SDR su chiavetta, l'evoluzione della specie: da RTL a Mirics Dongle

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.» 

L'amico mi ha inviato degli screenshot con alcuni  divertenti programmi elencati all'indirizzo fornito prima, quello della pagina "ufficiosa" del progetto RTL-SDR. Le schermate si riferiscono, in sequenza a:

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: 

http://www.mirics.com/node/19.

[Il form permette di ordinare a 50 sterline più spedizione un campione della SDR USB Dongle FlexiTV MSi3101]

«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:

http://cgit.osmocom.org/cgit/

nella sezione SDR si trovano le seguenti lib:

• 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:

http://www.iodata.jp/product/av/tidegi/gv-tv100/

http://www.iodata.jp/product/av/tidegi/gv-tv100/feature.htm

Chiavette DVB-T Realtek e Mac, un connubio complesso ma molto produttivo

Con parecchi limiti dovuti alla mia scarsa familiarità con la modalità Terminal di quella particolare variante Unix che è Mac OS X, sto cercando di seguire la questione dell'impiego in ambiente Mac OS X delle chiavette per la ricezione DVB-T basate sul chip Realtex RTL2832. La cosa più semplice da capire è che la chiavetta funziona anche quando la colleghiamo direttamente alla porta USB del Mac. Ci sono ancora parecchi punti oscuri che emergono dai vari tutorial disponibili online, ma molto è dovuto alla mia scarsa preparazione teorica e alla mancanza di pratica. Difficile venire a capo di tutto se non ci si sporca le mani. La parte essenziale di queste istruzioni è stata messa a punto da un radioamatore/programmatore italiano basato a New York, Alain De Carolis K1FM, che se non ho capito male dai profili Linkedin lavora negli USA per Dada Entertainment, società confluita nel gruppo Buongiorno.

Proverò a descrivere qui tutta la catena "SDR for Mac", dalla chiavetta inserita nella porta USB di un MacBook al software di ricezione (HDSDR in questo caso) che lavora su Mac in modalità semi-nativa, senza cioè ricorrere a tool di emulazione Windows. O meglio, senza ricorrere a un emulatore come Virtual Box, che esegue l'ambiente Windows dentro a una macchina virtuale, con conseguente spreco di risorse di calcolo. La parte di "emulazione" vera e propria entra in gioco quando il Mac deve eseguire un client SDR come HDSDR, il clone Windows di Winrad che riesce a girare su Mac/Intel grazie all'ambiente Wine. Quest'ultimo per l'appunto non è un emulatore (l'acronimo significa non a caso Wine Is Not an Emulator), ma un cosiddetto "strato di compatibilità" che inganna le applicazioni Windows consentendo la loro esecuzione su Mac attraverso una intelligente sostituzione delle chiamate alle funzioni di sistema operativo: il programma "crede" di dialogare con Windows e invece sta richiamando le funzioni Mac equivalenti. Tutto sembra molto complicato e di fatto lo è, non stiamo parlando di operazioni che l'utente Mac poco esperto possa affrontare in modo immediato. A giudicare dai filmati YouTube pubblicati da Alain e dagli altri sperimentatori del gruppo Google ultra-cheap-sdr (animato dall'australiano Balint Seeber) la catena funziona in modo piuttosto fluido, anche il software di DSP eseguito da un sistema operativo diverso da quello per cui era stato concepito. Recentemente Alain ha sperimentato la chiavetta con un upconverter per le frequenze HF, riscontrando una qualità addirittura superiore a quella di un ricevitore tradizionale.

Tornando alla catena di cui si diceva prima, i pezzi fondamentali sono costituiti da BorIP e da GNU Radio compilato sotto Mac. La prima componente, BorIP, è un software server in Python messo originariamente a punto per utilizzare su client connesso in rete il frontend SDR USRP, la cui prima versione disponeva di interfaccia USB. Il concetto è insomma molto simile all'uso di programmi SDR come CuteSDR o SdrDX che controllano frontend sdr connessi direttamente via Ethernet o attraverso server software che fungono in pratica da gateway tra USB e Ethernet quando si ha a disposizione un frontend connesso solo attraverso USB. BorIP Server per Mac fa parte di un pacchetto di applicazioni Python 2.x chiamato gr-baz e va installato dopo aver installato sul Mac l'ambiente GNU Radio (previa installazione dei tool di compilazione XCode e dell'ambiente "Linux su Mac" MacPorts). GNU Radio è indispensabile perché BorIP si basa sulle sue routine per estrarre le componenti digitali della banda base radio che verranno date in pasto a HDSDR. Ecco le istruzioni ricavate dai post di Alain su ultra-cheap-sdr:

