SDR facile su Mac. SDR open dall'India. SDR WIndows-free con Beagleboard

L'SDR facile su Mac. Come anticipato nel mio post di ieri e come confermato dallo stesso sviluppatore italiano residente negli USA in un commento allo stesso post, Alain De Carolis sta per lanciare la bomba di un "bundle" software che abilita il Mac alla ricezione SDR (con chiavette RTL-SDR) con un normale doppio click. Dietro al bundle c'è un lavoro abbastanza complesso ma se tutto va bene basta avere un Mac equipaggiato (per esempio con Winebottler) con Wine, lo strato di emulazione Windows che consente di eseguire codice Wintel in modo praticamente nativo. Mi sembra che valga la pena dare migliore visibilità al contributo di Alain, che potete leggere sul suo blog. Da You Tube riprendo il filmato inserito da Alain per spiegare visivamente il suo approccio. Perché tutto sia pronto e il bundle possa essere distribuito (gratuitamente), occorre soltanto l'autorizzazione dell'autore di HDSDR, lo spinoff di Winrad che si sta imponendo come soluzione preferita nell'ambito delle chiavette, insieme forse a SDRsharp e qualche altra soluzione software.

Il bundle di Alain, la bomba, rimuove finalmente due ostacoli che hanno rallentato il percorso di avvicinamento di Mac OS X al software defined radio: il prezzo dei ricevitori e la dipendenza pressoché esclusiva da software pensato e sviluppato per Windows. Fattore quest'ultimo che non piace molto agli utenti di Linux o del Mac. Al centro della soluzione, oltre a Wine, ci sono GNU Radio e i driver/server sviluppati da Balint Seeber.

Un altro bell'esempio di sperimentazione radioamatoriale condotta in puro ham spirit, senza scopi di lucro. Non voglio naturalmente criticare il senso delle operazioni commerciali - perfettamente motivate e legittime - che pure non mancano in questo settore, ma ancora una volta si conferma la qualità dei prodotti free e open source.

Proprio in queste ore tra l'altro stanno arrivando a compimento diversi progetti che vanno ad attaccare il "monopolio naturale" del ferreo abbinamento SDR-Windows. Ne cito due che andranno sicuramente approfonditi. Dopo l'arrivo degli sviluppatori di ricevitori e ricetrasmettitori ham radio made in Russia, l'altro giorno è stato annunciata l'imminente (dopo l'estate) disponibilità di due soluzioni SDR per radioamatori made in India. Si tratta di due dispositivi basati sulla piattaforma OpenHPSDR. Lo sviluppatore si chiama Apache-Labs ed è basato ad Haryana, in India. Ecco il breve comunicato riferito al transceiver "ANAN-10" e al front end DDC/DUC (digital down/up converter)

Apache Labs is pleased to announce that the pre orders for the ANAN-10 transceiver (Assembled & Tested) and The OpenHPSDR Hermes DDC/DUC SDR (Assembled & Tested) will commence from the 26th of July 2012,

· The ANAN-10 Transceiver will be priced at US$1449.00** (estimated FEDEX $40USD from India)

· The OpenHPSDR Hermes DDC/DUC SDR will be priced at US$895.00**

· OpenHPSDR Hermes PCBs (immersion gold plated) will be priced at US$40 and would be available to home brewers & experimenters.

L'altra notizia riguarda un software server sviluppato dall'americana RFSpace per la linea di front end SDR commerciali SDR-IQ. Un software molto particolare perché progettato per funzionare sotto Linux sul computer ultra-lowcost Beagleboard, basato su processori ARM Cortex. Collegato a Beagleboard, l'SDR-IQ diventa un SDR visibile in rete e utilizzabile con il software di demodulazione preferito su computer Mac, Windows e Linux. Il server potrebbe essere distribuito sottoforma di schedina SD direttamente inseribile in un computer Beagleboard. Mi sembra uno sviluppo di notevole interesse, anche perché apre la strada ad analoghi esperimenti sul nuovo microcomputer Raspberry.

Mi rendo conto che questo post sta diventando un po' troppo rapsodico, ma visto che si parla di sperimentazione, perché non concludere con la notizia di un nuovo progetto RTL-SDR annunciato - per ora come generico "committment" - dal tedesco Steve Markgraf su GIT. Lo scopo del codice sviluppato da Markgraf è di utilizzare le chiavette DVB-T come ricevitori a campionamento diretto disabilitando i tuner RF. In questo modo l'antenna verrebbe collegata all'ingresso dei convertitori del chip Realtek per acquisire direttamente i segnali fino a 30 MHz. Ecco un'altra follia da SDR-geek da tenere sott'occhio.

