TAMSAT GENÇ UZAY

Kategoriler

TAMSAT İrtibat Bilgileri

TAMSAT Amatör Uydu Teknolojileri Derneği

P.K:88 Gölbaşı 06830 ANKARA
E-posta: bilgi [at] tamsat.org.tr

"SDR ve DSP" kategorisindeki yazılar:

Adalm Pluto SDR Alıcı/Verici

 Koray Toksöz
 27 Haziran 2018

Uzun zamandır yolunu beklediğim Adalm-pluto SDR modülü sonunda geldi. Şimdi sıra basit bir FM Radyo alıcısı yaparak sistemi test etmekte.

Pluto Alma-Gönderme Frekans Modu

Öncelikle, Pluto’nun kendi sitesinde dahi bahsedilen modu yapmak istiyorum. Anlaşılan ilk plutolarda AD9363 yerine AD9464 kullanmışlar. Gerçi, AD9363 kullananlarda da bu modun işe yaradığı söyleniyor. Deneyip göreceğiz. Bu mod sayesinde 325-3800 MHz arasında olan alma-gönderme frekans aralığı, 70MHz. 6GHz. arasına çıkacak, ve 20MHz olan bant genişliği de 56 MHz’e çıkacak.

Plutoyu bilgisayarımıza taktığımızda, kendisini bir network cihazı, bir usb hafıza aygıtı ve bir de seri port olarak gösteriyor.

Öncelikle, en sevdiğimiz uygulama (screen, kermit…) ile Plutoya bağlanıyoruz. Bunun yerine, ssh ile de bağlanabiliriz, ssh root@192.168.2.1 şeklinde.

koray@koray-g752v:~$ kermit -l /dev/ttyACM0 -b 115200
Removing stale lock /var/lock/LCK..ttyACM0 (pid 9785 terminated)
C-Kermit 9.0.302 OPEN SOURCE:, 20 Aug 2011, for Linux+SSL+KRB5 (64-bit)
Copyright (C) 1985, 2011,
Trustees of Columbia University in the City of New York.
Type ? or HELP for help.
(/home/koray/) C-Kermit>c
Connecting to /dev/ttyACM0, speed 115200
Escape character: Ctrl-\ (ASCII 28, FS): enabled
Type the escape character followed by C to get back,
or followed by ? to see other options.
----------------------------------------------------

Welcome to Pluto
pluto login: root
Password:
Welcome to:
______ _ _ _________________
| ___ \ | | | / ___| _ \ ___ \
| |_/ / |_ _| |_ ___ \ `–.| | | | |_/ /
| __/| | | | | __/ _ \ `–. \ | | | /
| | | | |_| | || (_) /\__/ / |/ /| |\ \
\_| |_|\__,_|\__\___/\____/|___/ \_| \_|

v0.27
http://wiki.analog.com/university/tools/pluto

Bağlandıktan sonra, aşağıdaki komutlar ile, uboot değişkenlerini düzenliyoruz.

# fw_printenv attr_name
## Error: "attr_name" not defined
# fw_setenv attr_name compatible
# fw_setenv attr_val ad9364
# fw_printenv attr_val
attr_val=ad9364
# reboot
#
Communications disconnect (Back at koray-g752v)
----------------------------------------------------
(/home/koray/) C-Kermit>

Yeniden başlattıktan sonra, aşağıdaki gibi değişikliklerimizin olup olmadığını görebiliriz.


# fw_printenv attr_val
attr_val=ad9364

Firmware Güncellemesi

192.168.2.1 adresine herhangi bir tarayıcı ile bağlanınca, aşağıdaki gibi yeni bir firmware olduğunu görüyoruz. Bu yeni firmware’i linkten indirip, kurmamız gerekiyor.

update etmek çok kolay, pluto.frm dosyasını, plutonun oluşturmuş olduğu diske kopyalayıp, diski eject etmek yetiyor. daha sonra, LED1 ledi yanıp sönmeye başlıyor; bu led sönene kadar bekliyoruz, işlem bittiğinde yeniden başlıyor ve tekrar mount oluyor disk, bu arada usb kablosunu kesinlikle çıkarmıyoruz. Hepsi bu.

gqrx

Siz de benim gibi ubuntu kullanıyor ve zaten SDR uygulamalarını kurmuş iseniz, öncelikle bunları kaldırmanız gerekiyor. PlutoSDR libiio ve gqrx’in belli versiyonlarını istiyor.

sudo apt-get purge --auto-remove gqrx
sudo apt-get purge --auto-remove libgnuradio*
sudo apt purge --autoremove gqrx-sdr libiio* libad9361-*

daha sonra, aşağıdaki komutlar ile PPA’ları sistemimize ekliyor ve kurulumu yapıyoruz.


sudo add-apt-repository -y ppa:bladerf/bladerf
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/drivers
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/gnuradio
sudo add-apt-repository -y ppa:gqrx/gqrx-sdr
sudo apt-get update

Son olarak kurulumu yapıyoruz


sudo apt-get install gqrx-sdr

hepsi bu.

TAMSAT olarak Akademik Bilişim 2017’deydik

 Barış DİNÇ, TA7W
 15 Şubat 2017
TAMSAT

2017 Akademik Bilişim Konferansına “GnuRADIO ile Yazılım Tabanlı Radyo İletişimi (Software Defined Radio)” başlığı ile katılarak aşağıdaki içeriği kapsayan bir sunum yaparak TAMSAT Amatör Uydu Teknolojileri Derneği’nin tanıtımını da yapmaya çalıştık.

