Катану отдай,
Меч деревянный возьми.
Так модно теперь.
Пусть это покажется не патриотичным, но благодарить за то, что простым русским людям жить стало лучше и веселее, следует китайцев. Конечно, в области балета они далеко не впереди планеты всей, да и про Мурку пьяным баритоном петь душевно не умеют. Но всё равно найдётся, за что их можно искренне любить.
К примеру, Россия, зачем-то убившая свою электронику, сейчас самостоятельно не сделает промышленным способом даже банального бытового КВ радиоприёмника, какой в познавательных целях в советское время паяли 15-летние пацаны. Поэтому судьба нам пользовать китайские приёмники, если только найдётся, что слушать в эфире .
Заслуга китайцев не столько в том, что они снабжают нас вполне годными средствами связи и другими нужными штуками за впятеро меньший прайс, чем того бы можно было ожидать от отечественных спекулянтов. Без китайцев мы бы вообще не приобщились к некоторым современным технологиям.
Поскольку местный автор всё ещё сохранил детство, необузданно играющее в попе, он Вам сегодня расскажет, как стать полноценным Сноуденом всего за дюжину долларов инвестиций в китайскую экономику. Приобретя у братьев-китайцев очень хитрый девайс двойного назначения, а уж через него — не хилый экспириенс и безусловный профит.
TV донгл на чипсетах RTL2832U и Rafael Micro R820T
Это вот такая штука, выпускаемая в многочисленных модификациях, и доступная в любом магазине китайской электроники типа АлиЭкспресс:
С обратной стороны в блистер вложен CD-диск с софтом, и, скажем так, антенно-фидерная система — магнитное основание с кабелем и разъёмом, в которое вкручивается антенна из середки лицевой стороны блистера.
В сборе получается вот такая картинка:
Стоит сразу сказать, что пульт управления и CD-диск нам вообще не пригодятся. Так же совершенно всё равно, что будет написано на самом донгле в плане поддерживаемого им функционала (от этого зависит его цена). Важно лишь, чтобы в донгле были микросхемки тюнера R820T и АЦП RTL2832U.
По всей видимости, никто и никогда не покупает эти донглы для использования по прямому назначению (прослушивание радио и просмотр цифрового эфирного телевидения на экране компьютера), всех интересуют в первую очередь альтернативные способности девайса.
Ну и мы туда же :)
Китайцы очень хорошо нас понимают, а потому обязательно оговаривают в описании лотов использованный чипсет, и даже подтверждают это фотографией внутреннего содержимого (кликните на картинку, чтобы увеличить):
Чипы с числом ножек более дюжины — это те самые тюнер (слева) и АЦП (правее). Причём жизненно важно, чтобы чуть выше антенного разъёма транзистор о трёх ножках (промаркирован как D6) был таки впаян. Он символизирует собой два встречно-параллельных диода в одном корпусе, защищающих вход девайса от статики — китайцы очень любят экономить на таких вещах, и запросто могут диодную сборку не впаять, что Вам непременно потом аукнется.
Выяснив, как это выглядит, пора задаться вопросом, как это работает.
SDR начального уровня на TV донгле.
У чипа RTL2832U нечаянно был обнаружен очень ценный режим, в котором все встроенные в чип штатные функции декодирования TV полностью отключаются, а сам чип начинает работать как банальный, но быстродействующий АЦП, позволяющий делать оцифровку с частотой до 3 миллионов восьмибитных выборок в секунду. Это нам понятно, мы с детства наслышаны про мирно пашущий трактор с вертикальным взлётом.
С помощью специального нестандартного драйвера чипом даже можно полноценно управлять по USB, и получать от него оцифрованный эфирный сигнал.
Эфирный сигнал поступает от тюнера, выполненного на чипе R820T. Чип может быть и другим, но этот интересен тем, что способен работать на частотах от 24 МГц до 1.75 ГГц. Принимаемая частота также выставляется через USB драйвер, а кусок радиодиапазона вблизи заданной частоты и шириной от 250 кГц до 3 МГц вырезается из эфира, и скармливается АЦП.