1) Installare Xcode con le utilities di command line

2) Installare MacPorts

3) Installare GNU Radio con il comando:

sudo port install gnuradio

(installazione automatica ma lunghissima, può richiedere parecchie ore)

4) Scaricare gr-baz da SVN o da git

5) Modificare lo script 'bootstrap' alla riga 28 da:

'libtoolize --automake -c -f'

a:

'glibtoolize --automake -c -f'

6) Compilare e installare gr-baz

7) Copiare i file dalla directory gr-baz/grc/ alla directory ~/.grc_gnuradio/

8) eseguire il seguente comando:

export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/opt/local/lib/python2.6/site-packages:/opt/local/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.6/lib/python2.6/site-packages/:/usr/local/lib/python2.7/site-packages/

(ricordare l'ultimo step e l'esportazione effettuata per le successive sessioni con Terminal)

Ecco una lista di link per approfondimenti:

BorIP Server

BorIP

gr-baz

Ultra cheap SDR (previa iscrizione ai Google Groups)

Le operazioni di cui sopra dovrebbero essere abbastanza chiare a chi avesse dimestichezza con il Terminal di Unix/Mac OS X e con ambienti come MacPorts e Wine for Darwin/Wine Bottler et similia. Più complicato avere dimestichezza con GNU Radio/GRC (GNU Radio Companion). Sono molto importanti i passi 5) e 8). Libtoolize è una procedura che abilita all'uso delle routine libtool (che a sua volta abilita l'uso di determinate librerie, importanti per il controllo della porta USB) da parte del pacchetto gr-baz. La modifica serve per guidare Mac OS X verso l'uso della versione GNU di libtool, che si chiama appunto glibtool (da quanto capisco sotto Mac libtool non è GNU e questa è una grossa fonte di confusione e di errori di compilazione/esecuzione). Importante anche il passo 8) per la corretta configurazione delle variabili e dei percorsi. Se tutto funziona, dovremmo avere un Mac che riconosce la chiavetta DVB-T previa attivazione di BorIP Server; e il software di demodulazione HDSDR (eseguito sotto Wine) che riceve e demodula i segnali attraverso la chiavetta (il programma client in questo caso si connette al localhost, la macchina su cui stanno girando BorIP e HDSDR, anche se è perfettamente possibile gestire remotamente la chiavetta connessa a un computer tramite l'indirizzo IP di quest'ultimo)

Come ulteriore riferimento, ecco due filmati YT. Il primo realizzato da Seeber (il suo australiano è molto criptico ma riascoltandolo più volte si capisce quel che basta) è riferito all'uso di BorIP e di HDSDR sotto Wine. Il secondo più recente riguarda la prova effettuata da Alain e in questo caso il suo inglese-americano è invidiabile e immediatamente comprensibile.

Visto che BorIP implementa in Python un "flowgraph", cioè una routine impostata con GNU Radio (che in pratica è un ambiente di prototipizzazione) e la sua interfaccia visual GNU Radio Companion, vi suggerisco caldamente di seguire il videocorso che lo stesso Balint Seeber ha realizzato sempre per You Tube. La prima puntata si trova qui:

e le successive si trovano riunite in questa pratica play list.

Ora non mi resta che provare a sporcarmi le mani direttamente, anche se credo di aver bisogno dell'aiuto di qualcuno un po' più ferrato di me. Wine e MacPorts ero riuscito a installarli tempo fa, ma non so quanto siano aggiornati e compatibili con roba esoterica come GNU Radio e gr-baz. Tra l'altro il mio portatile Intel non è di generazione recentissima. L'idea di poter disporre di un ricevitore FM avanzato qui su Mac mi alletta moltissimo e gli strumenti di cui stiamo parlando sono abbastanza prossimi all'idea di SDR nativo su Mac che sto inseguendo da anni. Sul versante Windows/Linux, il grande Christian Diemoz ha recentemente installato GNU Radio e anche da lui attendo nuovi spunti e guide how to.

