Материал: Системы подвижной радиосвязи. лабораторный практикум. Федоров С.М., Бойко О.В

Рис. 95. Программно-определяемая радиосистема анализа радиосигналов для RTL-SDR в Simulink

Для начала проверим работоспособность данной схемы с лабораторным SDR-оборудованием RTL-SDR R820T2 на примере приема FM радио. Для этого в окне блок-схемы кликнем два раза мышкой по блоку Centre Frequency, что вызовет окно его настроек. Выставляем частоту приема 105,3 (105,3 МГц) в поле Constant value и нажимаем кнопку ОК.

Рис. 96. Изменение частоты приема RTL-SDR в Simulink

Проверим настройки основной части схемы-блока RTL-SDR Receiver, кликая по нему два раза левой кнопкой мыши в окне блок-схемы. В поле Sampling Rate выставляем значение частоты дискретизации 2.8e6, в поле Frequency Correction – значение 0, в Output data type выбираем тип double, в поле Samples per frame – значение 8192. После всех вышеописанных манипуляций нажимаем кнопку Apply

135

(программа может зависнуть на очень короткое время для ввода новых параметров после нажатия), затем ОК.

После завершения настроек основных компонентов требуемой блок-схемы запускаем ее по нажатии кнопки Run.

Рис. 97. Запуск программно-определяемой радиосистемы анализа радиосигналов для RTL-SDR в Simulink

После запуска выводится окно о невалидности используемого дополнения для работы с RTL-SDR оборудованием. Данный программный недочет присутствует, когда нет доступа к сети Интернет, но его можно легко исправить, нажав на кнопку Fix Support Package, после чего закрывается вышеописанное окно, а также все открытые окна в Simulink.

Открываем заново вышеописанную схему и запускаем ее. Через некоторое время (зависит от мощности аппаратной части ПК) запустится процесс приема радиосигналов, и мы сможем визуально наблюдать уровни сигналов FM радио в верхнем окне, а также спектрограмму голосов в нижнем окне.

Рис. 98. Осциллограмма сигнала FM радио

136

Рис. 99. Спектр сигнала FM радио

Приступим к основной части лабораторного исследования. В настройках блока RF Gain выставим значение уровня сигнала 50 в поле Constant value и нажмём кнопку ОК.

Обратимся к результатам предыдущей лабораторной работы «Исследование диапазона GSM-900. Анализ качества покрытия базовыми станциями в пределах местонахождения». Как Вы помните, в ней мы исследовали частоты работы базовых станций «большой тройки» операторов системы сотовой связи GSM в пределах местонахождения абонента. Проанализируем принимаемый RTL-SDR радиосигнал, выбрав одну из БС по желанию студента на основе результатов сканирования и определения принадлежности БС к оператору предоставления услуг.

Для примера выберем базовую станцию оператора сотовой связи ПАО «Мегафон», работающую на частоте 958 МГц. В настройках блока Centre Frequency, в поле Constant value, выставляем частоту приема 958 (958 МГц) и нажимаем кнопку ОК. Запускаем процесс приема радиосигнала на требуемой частоте.

137

Радиосигнал от выбранной базовой станции имеет следующий вид, показанный на спектрограмме ниже. Наблюдаем достаточно крупный масштаб спектрограммы радиосигнала GSM (по сравнению с его эталоном в справочной программе Artemis), его многоканальность, сильную уплотненность и узкополосность каждого канала.

Рис. 100. Осциллограмма сигнала ССПР GSM в крупном масштабе

Далее проанализируем радиосигнал GSM в более мелком масштабе с помощью уже известного нам прикладного программного обеспечения для анализа, демодуляции и декодирования принимаемых радиосигналов

SDR Sharp.

Запустите исполняемый файл SDRSharp.exe из каталога на CD диске LR–SRS/3_SDR_GSM_analys/SDR Sharp, кликнув по файлу правой кнопкой мыши и выбрав пункт «Запуск от имени администратора».

Произведем настройку SDR-РПУ RTL820T2, вызвав окно настройки. Выставляем значения параметров в соответствии со снимком ниже (рис. 101).

138

Рис. 101. Настройка параметров RTL-SDR для анализа

радиосигналов ССПР GSM

После нажатия кнопки Close завершаем настройку устройства и запускаем его, нажав кнопку Start на главном окне программы. Во вкладке Radio, слева от обзорных окон, установить режим RAW (немодулированный режим), а также частоту приема 958 МГц. Наблюдаем прием радиосигнала ССПР GSM-900 от ранее обнаруженной базовой станции (рис. 102). Рассмотрим его более подробно. Как видно из спектрограммы, данный сигнал похож на эталонный в справочной программе Artemis (рис. 103) и действительно является радиосигналом системы сотовой связи GSM с шириной спектра 250 кГц, многоканальностью, а также частотным и временным уплотнением каналов.

139