Günümüz haberleşme teknolojisinin temellerini oluşturan yazılım tabanlı radyo (SDR : Software Defined Radio) konusunun kısa bir tanıtımını ve teknik temellerini anlatmak, Linux+GNURadio bileşenlerini kullanarak SDR uygulamalarının ev kullanıcıları düzeyinde nasıl gerçekleşebileceğini göstermek.

    • SDR nedir ?
    • SDR Teorik temelleri
    • SDR donanımlarına hızlı bir bakış
    • 5 dolarlık SDR alıcıları her şeyi dinleyebilir mi ?
    • GnuRadio nedir ?
    • Nasıl kurulur ? Nasıl Kullanılır ?
    • GnuRadio Uygulamaları
    • FM Radyo dinleyelim
    • Uçakların yerini görelim
    • Meteroloji uydularından resim alalım
    • Uzayda SDR ve SDR yol haritası

Sunum içeriğine aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz :
SDR-GNU-Radio_Akademik_Bilisim_2017

Ağ Üzerinden USB-SDR Alıcısını İzleme

 Serdar ULUKONAKÇI, TA3AS
 29 Temmuz 2013
Amatör Telsizcilk

Daha önce burada yayınlanan yazımda sizlerle USB DVB-T TV alıcısını nasıl SDR alıcı olarak kullanacağımızı, bilgisayarımıza kurmamız gereken programları ve çalıştırılmasını açıklamıştım. Bu şekildeki kullanımda hep USB SDR alıcımızı yanımızda bulundurmak gibi zorunluluk var. Peki, USB SDR alıcımızı network üzerinden dinleyebilir miyiz? Cevabımız “evet”. Yani, USB SDR alıcımız her hangi bir yerde olsun, biz de bu alıcımıza İnternet üzerinden ulaşıp nasıl dinleyebilirizi bu yazımda anlatmaya çalışacağım. Öyleyse hemen gerekli olan donanım ve yazılımı gözden geçirip, kısa bir alışveriş listesi düzenleyelim.

DVB-T TV Alıcısı ve SDR ile AIS Decoder

 Ruha USLU, TA2IRU
 15 Eylül 2012
Amatör Telsizcilk

Karasal Sayısal Video Yayını (Digital Video Broadcasting/Terrestrial- DVB-T) TV alıcıları ve SDRSharp (SDR#) ile yapılabilecek amatör uygulamalara, çözücüler (decoder) ile devam ediyoruz. Bu kez konumuz AIS decoder. Ancak önce AIS’in ne olduğuna değinip, bilahare uygulamaya geçelim. AIS, İngilizce “Automatic Identification System” kelimelerinin kısaltması olup, bir otomatik tanımlama sistemidir.

Radyo amatörleri için bu sistem, çalışma mantığı açısından APRS’ye çok benzer bir alt yapı ile çalışmaktadır.

Zaten benzer uygulamaları incelememizin, deneme maksatlı çalıştırmamızın ve dokümante edilmesinin de asıl sebebi, paket data haberleşme verilerinin incelenmesi, decode edilmesi mantığının daha iyi kavranmasını sağlamak ve uygulama geliştirilmesine katkı sağlamaktır.

Paket veri haberleşmesi frekans bandını minimum işgal ederek karşı tarafa sesli haberleşmeden daha çok metin verisinin aktarılması esasına dayanmaktadır. Radyo amatörleri arasında da paket veri haberleşmesi oldukça yaygın ve sevilen uygulamaların başında gelmektedir.

AIS ile ilgili olarak; her ne kadar benzer bir mantıkla uygulansa da, savaş gemilerine uyarlanarak askeri standartlarda çalışan Harp Gemileri Otomatik Tanımlama Sistemi (Warship Automatic Identification System W-AIS) konumuzun dışındadır.

Eskiden sadece büyük tonajlı gemilerde bulundurulması zorunlu AIS,  günümüzde hukuki zorunluluk olarak 15 metreden büyük birçok gemide bulunmaktadır.

AIS, gemiler arası ses haberleşmesi yerine veri haberleşmesi şeklinde işlev görmekte, gemi kendine ait tanıtım bilgisini radyo dalgaları üzerinden gönderirken, diğer gemilerden yayınlanan bilgileri de yine deniz telsiz sistemini kullanarak izleyebilmektedir. Yayınlanan bilgiler rota, hız, seyir durumu, enlem-boylam gibi dinamik bilgilerin yanında gemi adı, IMO numarası, Deniz Seyyar Servis Tanıtım (Maritime Mobile Service Identity-MMSI) ve çağrı işareti, varış limanı, varış saati, yük türü, konumlandırma sistemi türü gibi diğer genel bilgileri de içermektedir. Erişim (kapsama) alanı meteorolojik ve fiziki şartlara göre değişmektedir.

Sistem bir VHF Data Link (VDL) içerisinde darband (NFM) üzerinde bant genişliğinden tasarruf etmek maksadıyla Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (Time Division Multiple Access- TDMA) kullanılmaktadır. Bu da her 60 saniyede bir tekrarlanan 2.250 zaman dilimine denktir.

Veri aktarım aralığı normalde her 60 saniyede bir iken gemi hızına göre bu süre değişebilmektedir. Örneğin Class-A sınıfı bir AIS sisteminde 3 knot bir kızla seyir halinde 3 dakikada bir sinyal aktarılırken 23 knot ve değişen hızlarda 2 saniyede bir aktarılmaktadır.

Class A ve B sınıflandırması ile ticari ürün olarak satılmakta olan birçok değişik marka, model ve özellikte donanım ve yazılım içeren AIS sistemleri bulunmakta olup, iki tip (sınıf) AIS sisteminin genel karakteristikleri aşağıdaki gibidir.