SDRdx, la suite dei prodotti SDR RFSpace parla sempre più Mac

Ci sono alcuni aggiornarmenti su un tema che mi sta a cuore, quello delle applicazioni SDR per la piattaforma Mac. Come si sa, il filone radioamatoriale della software defined radio fa ormai riferimento a realtà commerciali importanti - l'italiana Microtelecom, l'americana RFSpace, l'australiana Winradio, tanto per citare i principali - ma una buona parte delle realizzazioni software, hardware (e, aggiungerei in logica cablata), nascono in ambito semi-professionale, quando non addirittura hobbystico. E questo significa che l'ambiente di sviluppo predominante è in ogni caso il sistema operativo Windows, i suoi linguaggi e le sue framework e solo in misura più marginale è possibile imbattersi a prodotti Linux e Macintosh.

Per l'ambiente Apple, un codice molto interessante emerso in questi ultimi due anni si chiama CuteSDR, un programma di demodulazione open source e multipiattaforma concepito da Moe Wheatleay appositamente per i prodotti di front end della RFSpace. Per come sono progettati gli ultimi ricevitori SDR di questa azienda di nicchia, CuteSDR si basa su una architettura client server, o per meglio dire è costruito per lavorare su una banda base digitale "esposta" in TCP/IP. Questo perché i modelli RFSpace SDR-IP e NetSDR utilizzano direttamente l'interfaccia di rete Ethernet. La buona notizia è dunque che CuteSDR è compatibile con Windows, Linux e con il Mac, con la non trascurabile limitazione della compatibilità diretta solo con le radio costruite da RFSpace. Tale limitazione è in parte compensata dalla possibilità di utilizzare anche i due economici modelli SDR precedenti, SDR-14 e SDR-IQ, che non hanno una porta Ethernet e vengono normalmente interfacciati attraverso la porta USB. Ma allora come la mettiamo con la natura client server di CuteSDR? L'impasse si risolve installando una applicazione server sul computer adibito al controllo di uno di questi due front end (in teoria lo stesso computer può eseguire entrambe le applicazioni, ovvero CuteSDR e il suo server ma in molti casi si preferisce utilizzare due macchine in rete locale, tenendo presente che è possibile anche controllare remotamente un ricevitore RFSpace presentando alla connessione geografica solo le informazioni della finestra grafica dinamica, il waterfall, e l'audio già demodulato).

Gli utenti Mac saranno lieti di sapere che da qualche tempo oltre alla versione originale per Windows di SDRxxServer, esiste anche una versione server per Mac, che rende Cute ancora più universale. Il server è stato messo a punto dal radioamatore tedesco Mario Illgen, DL3LSM. Installato su un Mac dove siano stati installati anche i driver FTDI (per pilotare la porta USB), questo server rende possibile utilizzare un SDR-14 o un SDR-IQ sia attraverso il software nativo dei ricevitori RFSpace, SpectraVue (compatibile però solo con Win), sia con CuteSDR residente in modo nativo su un sistema Win, Mac o Linux.

La vera novità di Cute è tuttavia la disponibilità di una seconda versione del programma, che è stato modificato e ricompilato dal radioamatore e sviluppatore americano Ben Williams, AA7AS. Su richiesta di Moe Wheatley, la versione di CuteSDR realizzata da Ben è stata rinominata SDRdx, un atto dovuto anche in virtù delle numerose aggiunte implementate (filtri notch, preset di memoria, modifiche all'AGC, step di sintonia fine e altro). Il programma può essere prelevato dal sito/blog di Ben e qui lo potete vedere in azione:

Anche per SDRdx vale la regola del client server. Il programma controlla direttamente ricevitori RFSpace come l'SDR-IP e il NetSDR, ma se lo si vuole adoperare come client su Mac, occorre installare da qualche parte, sullo stesso computer o su un secondo computer in rete locale, il server RFSpace (anche Ben ha realizzato una sua versione del server, che ora affianca quella firmata da Mario DL3LSM). Quest' ultimo, lo ricordo, è disponibile tanto in versione Win come per Mac.

Vi sembra troppo complicato? Beh, un po' lo è. Il problema di fondo è che implementare la demodulazione SDR su piattaforma Mac resta un compito macchinoso. Le soluzioni ci sono, ma sono limitate, come nel caso di CuteSDR/SDRdx (utilizzabili solo con determinati dispositivi), o molto abbozzate. Si avverte soprattutto l'assenza di una soluzione Mac per il Perseus. Forse ci saranno nuovi, importanti sviluppi con la nascita di applicazioni SDR destinate all'ambiente iOS, il sistema operativo dell'iPad. Simon Brown, autore dell'eccellente SDR-Radio (utilizzabile con front end RFSpace ma anche con SoftRock o FunCube), oggi compatibile solo con Windows, ha annunciato il suo interesse per un porting della sua "console SDR per Windows" per ambiene iOS, magari in versione client. L'uscita della terza generazione iPad, dotata di un processore molto potente, potrebbe incentivare questi sviluppi e forse beneficiare l'intera piattaforma Mac.