Далее софт на компьютере из оцифрованного куска спектра разворачивает на экране панораму, где каждая радиостанция видна как на ладони, и может быть прослушана.
Это не что иное, как SDR - Software Defined Radio, когда над эфирным радиосигналом не осуществляется никаких манипуляций — он или оцифровывается прямо с антенны (но комплектующие будут весьма дорогие), либо сначала переносится на нулевую частоту, и потом оцифровывается (наш случай, всех комплектующих тут долларов на пять).
Что умеет SDR приёмник на TV донгле?
Он умеет творить чудеса.
Так как демодуляция передачи радиостанции, а также селекция конкретной радиостанции из целой кучи одновременно принимаемых осуществляется путём обработки циферок по математическим алгоритмам, то мы можем слушать всё, что вещает в диапазоне частот, поддерживаемых тюнером донгла. Абсолютно любым видом модуляции. Лишь бы вычислительной мощности компьютера, к которому донгл подключен, для этого хватало.
Что самое замечательное, доступен приём любого вида модуляции — это универсальный радиоприёмник. На сегодня бесплатный софт без проблем позволит Вам слушать:
- Радиовещательные АМ станции.
- Широкополосную ЧМ (советский УКВ диапазон).
- Широкополосную FM (импортный FM диапазон), RDS и стерео поддерживаются.
- Радиолюбительские виды модуляции — телеграф CW и телефон USB/LSB/DSB/NFM
- Любую радиосвязь на УКВ (обычно NFM)
- Цифровую радиосвязь APCO P25, DMR, NXDN, D-Star, ProVoice, MotoTRBO – это МЧС, МВД, и т.д.
Причём, если участок радиодиапазона заселён очень сильно, и станции стоят впритык друг к другу, то, в отличие от аналоговых приёмников, где селекция по соседнему каналу невысока, и чистого приёма нужной станции не добиться, тут всё иначе — для прослушивания можно вырезать кусок спектра любой ширины. Ибо цифровые технологии.
Теперь о том, что можно слушать.
Окромя радиолюбителей и радиовещания, от которых тут будет лишь кусочек, начиная с 24 МГц, наш USB свисток даст нам доступ к таким связным диапазонам:
- CB (Citizen's Band) – гражданский диапазон с «дальнобоями».
- LB, так называемый Лоу Бэнд 30-50 МГц, в рамках которого паразитируют и устаревшие модели домашних радиотелефонов.
- TV в метровом и дециметровом диапазонах (звук).
- УКВ и FM радиовещание.
- УКВ связь всех служб (ГАИ, полиция, охрана, таксисты, медики, энергетики, и т. д.)
- В том числе гражданская радиосвязь LPD/PMR/GMRS/FRS/KDR
И любая, какая появится впредь.
Понятно, что есть куча софтин, позволяющих вытаскивать из принимаемых сигналов сообщения пейджинговой связи, или детектировать местоположение самолётов (ADS-B AIRCRAFT RADAR). Но это уже узкоспециальная экзотика, таинства которой следует постигать в других местах.
Тут же нам важно засвидетельствовать, что наш USB свисток плюс бесплатный софт к нему позволяют слушать всё, что угодно. И в аналоге, и в цифре.
Как показали эксперименты, чувствительность девайса довольна высока, и составляет доли микровольта (около 0.25 мкВ на LPD). Это хороший показатель.
Установка драйверов RTL SDR приёмника.
Хотя существует масса публикаций про то, как сделать из китайского USB свистка по прозвищу «TV донгл» вполне кошерный SDR приёмник, самые основные моменты там упомянуты вскользь. В результате на тематических форумах люди бьются рыбой об лёд, и матерятся всякими разными древними русскими словами с давно позабытым сакральным смыслом.
Чтобы этого не было, для всех, кто неравнодушен к всеволновому приёму неправильных радиостанций, ниже даётся простая инструкция.