Class-A tip AIS
Frekans: 161.975 MHz.
Kanal: 87
Çıkış (TX) Gücü: 12,5 Watt
İletim Hattı: 25-35 Km (Atmosferik etki olan Sporadic-E açılımı hariç)

Class-B tip AIS
Frekans:162.025 MHz
Kanal: 88
Çıkış (TX) Gücü: 2 Watt
İletim Hattı: 10-18 Km (Atmosferik propagasyon etkisi olan Sporadic-E açılımı hariç)

Konumuz amatör çalışma olduğu için, yazıda AIS ile ilgili daha fazla detaya girmeden DVB-T TV alıcısı donanımı ve SDR# yazılımı kullanarak sinyalleri tek yanlı çözme (decode) uygulamasını anlatacağım.

İlgili arkadaşlarımız AIS ile ilgili buraya tıklayarak daha fazla bilgiye kolayca ulaşabilirler. Artık yazılımların kurulum işlemlerine geçebiliriz. Çalışma adımlarımız şu şekilde olacaktır.

1. SDRSharp yazılımı (kurulmuş olduğunu ve alıcının bilgisayarınıza takılmış olduğunu varsayıyorum, eğer kurmadıysanız kurulum işlemleri için lütfen bir önceki bu yazıyı inceleyiniz.
2. Sanal ses kablosu oluşturma.
3. Vektörel harita ve kalibrasyon dosyası oluşturma.
4. ShipPlotter yazılımı kurma.
5. Uygulamaya geçiş.

İlk yazılımdan başlayalım.

Sanal Ses Kablosu Oluşturma (Virtual Audio Cable-VAC)

İndirme bağlantısı: http://software.muzychenko.net/eng/vac.htm
Yayıncı: Eugene Muzychenko
Sürüm: 4.12
Dil: İngilizce
Lisans: Deneme sürümü
Lisans onay: https://www.avangate.com/affiliates/sign-up.php?merchant=EUMUZIKO
Platform: Windows XP/2003/Vista/Server 2008/Win7 (32-bit ve 64-bit)

İsmi biraz garip gelebilir ancak DVB-T TV alıcısının bilgisayarınıza USB’den bağlandığını, ShipPlotter yazılımının da ses kartını kullandığını göz önüne alırsanız neden ihtiyaç duyulduğunu anlayabilirsiniz.

Çünkü ShipPlotter yazılımına ses frekansını taşıyacak fiziksel bir ses çıkışı DVB-T TV alıcısının üzerinde bulunmamaktadır.

Resim-1. VAC kullanım yapısı.

Biz de bu yazılımı kullanarak tıpkı adı gibi aslında fiziksel olarak var olmayan ancak yazılımsal olarak oluşturulan sanal bir ses kablosu oluşturarak DVB-T’den elde ettiğimiz ses frekansını ShipPlotter yazılımına gerçek zamanlı (realtime) aktaracağız.

Decode işlemleri ile uğraşıyorsanız bu yazılım ileride de size yardımcı olacağı için işlemi yapmanızı öneririm. Tipik çalışma sistemi aşağıdaki gibidir.

Resim-2. Genel bağlantı şeması.

VAC uygulaması ile bilgisayarınızın ses kartına giren ya da çıkan tüm sinyalleri kaydedebilir, 64’e kadar sanal ses kartı kurabilir ve sayısal (dijital) olarak işlenen bütün sesleri yakalayabilirsiniz.

Yazılımı decode işlemlerinde, Skype vb. uygulamalarda karşı tarafa kendi çalan şarkınızı aktarmada, bilgisayarı bir ses anfisi gibi kullanmada veya İnternet radyoculuğunda kullanabilirsiniz. Ancak yazılımın deneme sürümü sadece üç sanal kablo oluşturmanıza izin vermektedir.

VAC yazılımını bilgisayarınıza indirip kurun. Yazılım kontrol paneli ayarlarını aşağıdaki gibi yapabilirsiniz. Bu uygulamamızda kullanmak için yazılmı ayrıca çalıştırmanıza gerek yok.

Resim-3. VAC kontrol ekranı.

Bilgisayar ekranının sağ alt kısmında bulunan hoparlör simgesine sağ tıklayarak kayıt aygıtlarını görüntüleyelim. Kurulum ve ayarlarınız sorunsuz yapılandırılmış ise aşağıdaki iki penceredeki gibi görünmelidir.

Resim-4. VAC hoparlör seçim penceresi. 

Kayıttan yürütme aygıtları penceresinin görünümü (sanal ses kablosu seçili ve çalışıyor).

Resim-5. VAC mikrofon seçim penceresi. 

Kayıt aygıtları penceresinin görünümü. (Line 1 seçili ve çalışıyor).

Hatıratma: Ses çıkışınız da sanal ses kablosuna yönlendirilmişken sonradan video izlerken veya müzik dinlerken hoparlörünüzden ses duyamayacağınız için, bu ayarlarınızı yine bu pencereden sanal kabloyu de-aktif edip, varsayılan (eski) aygıtlarınızı aktif etmelisiniz.

Vektörel Harita Oluşturma (Basemap Builder)

Kullanım bağlantısı: http://www.sailwx.info/maps/shipplotter.phtml
Yayıncı: SailWX, harita verisi US NIMA VMAP, veri işleme University of Minnesota
Sürüm:
Web tabanlı

Dil: İngilizce
Lisans: Ticari maksatlı yayınlanamaz
Platform: Web tabanlı

ShipPlotter yazılımında kullanılmak üzere ihtiyaç duyacağımız haritamızı buradaki bağlantıya giderek oluşturalım. Bu ekranda;

Resim-6. Harita özeliklerini belirleme.