DSP e SDR su Mac con FunCubeDongle (e non solo)

Da quando è in circolazione la FunCubeDongle, front end RF per la ricezione SDR di frequenze VHF-UHF (in pratica uno scanner digitale per porta USB), si è moltiplicato l'interesse degli utenti Mac OS nei confronti della software defined radio. In questo senso la chiavetta FCD è agnostica. Ecco una recente lista di applicazione per il controllo di questo dispositivo, l'analisi dei segnali, la demodulazione e la decodifica. Tutti rigorosamente per Mac. La lista è stata proposta da Mike Murphree W4LNA, io ci ho aggiunto Baudline.

Qthid - FCD control software
http://www.oz9aec.net/index.php/funcube-dongle/qthid-fcd-controller

FCD Firmware
http://www.funcubedongle.com/?page_id=313

iSpectrum - Useful to verify operation
http://dogparksoftware.com/iSpectrum.html

DSP Radio, Dream DRM
http://homepage.mac.com/smrozek/Sebastian_Mrozek/Download.html

cocoaModem and other tools
http://homepage.mac.com/chen/w7ay/Site/Applications/index.html

MacPorts - Open source software system for the Mac
http://www.macports.org

GNUradio on MacPorts
http://www.macports.org/ports.php?by=name&substr=gnuradio

A proposito di GNUradio ecco qualche link utile sul cosiddetto "FCD block" implementato per la ricezione Narrow FM con FCD:

The GNU Radio Funcube Dongle block now with frequency and gain controls:

http://flic.kr/p/9zj5jb

The source code for the Funcube Dongle block for GNU Radio is available here:

https://github.com/csete/gr-fcd

The block wraps the audio and the control interface into one block, so that the FCD can be used in GNU Radio applications written in C++, Python or the GNU Radio Companion without the need for external control application. The bad news, at least for now, is that it requires the latest GNU Radio from the development repository available here:

http://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio/Download

this will eventually become version 3.4

More info about the gnuradio-fcd block is available here:

https://www.cgran.org/wiki/FuncubeDongle

Heterodyne aka MacHPSDR
http://openhpsdr.org/wiki/index.php?title=MacHPSDR

Baudline Spectrum Analyzer, spectrum analysis and other DSP functions
http://www.baudline.com/download.html

CuteSDR 1.0, RFSpace aggiunge un software Win/Mac

Continua ad evolvere nell'ambito radioamatoriale e dell'ascolto impegnato la sperimentazione hardware e software dei principi della software defined radio. Due novità di questi ultimi giorni riguardano l'uscita di un programma di demodulazione che conferma una importante tendenza, quella verso le soluzioni multipiattaforma che includono anche il sistema operativo Mac OS X (tradizionalmente tagliato fuori da molte applicazioni solo Windows). Il segmento delle soluzioni SDR della americana RFSpace aggiunge un nuovo prodotto free alla sua storica soluzione SpectraVue e alla più recente consolle SDR-Radio, da tempo affermate. La novità, già anticipata su queste pagine, si chiama CuteSDR (qui la documentazione) e funziona con tutti i prodotti della linea SDR con una unica avvertenza: chi non sta utilizzando un frontend Net-SDR o una SDR-IP deve utilizzare CuteSDR 1.0 come client del server SDRxxServer che funge in pratica da strato di astrazione sui computer connessi a ricevitori SDR-IQ o SDR14. La buona notizia è che CuteSDR è disponibile per Windows (l'eseguibile è già sul sito Sourceforge) e compilabile per Linux e Mac OS X 10.6. RFSpace ha rilasciato per Mac anche delle versioni già compilate (file .dmg) sia per CuteSDR, sia per SDRxxServer. A quanto sto leggendo sui vari gruppi possono esserci dei problemi con chi utilizza OS X in versione 10.5 (Leopard) o 10.6 (Snow Leopard). La versione Mac di SDRxxxServer utilizza i driver della FTDI per gestire la connessione USB con i frontend RFSpace (che montano questa interfaccia). Bisogna assicurarsi di escludere dalla propria macchina la presenza di driver FTDI riferiti alla emulazione delle porte COM (VCP), perché il server usa i driver diretti (D2xx). Snow Leopard dovrebbe includere questi driver (disponibili anche sul sito FTDI) nel suo install pack.