RTLSDR-mania, le chiavette SDR low cost ruggiscono grazie a GNU Radio

Le notizie su Elonics, uno dei produttori di silicio rivolto alla sintonia di segnali radiotelevisivi digitali (la proprietà intellettuale del suo chip, il tuner VHF/UHF E4000 è come ho scritto ieri in liquidazione) , possono non essere incoraggianti, ma gli esperimenti di Software Defined Radio a buon mercato che utilizzano le ormai famose chiavette USB per il digitale terrestre sono sempre più numerosi. E il fatto che il chip Elonics sia solo uno dei pezzi del mosaico e forse neppure il più importante, lascia intuire che la sperimentazione continuerà.

Il mio solito assiduo lettore romano, particolarmente versato in materia di silicio e di software di ricezione, mi ha inviato una bella videata relativa ai test effettuati con una chiavetta "LV5 Deluxe" credo acquistata sul circuito GBC e il software SDR SDRsharp, che di suo è già predisposto per controllare i front end SDR Funcube Dongle. Secondo il mio amico SDRsharp, - ma la notizia è confermata nei commenti che trovate oggi sul sito dedicato al programma - ora è già in grado di gestire direttamente le chiavette basate sul demodulatore Realtek che ha scatenato la RTLSDR-mania grazie alla presenza nella directory DLL dei driver RTLSDR e libUSB. L'unica avvertenza, se è la prima volta che state utilizzando una chiavetta sul vostro computer Windows, è installare il driver giusto ricorrendo alla utility di installazione Zadig, che fa parte del progetto "libwdi" Windows Driver Installer per una serie di dispositivi USB (qui c'è la pagina di download di Zadig su Sourceforge, ma la stessa utility si può reperire sul Wiki di Balint Seeber, il programmatore australiano che ha contribuito a scatenare il fenomeno dell'SDR da pochi euro). Mi sembra che valga proprio la pena verificare considerando che SDRsharp è un programma free, ma bisogna assicurarsi di prelevare la versione "in divenire" che lo sviluppatore di SDR#, Youssef, aggiorna continuamente sulla sua pagina dei download.

La stessa fonte romana mi segnala una straordinaria pagina dedicata agli esperimenti delle chiavette USB con la evoluta piattaforma Linux GNU Radio. Il sito di "Superkuh" (non riesco ancora a risalire al nome) fa un lavoro prezioso introducendo il lettore a uno script di installazione di GNU Radio messo a punto da "patchvonbraun" attraverso il nodo Freenode #rtlsdr. Lo shell script è disponibile all'indirizzo http://www.sbrac.org/files/build-gnuradio e permette di ottenere una installazione completa di GNU Radio su Ubuntu/Fedora e a questo punto, come spiega Superkuh, è possibile buttarsi a capofitto nei moduli di GRC, o GNU Radio Companion, dove sono implementati interi sistemi di demodulazione. Superkuh si sofferma su alcuni moduli per la ricezione dell'FM wideband. Ci muoviamo, lo ricordo, sul terreno del progetto GNU Radio, ma esistono anche applicazioni FM compilate direttamente per Linux, come il software jSDR di Jan van Katwijk (il quale tra parentesi ha anche realizzato un visualizzatore di spettro che funziona proprio con le chiavette USB, lo trovate insieme a jSDR nell'area file del gruppo Yahoo! Soft_Radio (evidentemente è necessario essere iscritti).