Image size (pixel) width – height: Kullanacağımız haritanın piksel cinsinden büyüklüğü (genişlik ve yükseklik).
Map center (decimal degrees, negative for lat west/south: Bulunduğunuz alanı baz alarak haritamızın oluşturulacağı enlem ve boylam bilgisini giriniz.
Map radius (NM): Deniz mili cinsinden harita yarıçapı girin. Örneğin 200 yazmanız kafidir. (Varsayılan 500 değeri 926 km.ye denktir.)
Lat/lon grid: Enlem ve boylam grid bilgisinin haritada gösterilip gösterilmeyeceği (Onaylayın).
Names of acean and seas?: Okyanus ve deniz isimlerinin haritada gösterilip gösterilmeyeceği (Onaylayın).
Ocean bottom features?: Okyanus altı özellikler kısmını boş geçebilirsiniz.
Island names?: Ada simlerinin gösterilip gösterilmeyeceği (Ada var ise onaylayın, yoksa boş bırakın).
Airports?: Havalimanlarının gösterilip gösterilmeyeceği (Boş bırakabilirsiniz ve havalimanı koduna göre isimlendirmek için “code” seçeneğini, adlarına göre ise “name”yi seçebilirsiniz.)
Cities?: Şehir isimlerinin gösterilip gösterilmeyeceği. Bu açılır listede “Omit” seçeneği ile isimleri dikkate almayabilir, “Large cities” seçeneği ile sadece büyük şehirlerin isimlerinin eklenmesini, “all cities” ile de tüm şehir isimlerinin gösterilmesini sağlayabilirsiniz. Deneme amaçlı olduğu için “large cities” seçeneğini işaretleyebilirsiniz.

Daha sonra “Draw”  tuşuna bir kez basıp haritanın oluşturulmasını bekleyelim.

Haritanız sayfanın aşağı kısmında oluştuktan sonra “Reset” tuşunun hemen altındaki “image file” ve “calibration file” yazılarının karşısında bulunan bağlantılardan bu iki dosyayı dosyaları indirin. Daha sonra dosyaları kolay kullanım için  “C:COAAShipPlotterChart files” klasörüne kopyalayın.

Birinci dosya haritamız olan resim dosyasını, ikincisi ise bu haritayı ShipPlotter yazılımına tanıtmakta kullanacağız kalibrasyon dosyasını içermektedir.

ShipPlotter Yazımı

İndirme bağlantısı: http://www.coaa.co.uk/shipplotter.htm
Yayıncı: COAA
Sürüm: W2k,XP,Vista için 12.4.7.7.a, Win98 SE için 11.1.2
Dil: İngilizce
Lisans: Deneme sürümü
Lisans Onay: http://www.coaa.co.uk/COAAreg.htm
Platform: Windows XP/2003/Vista/Server 2008/Win7 (32-bit ve 64-bit),

Resim-8. Yazılımın açılış ekranı.

Yukarıda indirme adresini verilen ShipPlotter isimli yazılımın deneme sürümünü indirip bilgisayarımıza kuralım. Herhangi bir yazılım kurmaktan farklı olmadığı için detaya girmiyorum. İlk adımda uygulamamızı çalıştırıyoruz.

Resim-9. Kayıtlı kullanıcı olma öneri ekranı. 

Yazılımın deneme sürümünü kullandığınızı ve 21 gün sonra bunun sona ereceğini belirten ekranda, deneme sürümünü kullanmak istediğimiz için “Evet” tuşuna basarak geçiyoruz.

Resim-10. Kayıt işlemleri ekranı.

Yine bu ekranı da “Cancel” tuşuna basarak geçiyoruz. Bir sonraki adımda program boş bir ekranla sizi karşılayacaktır. Öncelikle kullanım kolaylığı açısından yazılımın sık kullanılabilecek kısayol resimlerinin açıklamasını da aşağıya ekliyorum.

Resim-11. Araç çubukları.

1. Dosya açma.
2. Vektörel çizim harita seçme (az önce oluşturduğumuz haritayı yüklemek için).
3. Uygulamayı çalıştırma, hemen yanındaki kare ise durdurma.
4. Ses dosyaları ile çalışma.
5. Konfigürasyon (ayarlar).
6. Sanal radar görüntüsü ekranı.
7. Vektörel haritaya geçiş.
8. Harita büyültme-küçültme.
9. Harita ortalama.
10. Vektörel harita/yazılım kalibrasyon.
11. AIS gemi bilgileri listeleme.
12. AIS mesajları listeleme.
13. Ses frekansı ham (Raw) veri.

İlk etapta herhangi bir işlem yapmadan önce bu yazılımda kullanacağımız haritayı yüklememiz ve yazılıma için haritayı koordinat sistemi kullanarak kalibre etmemiz gerekiyor.

Bir anlamda yazılıma koordinatlarını bildiğimiz bir referans noktası vererek tüm haritayı buna göre koordinatlandırmasını ve kalibre etmesini sağlıyoruz. Aslında az önce indirdiğiniz kalibrasyon dosyası bunun için. Ancak dosyanın hem bazen sorun çıkarabilmesi, hem defarklı altrnatifini göstermek adına farklı bir yolunu anlatacağım.

Resim-12. Kalibre edilecek/edilmiş harita dosyaları.

2 numaralı bölümden az önce bilgisayarınıza indirdiğimiz vektörel haritamızı yükleyelim. Bu adımdan sonra “c:coaashipplotterchart filesxxxxxxxx.clb not found. Calibrate the map before use” uyarısı ile karşılaşırsanız “Tamam” tuşuna basarak devam edelim.

