Настройка системы для работы с цифровыми видами связи (FT8, WSJT-X, HDSDR, Afedri SDR-Net)
- Введение
В современных условиях радиолюбительства использование программных радиоприёмников (SDR) стало неотъемлемой частью работы с цифровыми модуляциями, такими как FT8, JS8, WSPR и другие. В данной статье я расскажу о процессе настройки комплексной системы для приёма и декодирования сигналов FT8 с использованием:
RTL-SDR (для УКВ)
Afedri SDR-Net (для КВ)
HDSDR (основной интерфейс)
WSJT-X (декодер FT8)
Цель — создать полностью автоматизированную систему, которая позволит эффективно работать с цифровыми видами связи, а также отправлять логи в PSKReporter.
- Подключение RTL-SDR к сети и программе для просмотра водопада
2.1. Настройка RTL-SDR на Zynq
Для работы с RTL-SDR через сеть используется утилита rtl_tcp. Она позволяет транслировать данные I/Q по TCP/IP протоколу.
Технические детали:
rtl_tcp : Это сетевой сервер, который передаёт сырые данные I/Q от RTL-SDR.
Sample Rate : Частота дискретизации должна быть выбрана оптимально:
Для УКВ (144 МГц): Обычно используется 960 kSps или 1.024 MSps .
Выбор зависит от требуемой полосы пропускания и производительности системы.
Усиление (-g) : Нужно настроить усиление так, чтобы избежать перегрузки АЦП:
Если антенна чувствительная (например, направленная), можно использовать минимальное усиление (-g -10).
Для базовых антенн может потребоваться среднее усиление (-g 30).
Шаги настройки:
Запуск rtl_tcp на Zynq:
bash
1
rtl_tcp -a 0.0.0.0 -p 1234 -f 144500000 -s 960000 -g -10
-a 0.0.0.0: Принимает подключения с любого IP.
-p 1234: Порт для передачи данных.
-f 144500000: Частота приёма (например, 144.5 MHz).
-s 960000: Скорость дискретизации (0.96 Msps).
-g -10: Минимальное усиление для предотвращения перегрузки.
Проверка работы:
Используйте команду rtl_test для проверки корректности работы:
bash
1
rtl_test -t
Подключение к программам:
В HDSDR или других программах выберите ExtIO для RTL-SDR и укажите:
1
rtl_tcp=IP_ZYNQ:1234
Иллюстрация:
2.2. Просмотр водопада
Используйте HDSDR или другую программу для отображения спектра:
Настройка HDSDR:
Перейдите в меню Device → ExtIO.
Выберите ExtIO_RTL.dll.
Настройте частоту и полосу пропускания.
Откройте водопад для визуализации сигнала.
Иллюстрация:
- Подключение Afedri SDR-Net к HDSDR и SDR-Console
3.1. Настройка Afedri SDR-Net
Afedri SDR-Net — это профессиональный сетевой SDR, который можно использовать для приёма сигналов на КВ диапазонах.
Технические детали:
Afedri SDR-Net : Профессиональный сетевой SDR с высокой стабильностью и широкой полосой пропускания.
Протокол : Afedri использует собственный протокол для передачи данных I/Q через Ethernet.
IP-адрес : Убедитесь, что Afedri доступен по IP в вашей сети.
Шаги настройки:
Настройка Afedri SDR-Net:
Убедитесь, что Afedri работает и доступен по IP в вашей сети.
Настройте его через веб-интерфейс:
Частота
Усиление
Фильтры
Подключение к HDSDR:
В HDSDR:
Перейдите в меню Device → ExtIO.
Выберите ExtIO_Afedri.dll.
Настройте IP-адрес Afedri и порт (по умолчанию 8072).
Подключение к SDR-Console:
В SDR-Console:
Перейдите в Setup → External Radio.
Настройте COM-порт и скорость (например, COM99, 19200 бод).
Иллюстрация:
- Передача сигнала из HDSDR и SDR-Console в программу WSJT-X для декодирования FT8
4.1. Настройка Virtual Audio Cable
Для передачи звука между HDSDR/SDR-Console и WSJT-X используется Virtual Audio Cable (VAC).
Технические детали:
Virtual Audio Cable : Создаёт виртуальные аудиоустройства, которые позволяют передавать звук между программами без физического подключения.
Line 1 (VB-Cable) : Виртуальный выход HDSDR.
CABLE Input (VB-Audio Virtual Cable) : Виртуальный вход WSJT-X.
