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GNU Radio ist ein freies Toolkit fuer Software Defined Radio. Mittels geeigneter Hardware kann bekommt man die Signale in den Rechner, wo sie mit GNU Radio aufgearbeitet werden koennen. Modulation bzw. Demodulation, Filtern, Diskrete [Fourier/Walsh/Sinus/Cosinus/Whatever]-Transformationen erfolgt durch Software, so dass man keine teure Spezialhardware benoetigt.
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GNU Radio ist ein freies Toolkit fuer Software Defined Radio. Mittels geeigneter Hardware bekommt man die Signale in den Rechner, wo sie mit GNU Radio aufgearbeitet werden koennen. Modulation bzw. Demodulation, Filtern, Diskrete [Fourier/Walsh/Sinus/Cosinus/Whatever]-Transformationen erfolgt durch Software, so dass man keine teure Spezialhardware benoetigt.
  
 
Fuer schmalbandige Anwendungen kann eine Soundkarte verwendet werden. Fuer breitbandige Signale hat Matt Ettus das Universal Software Radio Peripheral (USRP) entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, die als einheitliche Schnittstelle zwischen Rechner und Sende- bzw. Empfangsmodulen dient. Das USRP hat eine Bandbreite von 20 MHz.
 
Fuer schmalbandige Anwendungen kann eine Soundkarte verwendet werden. Fuer breitbandige Signale hat Matt Ettus das Universal Software Radio Peripheral (USRP) entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, die als einheitliche Schnittstelle zwischen Rechner und Sende- bzw. Empfangsmodulen dient. Das USRP hat eine Bandbreite von 20 MHz.
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== Spectrum Monitoring ==
 
== Spectrum Monitoring ==
  
Fuers Beobachten mehrere Sender kann man den ZF-Ausgang eines Radio-Scanner an ein RX-Board anschliessen. Mit dem Tool usrp_rx_cfile.py schreibt man die empfangenen Daten in eine Pipe. Nach den instalklation von GNU Radio findet man auf der Platte ein Verzeichnis, in dem usrp_rx_cfile.py gespeichert ist. Mit einem Wasserfall-/FFT-Tool wie baudline werden die Daten aus der Pipe visualisiert. Stellt man die Scanner-Schrittweite auf z.B. 100 kHz, dann kann man bequem durch das Spectrum scrollen und hat alles im Blick.
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Fuers Beobachten mehrere Sender kann man den ZF-Ausgang eines Radio-Scanner an ein RX-Board anschliessen. Mit dem Tool usrp_rx_cfile.py schreibt man die empfangenen Daten in eine Pipe. Nach der Installation von GNU Radio findet man auf der Platte ein Verzeichnis, in dem usrp_rx_cfile.py gespeichert ist. Mit einem Wasserfall-/FFT-Tool wie baudline werden die Daten aus der Pipe visualisiert. Stellt man die Scanner-Schrittweite auf z.B. 100 kHz, dann kann man bequem durch das Spectrum scrollen und hat alles im Blick.
  
 
  mkfifo pipe
 
  mkfifo pipe
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== Links ==
 
== Links ==
  
* http://www.gnu.org/software/gnuradio/index.html
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* [http://www.gnu.org/software/gnuradio/index.html Offizielle GNU Radio Webseite]
* http://www.kd7lmo.net/ground_gnuradio.html
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* [http://cvs.savannah.nongnu.org/viewcvs/gnuradio/ GNU Radio CVS zum klicken]
* http://www.baudline.com
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* [http://www.kd7lmo.net/ground_gnuradio.html GNU Radio-Seite von KD7LMO]
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* [http://webpages.charter.net/cswiger/ diverse GNU Radio Experimente]
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* [http://www.nd.edu/~dshen/GNU/tutorial.htm Dawei's GNU Radio Tutorials]
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* [http://www.baudline.com Baudline (Signalanalysetool)]
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* [http://typo3.cs.uni-paderborn.de/fileadmin/Informatik/AG-Karl/Pubs/vmalm05-sa-gsr_aloha.pdf Holger von Malm: Implementing physical and data link control layer on the GNU software-defined radio platform, 2005]
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* [http://noether.uoregon.edu/~jl/gmsk/ GMSK python modules for GNU Radio] (seit gnuradio-core 2.5 im core)
  