Uyarı, yüklenen haritaya göre kalibrasyon dosyasının bulunmadığını veya kullanamadığını bu nedenle kullanım öncesi haritayı kalibre etmemiz ile ilgili. Biz de zaten şu anda bunu yapıyoruz.

Resim-13. Kalibrasyon noktası seçim penceresi.

Daha sonra 10 numaralı ikona basıp, kalibrasyon için tam koordinatlarını bildiğimiz referansın (bir şehir merkezi seçebilirsiniz) enlem-boylam noktasına tıklayarak yukarıdaki pencerede “Latitude – Longitude” alanlarına girelim.

X” ve “Y pixsel” değerleri, haritada seçtiğiniz referans noktasının ekran koordinatlarını ifade etmek içindir, değiştirmenize gerek yok. Koordinat bilgisi için bu sayfayı kullanabilirsiniz.

Resim-14. Ekran izleme detay bilgileri ekranı.

5 numaralı ikona tıklayarak yazılımın genel ayarlarına geçelim. Bu ekranda aslında fazla bir şey değiştirmenize gerek yok.

Sadece sağ üst tarafta bulunan “Ship plotting by type” kısmından birden fazla su üstü aracını seçerek hangilerinin görüntülenip görüntülenmeyeceğini belirleyebilirsiniz. Seçiminizi yapıp sağda bulunan “Plotted” ve “Labelled“i seçmeniz durumunda tercihleriniz aktif olacaktır.

Diğerleri kaçar dakika sonra haritadaki izlerin soluklaşacağı, hangi hızlardaki deniz araçlarının gösterileceği, yazı fontları, menzil vb. seçeneklerdir. “OK” tuşuna basarak ekranı kapatalım.

Resim-15. Kaynak seçim menüsü.

Sıra ses (Audio) ayarlarında. Yazılımın üst kısmında bulunan “Options” menüsünden “Audio” sekmesine gelip, “Soundcard” seçeneğinden “Line 1 (Virtual Audio Cable)” bağlantısını seçelim. Eğer birden fazla sanal ses kartı seçti iseniz sizde “Line 1” farklı görünebilir.

Eğer göremiyorsanız az önce yüklediğiniz sanal ses kablosu yazılımı (Virtual Audio Cable-VAC) hatalı yüklenmiş veya doğru ayarlanmamış olabilir. Sorun yoksa devam etmek için şu adımları izleyin.

Resim-16.  Waterfall ekranında sinyallerin izlenmesi.

1. Harici VHF anten bağlantımızı yapalım,
2. SDR# uygulamamızı çalıştıralım,
3. Sol menüde “Front end” bölümünden “RTL-SDR/RTL2832U” seçeneğini seçelim,
4. Dar band FM (NFM) modunu seçelim,
5. Audio-Output” bölümündeki açılır listeden “Line 1 (Virtual Audio Cable)” seçeneğini seçelim.
6. Frequency” bölümüne AIS frekansını (162.025.000) girelim.

7.Start” tuşuna basarak SDR# yazılımını çalıştıralım.
8. Bir süre bekleyip akan şelalede (waterfall) RX datasının gelip gelmediğini izleyelim. Baktınız ki datalar tam sizin girdiğiniz frekansta gelmiyor, o zaman fare imleci ile akan data frekansına bakarak fare imleci ile ortalayalım.

Filtre genişliğini de yine fare imleci ile izlenen data genişliğine göre arttıtıp azaltalım (frekans üzerine iken iki yana ok işareti çıktığında basılı tutarak veya sol menüden “Filter” seçeneği ile).

Frekans kayması geliştirilmekte olan SDR# uygulamasında görünmekle birlikte, küçük bir ayar ile sorun olmaktan çıkarılabilir. Bunun için;

1. SDR# uygulamasını doğruluğundan emin olduğunuz bir frekansa ayarlayın (tune) edin.
2. SDR# çalışırken (receive TX konumunda iken) sol menüdeki “Front end” düğmesine basın.
3. Açılan pencerede en aşağıda “Frequency correction PPM” göreceksiniz.
4. Buradaki değeri artı ya da eksi olarak spectrumda bildiğiniz frekans kırmızı çizginin üzerine gelinceye kadar kaydırın.
5. SDR# programının çalışmasını durdurun.
7. SDR# programını tekrar çalıştırın.

Artık ShipPlotter yazılımına dönüp son bir kontrolü tamamlayalım. O da ses frekans datasının sanal kablo aracılığı ile SDR# uygulamasından ShipPlotter uygulamasına doğru ve yeterli gelip gelmediği.

Raw sinyal kontrolü:

Resim-17. Raw sinyal izleme ekranı.

Ses ayarlarını doğru yapıp yapmadığımızı kontrol etmek isterseniz SDR# uygulamasını çalıştırıp ShipPlotter yazılımında 3 numaralı ikona basıp sinyal alımında iken (RX) 13 numaralı ikondaki bölümü kullanabilirsiniz.

Skalada iniş ve çıkışlar ses frekansının ShipPlotter yazılımına doğru aktarıldığını gösterir.

Ve sonuç…

Eğer buraya kadar alatılanları yaptıysanız şimdi ShipPlotter yazılımının 7 numaralı ikonuna tıklayarak vektörel haritamıza gelelim. Aşağıdaki ekranda deneme amaçlı çalıştırdığım sistemde benden tam 300 Km ileride Class-A AIS kullanan bir geminin yerini görebilirsiniz.

Tam detayına bakmadım ancak bir kargo gemisi olduğundan hareketle Class-A AIS kullanıyor olabileceğini öngördüm, zaten çok da önemli değil.