Шаги настройки:
Установка VAC:
Установите VB-Cable или Virtual Audio Cable.
Создайте виртуальный кабель (например, Line 1).
Настройка HDSDR:
В HDSDR:
Перейдите в Options → Soundcard.
Выберите виртуальный выход (например, Line 1 (VB-Cable)).
Настройка WSJT-X:
В WSJT-X:
Перейдите в Settings → Audio.
Выберите виртуальный вход (например, CABLE Input (VB-Audio Virtual Cable)).
Иллюстрация:
- Управление частотой SDR приёмника из WSJT-X
5.1. Настройка CAT-управления
Для управления частотой из WSJT-X используется протокол CAT через виртуальные COM-порты (Com0com).
Технические детали:
CAT (Computer Aided Tuning) : Протокол для дистанционного управления частотой и другими параметрами радио.
Com0com : Создаёт пару виртуальных COM-портов, которые имитируют физическое соединение между компьютером и радио.
COM-порты : Одному устройству назначается один порт (например, COM27), а другому — комплементарный порт (например, COM28).
Шаги настройки:
Настройка Com0com:
Установите Com0com.
Создайте пару виртуальных COM-портов (например, COM27 и COM28).
Настройка HDSDR:
В HDSDR:
Перейдите в Options → CAT to HDSDR.
Выберите COM-порт (например, COM27).
Установите скорость (например, 19200 бод).
Установите галочку Activated.
Настройка WSJT-X:
В WSJT-X:
Перейдите в Settings → Radio.
Выберите тип радио (например, "SDR Radio SDRConsole").
Выберите комплементарный COM-порт (например, COM28).
Установите скорость (например, 19200 бод).
Нажмите кнопку "Тест CAT" — она должна окраситься в зелёный цвет.
Иллюстрация:
- Что удалось достичь в итоге
6.1. Декодирование FT8
Система успешно декодирует сигналы FT8:
Приём сигналов с помощью Afedri SDR-Net на КВ.
Приём сигналов с помощью RTL-SDR на УКВ.
Декодирование сигналов в WSJT-X.
Иллюстрация:
6.2. Автоматическая передача логов в PSKReporter
Логи QSO автоматически отправляются в PSKReporter через WSJT-X:
Включена функция автоматической отправки логов.
Логи сохраняются в файлы и передаются на серверы PSKReporter.
6.3. Стабильность работы
Система работает стабильно:
Без потерь данных при передаче через сеть.
Быстрое управление частотой из WSJT-X.
Корректная передача звука через Virtual Audio Cable.
- Планы на будущее
7.1. Реализация на одноплатниках и Linux
Цель — перенести всю систему на одноплатные компьютеры (например, Raspberry Pi, Orange Pi):
RTL-SDR : Настройка rtl_tcp на Linux.
Afedri SDR-Net : Удалённый доступ через Ethernet.
GNU Radio Companion : Автоматизация обработки сигналов.
WSJT-X : Настройка на Linux для декодирования FT8.
7.2. Реализация передачи
Добавить функцию передачи сигналов:
Настройка PTT (Push-to-Talk) через CAT.
Интеграция с внешним трансивером или SDR-передатчиком.
7.3. Автоматическое проведение радиосвязи
Реализовать скрипты для автоматического ответа на вызовы:
Мониторинг активных станций.
Автоматическая отправка сообщений.
Выводы
Выполненная работа показала, что даже с бюджетным оборудованием (RTL-SDR, Afedri SDR-Net) можно создать мощную систему для работы с цифровыми видами связи. Благодаря открытому ПО (HDSDR, WSJT-X, GNU Radio) и простым инструментам (Virtual Audio Cable, Com0com) удалось добиться высокой производительности и стабильности.
Приложения
Скриншоты конфигурации HDSDR, WSJT-X и других программ:
Настройка CAT в HDSDR
Настройка Virtual Audio Cable
Настройка WSJT-X для CAT-управления
Скриншоты успешного декодирования FT8:
Водопад HDSDR
Декодированные сообщения в WSJT-X
Логи QSO, отправленные в PSKReporter:
Примеры записей логов
Схемы подключения:
Сетевая архитектура
Связь между программами
Заключение
Выполненная работа показала, что даже с бюджетным оборудованием (RTL-SDR, Afedri SDR-Net) можно создать мощную систему для работы с цифровыми видами связи. Благодаря открытому ПО (HDSDR, WSJT-X, GNU Radio) и простым инструментам (Virtual Audio Cable, Com0com) удалось добиться высокой производительности и стабильности.