 
== Screenshots ==
 
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[[Bild:Screenshot gnuradio fritz.png|thumb|none|700px|Radio Fritz auf 102.6 MHz und benachbarte Stationen]]
 
[[Bild:Screenshot gnuradio fritz.png|thumb|none|700px|Radio Fritz auf 102.6 MHz und benachbarte Stationen]]
  
[[Bild:Screenshot gnuradio dect.png|thumb|none|700px|DECT-Telefon, Display-Freq: 1884 MHz: Alle ca. 8 ms wird ein Burst gesendet. Der Traeger benoetigt ca. 1.5 MHz spektrale Bandbreite]]
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[[Bild:Screenshot gnuradio dect.png|thumb|none|700px|DECT-Telefon, Display-Freq: 1884 MHz:<br/>Die Übertragung basiert auf einem TDD-Duplex (Time division duplex) TDMA-Multiplexverfahren (Time Division Multiple Access) und arbeitet in Europa im Frequenzbereich von 1880 MHz bis 1900 MHz, in dem 10 Kanäle mit je 1728 kHz Bandbreite definiert sind. ETSI spezifiziert aber auch Erweiterungsbänder in den Bereichen 1900-1980, 2010-2025 und 2400-2480 MHz.<br/>DECT verwendet einen Rahmen von exakt 10 ms Dauer, der in 24 Zeitschlitze aufgeteilt ist. Jeder Zeitschlitz kann sowohl im Uplink als auch im Downlink verwendet werden, wodurch bei Koppelung von Zeitschlitzen auch unsymmetrische Übertragungsraten möglich sind.<br/>In diesem Zeitschlitz von 416,7 µs Dauer wird ein Burst gesendet, der üblicherweise 368 µs dauert und 424 Bits enthält. Daraus ergibt sich eine Bitdauer von 868 ns und eine Bitfrequenz von exakt 1,152 MHz. [http://de.wikipedia.org/wiki/DECT#Funk.C3.BCbertragung] ]]
  
 
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[[Bild:Screenshot gnuradio sprechfunk 2.png|thumb|none|700px|Spektrum eines Sprechfunkbandes]]
  
 
[[Bild:Screenshot gnuradio 49 und 41 Meterband.png|thumb|none|700px|Das 49m-Band (5.850 - 6.350 MHz) links, rechts das 41m-Band (7.000 - 7.500 MHz), Display-Frequenz: 6.2 MHz, Empfang mit einem Stueck aufgewickeltem Draht]]
 
[[Bild:Screenshot gnuradio 49 und 41 Meterband.png|thumb|none|700px|Das 49m-Band (5.850 - 6.350 MHz) links, rechts das 41m-Band (7.000 - 7.500 MHz), Display-Frequenz: 6.2 MHz, Empfang mit einem Stueck aufgewickeltem Draht]]
  
 
[[Kategorie:Funk]]
 
[[Kategorie:Funk]]

Version vom 3. April 2006, 22:04 Uhr

GNU Radio ist ein freies Toolkit fuer Software Defined Radio. Mittels geeigneter Hardware bekommt man die Signale in den Rechner, wo sie mit GNU Radio aufgearbeitet werden koennen. Modulation bzw. Demodulation, Filtern, Diskrete [Fourier/Walsh/Sinus/Cosinus/Whatever]-Transformationen erfolgt durch Software, so dass man keine teure Spezialhardware benoetigt.