Resim-18. (7) numaralı ikona basılarak elde edilmiş vektörel harita üzerindeki görüntü.

Resim-19. (7) numaralı ikona basılarak elde edilmiş görüntünün (8) numaralı ikonlar kullanılarak yakınlaştırılması.

Resim-20. (11) numaralı ikona basarak görülebilecek AIS gemi listesi.

Resim-21. (12) numaralı ikona basırılarak görülebilecek AIS mesajları.

Dokümanda ShipPlotter yazılımı anlatsam da aynı amaçla kullanılabilecek bir çok yazılımı İnternet üzerinden bulabilir ve benzer konfigürasyonla kullanabilirsiniz.

Lütfen bu konuda çalışmalar yapmadan önce aşağıdaki uyarı ve hukuki şartları okuyunuz. Görüşmek üzere.


Uyarı:

1. Uygulamada SDR# sadece bir alıcıdan oluştuğu üzere herhangi bir sinyal yayınlanmayacaktır ve bu uygulama bir transponder değildir. Zaten DVB-T ve SDR# ikilisi ile deneme/öğrenme amaçlı kullanacağımız bu frekanslarda;  radyo amatörü olarak bu tür bir yayını transponder vesair suretle yapmak, çoğaltmak, enterferans oluşturmak da hukuken mümkün değil. Bu sistem hakkında değişik ülkelerde farklı uygulamalar bulunmakla birlikte yazı tarihi itibariyle geçerli olan kurallar aşağıda belirtilmiştir. Bu sebeple yazı içerisinde kullanılan resimlerde tanımlamayı kolaylaştırıcı gemi adı, koordinat ve mesajlar silinmiştir.

2. Okuyucu tarafından bu işlemlerin yapılmasından doğacak her türlü sorumluluk uygulayana ait olup, farklı bir amaç için kullanılmasından yazar ve TAMSAT sorumlu tutulamaz. Kanun koyucunun mevcut sistemlerin kullanımıyla ilgili hukuki durum, konuya bakışı ve yaptırımı aşağıda belirtildiği gibidir.

Gemi Trafik Hizmetleri Sistemlerinin Kurulmasına Ve İşletilmesine İlişkin Yönetmelik
(Resmi Gazete Tarihi: 18.02.2007 Resmi Gazete Sayısı: 26438 )

İdari yaptırımlar 

MADDE 19 – (Başlığıyla beraber değişik:RG-15/8/2012-28385)

(7) 23 üncü maddenin ikinci fıkrasına aykırı hareket edenler hakkında;

a) AIS cihazı bulundurması gerektiği halde bulundurmayanlara 4922 sayılı Denizde Can ve Mal Koruma Hakkında Kanunun 20 nci maddesi gereğince yaptırım uygulanır.

b) AIS cihazı faal olduğu halde çalıştırmayanlar ile AIS cihazının arızalanması durumunda arızasını en yakın liman başkanlığına bildirmeyenlere 618 sayılı Limanlar Kanununun 11 inci maddesi gereğince yaptırım uygulanır.

(8) 23 üncü maddenin beş, altı ve yedinci fıkralarına aykırı hareket edenler hakkında 655 sayılı Kanun Hükmünde Kararnamenin 28 inci maddesinin ikinci fıkrası gereğince idari yaptırım uygulanır ve 10000 Türk Lirası idari para cezası verilir.

SEKİZİNCİ BÖLÜM
Planlama ve İşbirliği

MADDE 23 – (1) Gemi trafik hizmetlerinin Türkiye’de ulusal ve uluslararası standartlara uygun bir şekilde kurulması ve işletilmesi İdarenin sorumluluğundadır. Bu amaçla İdare, gemi trafik hizmetlerini ve gemi trafik hizmetleri otoritelerini denetler, bu konudaki ulusal ve uluslararası çalışmaları planlar, uluslararası alandaki gelişmelerden gemi trafik hizmetleri otoritelerini haberdar eder.

(2) (Ek iki cümle:RG-15/8/2012-28385) AIS cihazı bulundurmak yükümlülüğünde olan gemilerin kızakta bulunma, arıza gibi durumlar ve olağanüstü haller haricinde bu cihazlarını açık ve çalışır halde bulundurması zorunludur. Söz konusu cihazın arıza yapması durumunda gemi/tekne kaptan/donatanları durumu ivedilikle en yakın liman başkanlığına bildirmek zorundadır. İdare, gemi trafik hizmetlerinden ve AIS’den elde edilen verileri ve görüntüleri Deniz Kuvvetleri Komutanlığı, Sahil Güvenlik Komutanlığı ve uygun gördüğü diğer kurum ve kuruluşlara iletir. Bu maksatla, gemi trafik hizmetleri ve AIS’e ilişkin görüntüleri tek merkezde toplar ve birbirine entegre eder.

(3) İdare, gemi trafik hizmetlerine veya AIS’e ilişkin yurt içinde veya yurt dışında düzenlenen toplantılara katılım sağlar, bu toplantıları planlar ve gemi trafik hizmetleri otoritelerinden gerekli katılımın yapılmasını sağlar.

(4) (Değişik:RG-15/8/2012-28385) İdare, ücreti karşılığında gemi trafik hizmetlerinden ve AIS’den elde edilen verileri ve görüntüleri uygun gördüğü gemi sahiplerine, gemi işleticilerine, liman tesislerine, acentelere veya denizcilik ile ilgilenen kuruluşlara verebilir.

(5) İdarenin izni olmaksızın gemi trafik hizmetleri kurmak, işletmek, gemi trafik hizmetleri verilerini ve görüntülerini elde etmek, başkalarına bu verileri ve görüntüleri iletmek ya da yayımlamak yasaktır.

