SDR приемник ч.2⁠⁠

Всем привет!

Продолжаю историю с созданием и модернизацией своего SDR приемника.

С момента последней (первой на эту тему) публикации прошло полгода и вот что уже удалось реализовать.

1. Генератор шума.

Для повышения уровня сигнала спутников планировал сделать полосовой фильтр на частоту 137 МГц, но его мало спаять, благо несложных схем в интернете много, но еще нужно настроить, а для этого нужен АЧХ-метр.

Покурив эту тему в интернете, нашел подходящий вариант подручного АЧХ-метра, состоящего из все того же SDR-приемника, работающего в режиме широкополосного сканера, к которому на вход подключается исследуемый фильтр с генератором шума.

Генератор шума (Noise source) вырабатывает шумовой сигнал определенного уровня в широком спектре радиочастот и в принципе продается на Али по цене что-то около 800 руб.

Но поскольку для меня SDR приемник является хобби, то изначально ставил себе цель собрать его минимальными вложениями с максимальным результатом, поэтому решил сделать генератор шума сам на стабилитроне. Получилось вот так:

Сам генератор разместил в корпусе от самого дешевого ТВ сплиттера, который нашел. Для корпуса с разъемами он подходит просто отлично.

Кстати про разъемы - изначально для соединения антенны с примеником использовал ТВ коаксиальный кабель и резьбовые разъемы типа F. Опять же нашел магазин, где стоят они копейки, а в итоге на их основе получил очень неплохую систему разъемных соединений для своих нужд.

Итак генератор был собран и протестирован и выдавал шум в диапазоне от где-то 40 МГц до измеренных мной 400 МГц величиной 20 Дб - для настройки фильтра 137 МГц самое то.

2. Полосовой фильтр.

Далее в аналогичном корпусе был спаян полосовой фильтр на 137 МГц.

И настроен на нужный диапазон 137 МГц. Использовал SDR приемник в режиме широкополосного сканера с программой RTL-plan.

3. Автоматизация.

Поковырявшись еще тогда летом со связкой "SDR-приемник - компьютер" в части приема сигналов с погодных спутников NOAA осознал всю сложность задачи - спутник совершает один оборот вокруг земли за 1,5 часа и в конкретном месте проходит по небу от горизонта до горизонта самое большее за 15 минут, все зависит от наклонения траектории. Нужно вычислить в какое время конкретный спутник появится в зоне видимости, и затем его сигнал нужно поймать и записать. На базе Windows есть несколько связок программ, позволяющих сделать указанные операции в автомате, например Orbitron + HDSDR (SDR Sharp. Я настроил программную часть приемника на базе старого нетбука EEE PC, который тянет максимум WinXP, а на нее уже просто нет никаких обновлений, и многие программы работают очень криво.

В связи с чем я решил поставить на нетбуке Linux, поскольку эта ОС меня в принципе интересовала и хотелось с ней поразбираться.

Как итог - установил Lubuntu, настроил, вник в тему эксплуатации бубна при настройке ОС, понял, что эта тема мне нравится...=)

Под Linux также есть связка программ для автоматизации приема сигналов спутников GPredict + GQRX. Попробовал ее настроить, но тоже чего-то не хватало, поскольку в конечном итоге получал максимум аудио запись сигнала спутника, а хотелось полной автоматизации с декодированием сигнала в изображение.

И тут я наткнулся на статью

https://www.instructables.com/Raspberry-Pi-NOAA-Weather-Sate...

где подробнейшим образом разжеван процесс создания набора автоматизироыванных скриптов для приема и декодирования сигналов погодных спутников NOAA. Правда написана она была для Raspberry Pi, но поразбиравшись, адаптировал скрипты для своего Линукс мини сервера.

С 10 января запустил мини сервер на постоянную работу. Алгоритм работы скриптов такой:

1. В 00:00 часов каждых суток загружается актуальный файл с информацией о траектории спутников в формате TLE.

2. Затем из него выдергивается информация о спутниках NOAA-15, 18, 19;

3. Далее с помощью программы Predict для конкретного местоположения приемной станции определяется время появления и ухода спутника из поля зрения, и эта информация помещается в планировщик Linux.

4. В назначенное время в планировщике запускается скрипт, который записывает радиосигнал и сохраняет его в звуковой файл.

5. Звуковой файл перекодируется в изображение программой WXtoImg.

По итогу почти 3 недель работы минисервера стали вот такие изображения:

Это все спутниковые снимки, сделанные в разные дни. На них видны облака, суша, кое где даже море. Снимки как раз охватывают Хабаровский и Приморский край, частично виден Сахалин, Япония, Корея, Китай. Цветные географические границы наносит сама программа.

Изображения к сожалению не полноформатные, а только выхватывают часть снимка - все из-за того, что антенна вынесена за пределы балкона буквально на метр (дальше не позволяет конструкция) и и "смотрит" на только на южную половину неба, поскольку северная закрыта домом. Поэтому сигнал тем лучше, чем выше над головой пролетает спутник и чем больше его траектория проходит по южной половине неба.

Кстати про минисервер - поначалу нетбук эксплуатировался полноценно, то есть я в него периодически заходил и прям в нем просматривал снимки. Затем разобрался как настроить сетевое подключение к нетбуку с другого ноутбука и в итоге нетбук был убрат в дальний угол, на нем была отключена графическая подсистема и теперь он эксплуатируется как настоящий минисервер. Мониторю его работу через терминал по SSH.

В дальнейших планах подключение усилителя к антенне, для улучшения качества картинки.

И еще присматриваюсь к приему сигналов другого спутника Meteor M2, который передает изображения в том же диапазоне частот, но уже по другим - цифровым - протоколам.

To be continued...