Tanto per restare in tema chiavette, ma fuori dall'ambito GNU Radio Companion, segnalo per concludere un hack di Michael Feilen, nome già noto ai lettori di questo blog, che ha sviluppato un software, Wavesink SDR, per la demodulazione di segnali DRM+ nella banda VHF. Feilen lavora nell'ambito del progetto Open Digital Radio e non ha ancora rilasciato molti dettagli su Wavesink, se non questo video dimostrativo apparso su YouTube, in cui si vede in azione il software per Linux (ma Feilen precisa che intende rilasciare anche una versione Windows) sintonizzato attraverso la chiavetta Noxon DAB su una trasmissione DRM+ generata a sua volta via software grazie ai tool Open Digital Radio su hardware Ettus USRP:

Superchiavette SDR: deludono le prime prove in Wide FM

Cresce il livello di attenzione nei confronti delle miracolose chiavette USB per la ricezione del digitale televisivo terrestre "hackerate" per funzionare come economici front end per i più diffusi programmi di demodulazione Software Defined Radio. Un caro amico che in genere ama conservare l'anonimato ed è grande esperto di chipset e SDR, mi ha raccontato l'altro giorno di aver acquistato attraverso un punto vendita GBC lo stick "Not Only Tv Net" modello LV5T Deluxe, che abbina la ricezione del DTT a quella del DAB/DAB+. Gli ho suggerito di fare qualche prova per vedere se anche questo dispositivo fa parte della categoria "RTL2832" e i suoi test, effettuati in queste ore, confermano che sì, anche questa chiavetta (costo inferiore ai 30 euro) può essere pilotata dai cloni Winrad. Le prove svolte riguardano finalmente l'FM sugli 88-108 (il software utilizzato è WRPlus) ma i risultati non sembrano essere troppo confortanti per gli appassionati di ricezione "estrema": i segnali più deboli non vengono demodulati, almeno non con le impostazioni utilizzate finora. Ma direi di lasciare la parola al mio esperto lettore (la schermata che illustra le sue osservazioni non è stata effettuata con WRPlus ma con HDSDR, che non è in grado di demodulare in WFM, ma i livelli dei picchi in corrispondenza delle varie stazioni sono ben distinguibili e lo spettro appare sicuramente più vuoto di come dovrebbe essere):

WRplus funziona (1.10), sa usare lo stick DVB-T e decodifica in stereo mode, le stazioni FM 88.5-108, visualizza l'RDS, ecc. Senza capire molto bene, lo span era fissato a 1 MHz

e quindi si "vedevano" fino a 5 stazioni nello spettro [prove effettuate a Roma, NdR], ma non si decodificavano tutte, solo le più forti e medie... Perchè la dinamica è solo a 8 bit? RDS è dato solo per le stazioni molto forti. Il risultato è confermato dall'applicazione Windows nativa [fornita con la chiavetta]: elenca solo le stazioni medie-forti e non dà RDS. Sorprendente a prima vista ma nessuno fa miracoli.

Conclusione personale (salvo smentite, magari bisogna settare bene certi altri parametri, qualcun'altro indagherà):

I "DVB-T stick RTL based" sono sicuramente una ottima palestra per capire l'SDR a prezzi contenutissimi ( 20-30 euro!) Probabilmente, non male per frequenze da 144 MHz in su,

come [sembrano confermare le prove di Chris]. Negli 88.5-108.0 vale quanto detto sopra. Ora, sono limitazioni dovute alla dinamica ADC ( 8 bit ) o al silicon tuner non ottimizzato per queste cose? Nel FUNcube , con ADC a 16 bit, dovrebbe essere "meglio" per le frequenze HAM 144 MHz etc . Si potrebbero fare paragoni, io non ne ho la possibilità.

Avrai notato che i tipi del progetto Osmocom hanno provato a costruire una schedina con SiliconTuner E4000 ma con front end dual ADC a 4 MS/s 14 bit. Se continuano nell'impresa e arrivano in porto, potranno dare un risultato solido. [L'obiettivo del progetto Osmocom è quello di arrivare a una soluzione intermedia tra il FunCube Dongle - che ha solo 96 kHz di larghezza di banda, peraltro sufficienti per la decomodulazione WFM, magari senza RDS - e il costosissimo front end USRP.] Il mio parere un tanto al chilo: l'informazione se non c'è , non c'è. 8 bit sono pochi (poi quanto buoni?). Frontier Silicon per i suoi chip DAB mi sembra utilizzi 10 bit, qualcosa vorrà pur dire.