(6) Beşinci fıkrada belirtilen şekilde İdarenin izni olmaksızın, gemilerde ve askeri maksatlarla kullanılan AIS transponderleri hariç, kıyıda AIS sistemi kurmak, AIS transponderi ile belirli bir bölgedeki AIS’li gemilerin görüntü ve verilerini ele geçirmek, bunları yayımlamak ya da başkalarına iletmek, gemiler için üretilmiş AIS transponderini amacı dışında kullanmak yasaktır.

(7) İdarenin izni olmaksızın herhangi bir gemi trafik hizmetleri alanında üçüncü şahıslara verilmek üzere gemi trafik hareketleri ile ilgili bilgileri toplamak ve bu bilgileri yayımlamak yasaktır.

(8) İdare Dışişleri Bakanlığı ve Genelkurmay Başkanlığının da görüşlerini alarak, Karadeniz ve Akdeniz bölgesindeki ülkelerle veya diğer ülkelerle gemi trafik hizmetleri ve AIS konusunda işbirliği yapabilir, bu sistemlere ilişkin verileri veya görüntüleri karşılıklılık esasını ve ülke çıkarlarını gözetmek suretiyle diğer ülkelere iletebilir, diğer ülkelerden benzer sistemlere ilişkin görüntü veya verileri alabilir, bunları ulusal gemi trafik hizmetlerine veya AIS’e entegre edebilir. İdare bu amaçla ikili, çoklu veya bölgesel çalışmalara katılarak bu konuların planlamasını yapar.

DVB-T TV Alıcısı ile SDR Uygulaması (64-1700 MHz)

 Serdar ULUKONAKÇI, TA3AS
 9 Eylül 2012
Amatör Telsizcilk

64 – 1700 MHz arasında çalışan alıcınız olsun hem de fiyatı 20 Dolar olsun ister misiniz? Cevabınızın şimdiden büyük bir “evet” olduğunu duyar gibiyim. Bir de bu geniş frekans aralığında çalışmasına ek olarak “FM, WFM, AM, USB, LSB, DSB, CW gibi modları olsun,uygun antenlerle uydu haberleşmesinde de kullanabileyim, bir de ekranımda tam 2 MHz genişliğinde spectrumu görmek istiyorum” diyorsanız doğru yerdesiniz demektir.

Yazılım Tanımlı Radyo (Software Defined Radio-SDR) dünyasına ilk adımları, oldukça ucuz bu alıcı ile atabilir, bu dünyada neler olduğunu gözlemleyebiliriz.

Özellikle uydu haberleşmesi ile ilgilenenler için aşağıda detaylarını verdiğim yöntemin; deneyim kazanmak adına oldukça ucuz fakat bir o kadarda başarılı bir çözüm olduğunu düşünüyorum.

Uydu haberleşmesi konusunda aşağıda detaylarını vereceğimiz Karasal Sayısal Video Yayını (Digital Video Broadcasting/Terrestrial- DVB-T) TV alıcısı kullanılarak, uygun antenlerle hem 2 metre bandında hem de 70 cm bandında SSB modunda çalışabilirsiniz.

Hemen küçük bir video ile uydu dünyasında ısınma turlarına başlayalım. Aşağıdaki videoda 20 dolarlık USB TV alıcısı kullanılarak alçak yörünge uydusu olan COSPAS-SARSAT’ın(*) 1544.5 MHz’deki transponder’ını nasıl dinlediklerini görebilirsiniz.

(*) COSPAS-SARSAT; 406 Megahertz (MHz) çalışan imdat işaretçilerinin (beacon) sinyallerini tespit etmek için uzay araçlarının ve yer tesislerinin kullanılması sureti ile arama ve kurtarma (SAR) faaliyetlerine yardımcı olmak maksadı ile alarm ve mevki bilgilerinin temin edilmesi için tasarımlanan bir uydu sistemidir.

Öyleyse hemen kısa bir ihtiyaç listesi hazırlayalım. Öncelikle projemizin kalbi olan ve piyasada DVB-T televizyon alıcısı olarak satılan USB bağlantısına sahip küçük bir televizyon alıcısı edinmemiz gerekiyor.

Burada dikkat etmemiz gereken önemli bir konu kullanacağımız yazılımların desteklemesi açısından alacağımız USB DVB-T televizyon alıcısının “RTL2832U” chipli ve “Elonics E4000 tuner” içermesi gerektiği.

Alım için Ebay, Dealextreme, ya da Aliexpress gibi siteleri kullanabilirsiniz. Tekrar hatırlatmak gerekirse alacağınız USB TV alıcısının “RTL2832U” ve “Elenoics E4000” içerdiğinden alım öncesi mutlaka emin olun. Aşağıda projemizde kullandığımız RTL2832U ve Elonics E4000 tuner içeren USB DVB-T TV alıcısının resmini görebilirsiniz.

Resim-1. DVB-T TV Alıcısı.

Artık kurulumumuza başlayabiliriz. Bunun için iki ayrı dosya indirmemiz gerekiyor. Bunlardan ilki USB DVB-T televizyon alıcımızı kullanabilmek için gerekli olan sürücüler ve alıcıyı kumanda edeceğimiz SDR programı.

1. Adım

Bu bağlantıya tıklayarak yazılımın “zadig_v2.0.1.154.7z” sürümünü seçip, “ZADIG” isimli sürücüleri içeren dosyayı indirip masaüstümüzde saklıyoruz.

Daha sonra indirdiğimiz arşiv dosyasını bilgisayarımızın masaüstüne ya da dilediğiniz bir dizinine açıyoruz.* Bu aşamada lütfen indirdiğiniz dosyayı çalıştırmayınız.