-
Сперва нам нужен драйвер, переключающий чип RTL2832U донгла в не задокументированный режим работы. Бинарник именуется zadig.exe, и может быть выгуглен самостоятельно. Однако имеет смысл брать его на оффсайте.
Обратите внимание, что каждой операционке полагается своя версия софта, так что будьте внимательны.
-
Теперь стоит выбрать гнездо USB, к которому донгл и будет впоследствии подключаться. Иногда наблюдается нежелание оконечных девайсов работать с «чужими» портами без переустановки драйверов, так что тут на всякий случай будем педантичны.
Втыкаем в выбранное гнездо USB 2.0 наш донгл, купленный у китайцев.
Антенну подключать к нему пока не надо.
-
Винда ринется опознавать обнаруженное устройство, искать для него драйвера, а потом их ставить. На этом этапе мы ей пока не мешаем, так как Винда должна предварительно детектировать наличие так называемого Bulk-In Interface.
А вот когда Винда захочет поставить драйвера, но нигде их не найдёт, запрос на поиск и установку драйвера надо отклонить. Драйвер мы поставим свой, альтернативный.
-
Для этого запускаем тулзу из пункта раз, вынутую из архива.
Что в каком выпадающем меню должно быть установлено, видно на рисунке:
-
Далее компьютер обязательно надо перезагрузить, оставив донгл гнездиться в USB разъёме. После перезагрузки никаких вопросов по поводу этого донгла со стороны компьютера быть не должно. Они уже знакомы.
Это всё.
Правда, при очередном обновлении Винда запросто может предположить, что это всё-таки некое Реалтек аудио устройство, для которого следует поставить драйвер поновее.
Если автообновление Вашего компьютера не юзает запрос на одобрение таких действий, и всё обновляет автоматом, то после такого насилия донгл в качестве SDR работать откажется.
В таком случае Диспетчером Устройств это фиктивное аудиоустройство нужно снести, вытащить донгл из USB, и вставить его обратно. Винда заново активирует Bulk-In Interface, обнаружит и одобрит интерфейс инфракрасного управления (оно в донгле, как понимаете, есть), и вспомнит про ранее установленный драйвер - переставлять его не потребуется.
Программы для управления SDR приёмником.
Скажем сразу, таких программ воз и маленькая тележка. Каждая из них заточена под какое-то конкретное применение, и определённые вещи делает максимально удобным образом. Вот такой линк способен развлекать Вас не менее недели, ежели Вы любите коллекционировать ощущения. Кстати, это культовый сайт для нашего девайса, его стоит поизучать.
Самый цимес состоит в том, что нужный софт можно написать даже самостоятельно. Например, вот образец простейшего софта, который работает в консоли Винды, принимая либо какую-нибудь одну станцию, либо мониторя несколько каналов. Ресурсов кушает практически ноль, и для мониторингового приёмника подходит идеально.
Как следует из рисунка на примере подслушивания местных таксистов, в консоли Винды возможно организовать некий визуал - видеть спектр и силу сигнала станции в диапазоне частот, рисунок её модуляции на «водопаде». А поскольку в программе есть даже шумодав, то не проблема превратить этот мониторинговый приёмник в сервис трансляции радиопереговоров в Интернет. Легковесная прога, USB свисток в порту компьютера, и короткая антенна, обычно торчащая прямо из свистка — внешне всё совсем просто.
Более сложные программы предполагают наличие желания в них разобраться, а также серьёзный подход к радиоприёму. Ну и требования к процессору компьютера будут выше на порядок.
Местный автор перепробовал множество вариантов, и считает, что наиболее универсальным, но в то же время максимально простым и удобным в эксплуатации, является софт под названием SDR# (или SDRSHarp, что одно и то же).
Ни один энтузиаст SDR приёма мимо него никак не пройдёт, а скорее всего, именно на нём и остановит свой выбор. Потому что архитектура программы модульная, а программа портабельная. Что Вам надо, то в неё и впендюрите. Что не нужно, то отрежете.