Aggiungo qui anche qualche riferimento molto utile per chi intende utilizzare le chiavette DVB-T in ambiente GNU Radio (dopotutto la cosa è nata proprio da lì). Stefano Sinagra IZ0MJE ha postato i primi risultati ottenuti con chiavetta DAB Noxon e la spiegazione per i "linusiani" è di una chiarezza esemplare. Da leggere anche i commenti al primo post sul suo blog Tarapippo Express, dove c'è il rimando al progetto di Balint Seeber (ecco il 27enne programmatore di Sydney nell'articolo sugli hacker appena uscito su GQ Australia!) "Gr-baz" per l'accesso diretto al bit-stream non modulato (ricordo che in orgine questo stream doveva essere salvato su file per essere rielaborato in batch).

Chiavette DVB-T, SDR ultraeconomico: le prime prove in bande ham radio

Cominciano ad arrivare anche in Italia le prime chiavette USB per ricezione televisiva DVB-T che gli hacker del Software Defined Radio hanno identificato come potenziali - ed economicissimi - front end RF per potenziali applicazioni software defined nelle bande (broadcast e amatoriali) delle VHF e UHF. Ricordo che sono chiavette equipaggiate con un chip Realtek RTL2832, un demodulatore che può essere facilmente "ingannato" in modo da dirottare verso la porta USB del computer il bitstream che esce dal primo chip di questi ricevitori digitali a due componenti, il tuner RF vero e proprio. In pratica in questo modo il computer può leggere (e demodulare con il suo software) la banda base digitalizzata dal tuner. Lo svantaggio di un set up di questo genere è che il bitstream viene campionato a 8 bit, che non sono granché: corrispondono in pratica a un ricevitore con una scarsa dinamica. Sembra però che il funzionamento di questi inattesi front end non sia poi tanto malaccio.

In questi giorni Christian Diemoz ha acquistato su Amazon.it una delle chiavette riportate nella "compatibility list" che gli appassionati stanno aggiornando su Reddit e più precisamente la LogiLink VG0002A (il costo su Amazon si aggira intorno ai 22 euro spese incluse ma in Europa esistono fonti ancora più a buon mercato). In queste sere Christian ha condotto una serie preliminare di prove di ricezione nelle bande radioamatoriali dei 6 e 2 metri e sui 70 cm. Come potete vedere dalle sue dettagliatissime note, corredate da link ai clip audio e da alcune videate, l'unica operazione preliminare consiste nel prelevare e lanciare l'installer che avevo citato in questo post, un software Windows (in teoria ricompilabile per altre piattaforme) realizzato dall'australiano Balint Seeber. Chris sottolinea che è sempre utile verificare che il driver ExtIO realizzato da Seeber finisca effettivamente nella stessa cartella in cui si trova l'eseguibile del software HDSDR, il demodulatore utilizzato per le prove (dovrebbe essere possibile utilizzare anche programmi derivati da Winrad come WRPlus). Le prove di Chris riguardano le frequenze radioamatoriali, sarà necessario proseguire i test anche nella banda 88-108 MHz, per controllare i livelli di robustezza di questi frontend e i margini di manovra per gli appassionati di ricezione FM nella gestione di segnali molto deboli e interferiti. Le chiavette di cui stiamo parlando sono già predisposte per l'ascolto dell'FM, ma è impossibile dire come si comporteranno, una volta sotto il controllo di una applicazione come WRPlus, davanti alle stazioni FM distanti pesantemente interferite da quelle locali.

Vi lascio comunque alle prove di Chris e all'audio che è riuscito a estrarre, con HDSDR, da queste radio software defined da pochi dollari. Chi avesse acquistato una di queste chiavette e volesse provare a installare il software necessario può seguire questa guida passo-passo realizzata da Giancarlo Polo, dettagliatissima e molto comprensibile (grazie a Giancarlo).

“RTL-SDR PROJECT”: PRIMA SERIE DI TEST

Chiavetta USB: LogiLink VG0002A.

Personal Computer: Intel Celeron (M) a 1.40 Ghz. Portatile con sistema operativo Microsoft XP.

Antenna: “Stilo” per ricezione DVB-T fornito con dongle USB, quindi non adeguatamente risonante su bande radioamatoriali 2m e 70cm. Oltretutto, posizionato sulla scrivania accanto al pc, senza particolare attenzione.

Software utilizzato: ExtIO di Balint Seeber quale “connettore” per la chiavetta DVB-T, con HDSDR (versione 2.13) per pilotare il ricevitore.

