Материал: Системы подвижной радиосвязи. лабораторный практикум. Федоров С.М., Бойко О.В
–[AF Gain] – громкость;
–[Samplerate] – частота дискретизации звукового потока на выходе;
–[Input] – выбор звукового входа;
–[Output] – выбор устройства для воспроизведения
звука;
– [Latency] – размер буфера накопления сигнала
вмиллисекундах;
–[Filter audio] – включение звукового фильтра на выходе. Фильтр не настраиваемый. Полоса пропускания для
NFM и AM равна половине полосы, установленной
впараметре [Filter Bandwidth]. Для WFM 20–20000 Гц.
Вкладка FFT Display:
Рис. 71. Вкладка FFT Display
–[View] – выбор отображения анализатора спектра, водопада или обоих одновременно;
–[Window] – выбор оконной функции для анализатора
иводопада. Оказывает некоторое влияние на отображение;
110
–[Resolution] – количество точек преобразования Фурье входного IQ сигнала. Чем больше точек, тем чётче картинка спектра и больше нагрузка на процессор;
–[Use time marker] – вывод на «водопад» информации
овремени и дате;
–[Gradient ...] – настройка палитры водопада;
–[Smoothing] – набор регуляторов – в переводе на русский означает «сглаживание». Влияет на отображение спектра и водопада;
–[Offset] – смещение максимума анализатора спектра;
–[Range] – (диапазон) смещение минимума анализатора спектра. Очень полезный регулятор. Для RTL-тюнеров достаточно поставить –70-80 dB.
Программное обеспечение анализа и декодирования принимаемых радиосигналов SDR Sharp способно обрабатывать следующие виды модуляции:
–NFM – узкополосная частотная модуляция. С такой модуляцией, как правило, работает большинство УКВ трансиверов;
–WFM – широкополосная частотная модуляция. С ней обычно вещают FM-станции;
–AM – амплитудная модуляция. С таким видом модуляции слушаем авиадиапазон;
–DSB – амплитудная модуляция с подавлением несущей;
–LSB/USB – модуляция с нижней/верхней боковой полосой;
–CW – телеграф;
–RAW – чистый сигнал без демодуляции.
GNU Radio – это бесплатный инструментарий для разработки программного обеспечения с открытым исходным кодом, который обеспечивает блоки обработки сигналов для реализации программных радиостанций, работает под управлением операционной системы Linux (Debian, Ubuntu, Kali и др.). Может использоваться с легкодоступным
111
недорогим внешним радиочастотным оборудованием для создания программных радиостанций или без аппаратного обеспечения в симуляционной среде. Он широко используется
висследовательских, отраслевых, академических, правительственных и хоббистских средах для поддержки как исследований в области беспроводной связи, так и реальных радиосистем. Программа выполняет всю обработку сигнала. Вы можете использовать его с целью создания приложений для приема и передачи данных с помощью радиооборудования или для создания полностью приложений на основе симуляции.
Комплекс ПО имеет фильтры, канальные коды, элементы синхронизации, эквалайзеры, демодуляторы, вокодеры, декодеры и многие другие типы блоков, которые обычно встречаются в системах обработки сигналов. Что еще более важно, он включает в себя метод подключения этих блоков, а затем управляет передачей данных из одного блока
вдругой. Расширение функциональных возможностей также довольно легко – если вы обнаружите определенный блок,
который отсутствует, вы можете быстро его создать и добавить.
Приложения GNU Radio могут быть написаны на языке программирования C++ или Python. Это позволяет разработчику реализовывать в режиме реального времени высокопроизводительные радиосистемы в простой в использовании среде быстрого развертывания приложений.
Рис. 72. Главное окно программы GNU Radio
112
7. Широкий спектр использования SDR радиосистем не исключает и возможности построения комплекса исследования стандарта системы сотовой подвижной радиосвязи GSM. Предложим разработанную нами методику мониторинга и оценки качества связи, а также покрытия абонента базовыми станциями ССПР GSM-900 в Российской Федерации популярными операторами (МТС, Мегафон, Билайн и Теле2). Процедура базируется на основе коммерческой платформы RTL-SDR. Рассмотрим используемое программное обеспечение для поставленной цели.
Сканер радиодиапазона RTL-SDR Scanner – это кроссплатформенный графический интерфейс сканирования частот, работающий под ОС Windows 7 и написанный на Python, который использует библиотеку OsmoSDR RTL-SDR. Программа позволяет оценить общую загруженность спектра (в данном случае диапазона ССПР GSM 900). Сканер пытается преодолеть частотный отклик путем усреднения сканирования от обоих положительных и отрицательных смещений частоты данных основной полосы (рис. 73).
Рис. 73. Окно сканера RTL-SDR Scanner
113
Чтобы запустить сканирование, просто введите диапазон в нижней части окна и нажмите «Пуск» (Start), через некоторое время отобразится график сильных сигналов.
Dwell – контролирует, как долго выполняется выбор каждого шага, более длительное время приведет к усреднению сигнала.
Continuous update – обновляет отображение на каждом шаге. Предостережение следует использовать только с небольшим сканированием и низким временем выдержки, иначе оно станет отвечать на запросы.
Программа сканирует частоту, указанную для самого сильного сигнала, и затем вычисляет исправление ошибок ключа. Чтобы получить максимальную отдачу от этого, вам нужен непрерывный пик сигнала, который выделяется из фонового шума.
Разберем подробнее элементы главного окна сканера:
–Start – частота начала сканирования;
–Stop – частота остановки сканирования;
–Mode – синхронное или непрерывное сканирование;
–Dwell – время выборки, затраченное на каждый шаг;
–FFT Size – размер FFT, более высокие значения приводят к более высокой точности анализа (при более высоких размерах выдержки должны быть увеличены);
–Live update – обновление отображения на каждом шаге (осторожно, оно может быть медленным и непредсказуемым);
–Grid – отображение сетки при сканировании;
–Display – изменение типа графика.
Меню «File» представляет собой набор следующих пунктов:
–Open – открыть сохраненное сканирование;
–Save As – сохранить сканирование;
–Export – экспорт сканирования в файл CSV;
–Properties – информация о сканировании.
В меню Edit выделим пункт Preferences – данная функция позволяет установить усиление ключа, калибровку,
114