Fuer schmalbandige Anwendungen kann eine Soundkarte verwendet werden. Fuer breitbandige Signale hat Matt Ettus das Universal Software Radio Peripheral (USRP) entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Schaltung, die als einheitliche Schnittstelle zwischen Rechner und Sende- bzw. Empfangsmodulen dient. Das USRP hat eine Bandbreite von 20 MHz.

Spectrum Monitoring

Fuers Beobachten mehrere Sender kann man den ZF-Ausgang eines Radio-Scanner an ein RX-Board anschliessen. Mit dem Tool usrp_rx_cfile.py schreibt man die empfangenen Daten in eine Pipe. Nach der Installation von GNU Radio findet man auf der Platte ein Verzeichnis, in dem usrp_rx_cfile.py gespeichert ist. Mit einem Wasserfall-/FFT-Tool wie baudline werden die Daten aus der Pipe visualisiert. Stellt man die Scanner-Schrittweite auf z.B. 100 kHz, dann kann man bequem durch das Spectrum scrollen und hat alles im Blick.

mkfifo pipe
./usrp_rx_cfile.py -c 10700000 -d 16 -o pipe -m -252645134

Das Pythonskript schreibt Messwerte als komplexe Zahlen. Deshalb muss baudline mit den Parametern -channels 2 und -quadrature gestartet werden.

cat pipe | baudline -reset -format le32f -samplerate 4000000 -channels 2 -quadrature -stdin


Links

Screenshots

Die folgenden Screenshots zeigen die Ausgabe von Baudline. Auf der x-Achse ist die Frequenz dargestellt. Ein Wert von "0" Hz entspricht der Displayfrequenz des Scanners. Alle anderen Frequenzwerte sind relativ zur Displayfrequenz. Die y-Achse gibt die Zeit an. Einige Berechnungen mit baudline sind so CPU-intensiv, dass die Zeitangaben auf der y-Achse mitunter nur den Sollwert und eben nicht den Istwert darstellen.

Radio Fritz auf 102.6 MHz und benachbarte Stationen
DECT-Telefon, Display-Freq: 1884 MHz:
Die Übertragung basiert auf einem TDD-Duplex (Time division duplex) TDMA-Multiplexverfahren (Time Division Multiple Access) und arbeitet in Europa im Frequenzbereich von 1880 MHz bis 1900 MHz, in dem 10 Kanäle mit je 1728 kHz Bandbreite definiert sind. ETSI spezifiziert aber auch Erweiterungsbänder in den Bereichen 1900-1980, 2010-2025 und 2400-2480 MHz.
DECT verwendet einen Rahmen von exakt 10 ms Dauer, der in 24 Zeitschlitze aufgeteilt ist. Jeder Zeitschlitz kann sowohl im Uplink als auch im Downlink verwendet werden, wodurch bei Koppelung von Zeitschlitzen auch unsymmetrische Übertragungsraten möglich sind.
In diesem Zeitschlitz von 416,7 µs Dauer wird ein Burst gesendet, der üblicherweise 368 µs dauert und 424 Bits enthält. Daraus ergibt sich eine Bitdauer von 868 ns und eine Bitfrequenz von exakt 1,152 MHz. [1]
Tontraeger
Pager mit FSK-Verfahren, Display-Freq: 466.2 MHz. Man sieht sehr schoen wie der eine Sender aufhoert und der andere mit der Uebertragung beginnt.
Datenburst (hoechstwahrscheinlich Taxifunk), Display-Freq: 153.6 MHz
R09-Telegramme der Berliner Verkehrsbetriebe fuer Ampelvorrangschaltung, Display-Freq: 170.4 MHz
Spektrum eines Sprechfunkbandes
Spektrum eines Sprechfunkbandes
Das 49m-Band (5.850 - 6.350 MHz) links, rechts das 41m-Band (7.000 - 7.500 MHz), Display-Frequenz: 6.2 MHz, Empfang mit einem Stueck aufgewickeltem Draht