, quello dell'hardware open source, che del resto è in forte crescita in tutti i comparti. A questo proposito segnalo sin d'ora che di open hardware si parlerà il mese prossimo a Milano nel quadro delle iniziative per Innovation Festival. Il 6 aprile per esempio è previsto un incontro con Massimo Banzi, inventore del processore "aperto" Arduino.
Il catalogo delle applicazioni software defined radio per uso amatoriale è sempre più dinamico e la lista di novità potrebbe essere aggiornata ogni settimana. Nel mio piccolo cerco di seguire questo incredibile flusso, anche perché a essere coinvolte sono tutte le principali piattaforme operative (Win, Mac, Linux) e una varietà di progetti hardware utilizzati come front-end.
Tra le ultime soluzioni software sulla rampa di lancia ecco PebbleSDR, sviluppato da Richard Landsman N1DDY. Un software di demodulazione senza fronzoli, sullo stile di Rocky, già compatibile con diversi hardware: SoftRock, RfSpace SDR-IQ, FunCube Dongle, HPSDR e SDR-Widget. Uscita in versione alpha da pochi mesi, l'autore di Pebble si prefigge l'obiettivo di effettuare il porting dall'ambiente di origine, Windows 7-64, verso Mac e Linux, con l'intermediazione del framework applicativo grafico di Nokia (che a sua volta lo aveva rilevato dalla norvegese Trolltech), QT. Anche questo è un effetto dell'evoluzione dei linguaggi e delle librerie di "primitive" per il trattamento digitale dei segnali, che favorisce l'indipendenza e la portabilità degli applicativi prodotti.
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