Оффсайтом служит ресурс sdrsharp.com, однако он излишне лаконичен, и содержит далеко не все плагины, полезные в хозяйстве. Поэтому весьма пригодится ещё и русскоязычный ресурс rtl-sdr.ru, где для данной управляющей программы, ко всему прочему, выложен плагин DSD+ (приём цифровых каналов связи, которые в эфире звучат как малопонятное, но интригующее тыр-тыр-тыц). С инструкцией по активации и настройке, естественно.
Об антенне.
Не забывайте: то, что идёт в комплекте поставки донгла, хорошо работает лишь в районе 600 МГц, где живёт телевидение. Слушать там особо нечего.
В других диапазонах эта антенна работает так себе, хотя на неё и ловится FM радиовещание и всякие местные полицаи и таксисты. Но всё-таки гораздо лучше будет применить настоящую антенну на соответствующий диапазон, либо хотя бы навинтить на магнитное основание штыревую телескопическую антенну регулируемой высоты. Её уже можно настроить на нужную длину волны, хотя без противовеса она и не станет работать в полную силу.
Только правильная внешняя антенна, высунутая за пределы железобетонного здания, позволит раскрыть весь потенциал SDR приёмника.
Впрочем, это справедливо и для приёмника любого иного типа.
Недостатки SDR на базе TV-донгла с RTL2832U:
Недостаток фактически только один — низкий динамический диапазон приёмника, обусловленный минимальной разрядностью чипа (8 бит).
Это означает, что если в участке диапазона работает много станций, часть из которых проходит слабо, и Вы как раз слушаете одну из станций со слабым сигналом, то появление гораздо более мощной станции снижает чувствительность приёмного тракта до состояния, когда приём этой слабой станции становится проблематичен, или даже вовсе невозможным.
Эффект сказывается главным образом на УКВ, где связные станции имеют символическую мощность (от 5 до 7 Ватт), но где-то рядом с Вами периодически включается мощная базовая станция какого-нибудь полицейского РОВД.
Это принципиальный недостаток — динамику более 50 db Вы не получите.
Лечится это дело только наращиванием разрядности АЦП, но исключительно в ущерб цене — можете погуглить прайс на FUNcube Dongle Pro с 16-битным АЦП.
Правда, с другой стороны, более высокая разрядность АЦП не позволит развернуть панораму на мегагерцы — у того же FUNcube Dongle Pro она составляет 192 кГц максимально. Это взаимно зависимые параметры, обусловленные конечной полосой пропускания порта USB – пропихнуть через порт можно сколько-то бит в секунду, и не больше.
Недостатки «голого» донгла.
Недостаток архитектуры приёмного тракта донгла тоже фактически только один — принципиальное отсутствие входных контуров (преселектора), либо хотя бы полосовых диапазонных фильтров, не позволяет реализоваться высокой чувствительности SDR приёмника.
Для серьёзного применения жизненно важно дооснастить донгл сменными фильтрами на частоты тех диапазонов, что Вам интересны.
Итого.
Несмотря на некоторые ограничения, обусловленные лишь бюджетностью конструкции, в умелых руках USB свисток класса «TV-донгл R820T+RTL2832U» за $10 способен стать основой для приличного приёмника, который ловит всё.
Местный автор, как только сподобится, представит такую конструкцию, перекрывающую все КВ диапазоны плюс УКВ, объёмом где-нибудь в районе трети кубического дециметра. На вот этом самом донгле.
Это чуть позже.
Но даже в состоянии «голый донгл без ничего» чудесный китайский девайс являлся бы мечтой любого радиолюбителя ещё каких-нибудь десять лет назад. А вот сегодня сиё чудо природы никого не удивляет, и 99% населения, прочитав восторги местного автора, даже и не поймёт, с чего это местный автор так счастлив, и по какому такому странному поводу.