Osservazioni su installazione software: L'eseguibile fornito da Seeber, nella versione Windows, è davvero auto-guidante. L'unica accortezza che occorre avere (e non mi sembra sia accaduto di default, ho dovuto spostarli a mano) è che, per funzionare correttamente, i files creati dall'applicazione per l'ExtIO della chiavetta devono essere nella stessa directory di HDSDR.EXE. La configurazione dell'HDSDR è davvero semplice, costituita quasi solo da settare, nelle “Options”, l'ExtIO come Input (è per questo che, se non sente i files nella cartella, non consente di selezionare questa opzione). Le istruzioni sulle Wiki di Seeber, comunque, tolgono d'impaccio anche l'utente meno “sciolto”.

Primo test: A 145.500 MHz, in simplex FM, ho chiamato (e conversato brevemente con) IX1VKK, che è distante circa un km dalla mia abitazione. Io, per non saturare il ricevitore con la mia trasmittente (una Baofeng UV-3R, quindi per un output di circa 2W) sono uscito di casa, portandomi a una distanza di una quindicina di metri dall'immobile. IX1VKK aveva apparato base e antenna sul tetto, con erogazione di circa 4 watt iniziali, che gli ho chiesto di alzare fino a 10 nel corso del contatto. Il file con la registrazione effettuata tramite l'RTL-SDR (modalità di registrazione: “demodulated audio”, che ha quindi azzerato gli spazi tra i nostri passaggi, con lo scattare dello squelch) è qui:

http://www.box.com/s/a00e4d61e76e68cf4d88.

Secondo test: A 435.100 Mhz, in simplex FM, con lo stesso ricevitore e modalità (uscendo di casa del test precedente) ho chiamato IX1VKK. Poco dopo, al QSO si è aggiunto anche IX1BJC, in stazione fissa, ma leggermente più distante di VKK (comunque in un raggio di 2 km). Dopo alcuni istanti, ho lasciato per un momento le due stazioni, rientrando nell'abitazione, perché volevo seguire la ricezione sull'RTL-SDR. Sono quindi riuscito anzitutto ad alzare il volume della registrazione, che avevo lasciato erroneamente basso (ma ci si fa un'idea comunque dei livelli dei segnali) e a catturare un vidcap dello schermo. Il file del QSO è ascoltabile a:

http://www.box.com/s/f234f905d4f719adb983.

Terzo test: Con IX1BJC abbiamo fatto QSY su un ripetitore UHF, situato a diversi km dalla città, ma in altura, che serve ottimamente la nostra area. E' stata la prova più interessante, perché ha messo in rilievo ciò che probabilmente è il maggior limite della soluzione RTL-SDR. Io, sempre con il Baofeng UV-3R e lontano da casa, chiamavo e il collega mi rispondeva. Nella registrazione si sente però solo lui (e, comunque, con un segnale del ripetitore inferiore a quello che si ha con un portatile UHF all'interno di casa, ma questo è sicuramente dovuto all'antenna non corretta). Reputo che ciò sia dovuto al fatto che, trasmettendo con scostamento (shift in UHF di 1,6 MHz), per quanto lontano dalla postazione ricevente RTL-SDR, il mio segnale sulla frequenza di ingresso del ponte “azzerasse” il campo del ricevitore, impedendo di ascoltarmi in uscita. Esiste quindi, ma direi che l'abbiano già sollevato altri, un problema di debolezza del front-end di questa soluzione. Il file che ne dà conto è qui:

http://www.box.com/s/3ea812170159495e17f4.

Quarto test: Con un surplus militare RT-70 (potenza che non arriva a 2 Watt) e un'antenna da campo esterna, sul lato opposto della casa a quello in cui ho trasmesso in portatile nei test precedenti, ho lanciato un paio di chiamate in FM simplex a 50.500 MHz. L'SDR-RTL le ha ricevute correttamente (vedi registrazione qui:

http://www.box.com/s/26dcd3201a052fcd1596).

Resta comunque un fatto di eccesso di sensibilità. Non sono riuscito a catturare la schermata, ma la mia portante presentava almeno due immagini, di entità non trascurabile, ai lati del segnale principale.