L'altra novità è importante e merita un post a parte.

L'architettura a plug-in di OSX SDR

Ancora a proposito di OSX SDR, il software di demodulazione che Oliver Küchenmann intenderebbe rilasciare quest'anno per la piattaforma Mac OS X/Intel, avevo contattato Oliver per chiedergli se il suo software necessitasse di sorgenti I/Q già digitalizzate o anche analogiche. Questa la sua cortese risposta (thanks Oliver, appreciated!), da cui si può dedurre la flessibilità di questa soluzione. Saranno possibili anche segnali input distribuiti attraverso i protocolli di rete, che dovrebbe consentire l'accessibilità ai ricevitori remotizzati. Confermata anche la possibilità di controllare un SoftRock anche in trasmissione.

To answer your question I have already published another video on that matter. Well, almost on that matter, as my main intention was to show another feature of my SW: the automatic IQ balancing which is based in Blind Signal Separation. This could best be shown using some analogue IQ signal from my Alinco DJ-X11, which I fed into the program using an iMic USB sound adapter!

So, the SW is not limited to 'converted IQ sources' but can also work with basically any other data source, be it analogue (stereo audio signal) or even data taken from some network adapter. This can be achieved by providing the proper 'plug-in'. Currently there are just a handful of such plug-ins which I use during development.

I plan to provide more, but will focus on finishing my work on the main application first.

SoftRock users could be interested in that fact that even a transmitter function has been implemented already. My app interfaces Andrew Nilsson's USB controller. However, as I don't have any SoftRock HW currently at hand, I can't test it. Read: It should work :)

Quindi come avevo immaginato, l'architettura modulare di OSX SDR consentirà la massima flessibilità nell'interfacciamento con i vari tipi di front end (forse lo stesso Perseus?). Il programma per il controllo del SoftRock attraverso la porta USB, sviluppato da Andrew Nilsson e menzionato da Oliver, si trova nella sezione file del gruppo SoftRock40 su Yahoo! ma è stato utilizzato anche da Sebastian Mrozek per il suo demodulatore SDR per Mac OS, DSP Radio. Ecco il filmato You Tube citato da Oliver, con la routine di bilanciamento dei segnali I/Q e l'effetto della procedura sulla soppressione delle armoniche del segnale fondamentale:

Applicazioni SDR, il risveglio di Mac OS X

Appare davvero molto promettente il prototipo di applicazione SDR che Oliver Küchemann, alias "Kabunkie", sta sviluppando in questi mesi per Mac OS X, con un obiettivo di rilascio entro il 2011. Dopo una prima serie di videate pubblicizzate attraverso la mailing list del gruppo di sviluppo del progetto SoftRock, Oliver ha annunciato la pubblicazione di alcuni filmati YouTube ai membri della community di utenti di CiaoRadio, un progetto di ricevitore SDR di tipo near-zero IF (ma con conversione ADC del segnale I/Q, quindi con demodulazione software indipendente dalla scheda audio del computer). Non è del tutto chiaro il principio di funzionamento dell'applicazione di Oliver, chiamata al momento OSX SDR Radio. Se cioè il demodulatore implementato dal software necessiti di un segnale I/Q già digitale o se è possibile campionare l'ingresso analogico del Mac. Considerando che CiaoRadio può essere configurata per uscire con un I/Q analogico (per l'uso di software di demodulazione alternativi), forse il programmatore non è intervenuto su un interfacciamente già digitale. Dai filmati di Oliver si può capire che la sorgente in input può essere selezionata attraverso una intelligente architettura a plug-in (per controllare ricevitori a conversione diretta come Perseus?) e si possono impostare fino a quattro ricevitori software contemporanei. Credo che il programma gestisca anche la parte trasmissiva.

In una comunità internazionale che sulla software defined radio sta sviluppando sistemi hardware e software molto efficaci, la piattaforma Mac OS è oggettivamente in ritardo, a dispetto di una lunga tradizione dei sistemi Apple utilizzati in campo scientifico e musicale. Il ritardo è dovuto al forte predominio della piattaforma Wintel tra i radioamatori più preparati (alcuni dei quali dichiaratamente ostili ai sistemi non Windows). Con il tempo questo predominio si sta un po' attenuando e prodotti amatoriali come OSX SDR conquisteranno un po' di spazio in più. Sarebbe anche auspicabile un allargamento dal Mac OS al sistema iOS di iPad/iPhone, considerando le grandi potenzialità della nuova architettura Apple A4 nell'ambito del trattamento dei segnali. Nell'attesa, complimenti a Oliver.