Quinto test: Sono riuscito a coordinarmi con IX1VKK per una prova sui 50.500 MHz. La mia apparecchiatura era la stessa. Lui usciva con 5 Watt e antenna sul tetto. Direi che, viste le distanze e l'antenna dell'RTL-SDR, il suo segnale sia valutabile come assolutamente valido (e, di per sé, è già una notizia averlo ricevuto, visto che le specifiche lette fino ad oggi danno il limiite inferiore del progetto attorno ai 70 MHz!). Da notare che io, in questo caso, ho effettuato la sintonia dell'SDR sulla sua portante e, probabilmente, con il mio surplus ero fuori-frequenza. Non si spiega altrimenti la mia totale distorsione nella registrazione (http://www.box.com/s/edae5bf24d9dbe393bc3). E, in effetti, prima avevo sintonizzato sulla mia portante e la resa audio è perfetta.

Conclusioni: Il “punto debole” è sicuramente la facilità con cui il ricevitore si satura, ma vanno tenute in altrettanta considerazione tre fattori, alla luce dei quali leggere le prove odierne:

a) Sono anomale prove effettuate trasmettendo negli immediati dintorni dell'rx;

b) L'antenna utilizzata, per tipologia e posizionamento, non era sicuramente idonea a risultati validi;

c) I segnali in banda OM sono tutti inferiori ai 10 watt, quindi non dei più robusti.

Alla luce di questi tre elementi, reputo che, con le eventuali correzioni hardware (un notch 88-108 FM e, eventualmente, un attenuatore?), il progetto può dare risultati di sicuro interesse. Incoraggianti mi sentirei, infatti, di definire gli esiti dei test odierni.

(12 aprile 2012 Christian Diemoz - IX1CKN)

Chiavette USB-DVB: ora si possono utilizzare con programmi come HDSDR e WRPlus

Continua a crescere l'interesse da parte della comunità amatoriale Software Defined Radio, nei confronti delle chiavette USB vendute sui mercati consumer per la sintonia della televisione digitale terrestre sui personal computer/netbook. Se queste chiavette utilizzano specifiche combinazioni di chip per la sintonia RF e la demodulazione (in particolare quest'ultima dev'essere effettuata dal chip Realtek RTL2832, una lista di chiavette compatibile viene regolarmente aggiornata su Reddit), esiste la possibilità di estrarre la banda base non ancora demodulata e utilizzarla con le ormai affermate piattaforme SDR per il mondo PC (e Mac), ovverosia con programmi del "ceppo" derivato da Windows, come HDSDR e WRPlus. Il vantaggio è legato sostanzialmente al prezzo veramente contenuto di queste chiavette televisive e al fatto di poterle mettere al lavoro su segmenti di spettro di forte interesse radioamatoriale, come la banda UHF non televisiva, o la VHF II e III dell'FM analogico e del DAB digitale.

Se avete letto il commento di Leo Bolli al mio primo post relativo a questo argomento, forse avrete anche seguito il post ("Dongular deviation") apparso sul blog The New Tech. L'autore spiega di essere riuscito a interfacciare a HDSDR - di cui, a proposito, oggi è uscita una nuova versione - una chiavetta DVB-TR "Hama Nano", utilizzando un connettore software appena rilasciato da Balint Seeber. Il connettore si basa sullo standard ExtIO, richiede degli specifici driver USB (libusb) ma è completamente gratuito ed è stato concepito proprio per interfacciare con Winrad e gli altri software ExtIO-compatibili, hardware SDR come il Funcube Dongle o il costoso front end USRP. Ora il plug-in di Seeber riesce a riconoscere le economiche chiavette RTL2832. Per scaricarlo e installarlo (insieme ai driver USB e allo stesso HDSDR) dovete andare sul wiki realizzato da Seeber, alla pagina dei download, e cercare il file chiamato "ExtIO_USRP+FCD+rtl2832+BorIP-BETA_Setup.zip". L'installer dovrebbe provvedere anche a caricare i driver USB necessari. In teoria, il sorgente del plug-in dovrebbe essere ricompilabile su Mac, che dispone anche di versioni specifiche delle librerie "libusb".

Balint Seeber ha persino realizzato un filmato che mostra le procedure di installazione e un esempio di sintonia delle frequenze UHF con HDSDR.