2. Adım

Bu aşamada gerekli olacak “SDRSharp (SDR #)” isimli ikinci programı da buraya (sürüm nightly 1.0.0.691) veya değişik bir versiyon olan (1.1.1) için buraya tıklayarak indirip yine masaüstümüze saklıyoruz. Açık kaynak kodlu aynı yazılımın KA5DEV çağrı işaretli radyo amatörü tarafından geliştirilen “1.1.1” sürümünde “scanner” gibi ek özellikler olsa da, zaman zaman kilitlenmelere ve hatalara neden olduğu için daha stabil çalışan “nightly 1.0.0.691” sürümünü kullanmanızı öneririm.

İndirme işleminden sonra arşiv dosyasını masaüstüne yaratacağımız veya dilediğiniz bir dizine açıyoruz. * Bu aşamada lütfen indirdiğiniz programı çalıştırmayınız.

3. Adım

Şimdi USB DVB-T TV alıcımızı bilgisayarımızın USB portuna takıyoruz. Kullandığınız işletim sistemi Win7 ya da WinXP ise büyük bir olasılıkla Windows sizin adınıza gerekli sürücüleri kuracaktır.

Sürücülerin kurulması ya da hata alıp kurulamaması durumunda alıcınızla beraber gelen sürücü dosyalarını yüklemeyi deneyebilirsiniz. Zaten bir sonraki aşamada kullanmamız gereken sürücüleri biz yeniden kuracağız.

4. Adım

Birinci adımda “ZADIG” isimli sürücü dosyasını indirmiştik. Bu arada USB DVB-T TV alıcınızı bilgisayarınızın USB portuna bağladığınıza emin olunuz. Daha sonra indirmiş olduğumuz “zadig.exe” dosyasını çalıştıralım. Karşımıza aşağıdaki resimdeki bir ekran çıkacaktır.

Resim-2. Sürücü ayarları ekranı.

Büyük bir olasılıkla resimde de görüldüğü gibi boş bir listeyle karşılaşacaksınız.

Resim-3. Sürücü listeleme ekranı.

Bunun için aşağıdaki resimde de görüldüğü gibi “Options” menüsünden “List All Devices” seçeneğini işaretleyin.

Resim-4. Tüm sürücülerin görüntülenmesi.

List All Devices” seçeneğini seçtikten sonra bilgisayarımıza bağlı aygıtları görmeye başlarız. Karşınıza aşağıdaki resimdekine benzer bir tablo çıkacaktır.

Resim-5. Sürücülerin seçilmesi.

Evet DVB-T TV alıcımız “RTL2832U” olarak karşımızda duruyor. Bu Listeden “RTL2832U” seçeneğini seçelim. Seçim sonrası ekranımız aşağıdaki gibi gözükmelidir.

Resim-6. Seçilmiş sürücüler.

Bu aşamada artık gerekli olan sürücüleri kurabiliriz. Daha önceden kurulum yaptıysanız karşınıza “Replace Driver” seçeneği çıkar.

Eğer kurulum yapmadıysanız ya da Windows 7 sizin adınıza sürücüleri kurmadı ise karşınıza “Install Driver” seçeneği çıkacaktır. Program penceresi içinde yeşil okla işareti alanda “WINUSB…” seçeneğinin olduğundan mutlaka emin olunuz.

Bu aşamada “Replace Driver” düğmesine basalım ve kurulum başlasın. Kurulum sırasında karşılaşacağınız ekran görüntüsü aşağıdaki resimdeki gibi olacaktır.

Resim-7. Sürücü kurulumu.

Sürücülerin kurulması işlemi bitti. Bu durumda karşımıza çıkan ekran görüntüsü aşağıdaki gibi olacaktır.

Resim-8. Sürücü kurulumunun tamamlanması.

Program penceresinin sol alt köşesinde sürücülerin doğru bir şekilde kurulduğuna dair “Driver Installation Success” mesajını görmekteyiz. Bu aşamada “Close” düğmesine basıp uygulamayı kapatalım. Karşımıza çıkacak ekran görüntüsü aşağıdaki gibi olacaktır.

Resim-9. İşlemi sonlandırma.

Artık sağ üst köşede olan kırmızı “X” işaretine basarak programın çalıştırılmasını sonlandırabiliriz. Bu aşamaya kadar geldiysek yapacağımız işlerin büyük bir çoğunluğunu sorunsuz bir şekilde hallettik demektir. Şimdi sırada SDR programını kurulumu var.

5. Adım

Bildiğiniz gibi ikinci aşamada daha önceden hazırlık olması açısından SDR# programını indirmiştik. Şimdi bu aşamada indirdiğimiz arşiv dosyasını açtığımız dizine gidelim ve aşağıdaki resimde de görüldüğü gibi SDRSharp programını çalıştıralım.

Resim-10. SDRSharp yazılımını çalıştırma.

 SDRSharp programını çalıştırdığımızda karşımıza çıkan ekran görüntüsü aşağıdaki gibi olacaktır.

Resim-11. SDRSharp yazılımı açılış ekranı.

Bu aşamada solda bulunan “Front end” düğmesinin yanındaki “Other“ı seçip açılan menüde çıkan “RTL-SDR /RTL2832U” seçeneğini seçelim. Bu seçime ilişkin ekran görüntüsü aşağıdaki gibidir.

Resim-12. Kaynağın seçilmesi.

 Yaptığımız bu seçim sonrası karşımıza çıkacak ekran görüntüsü aşağıdaki gibidir.

Resim-13. Ekran izleme.

Artık hemen hemen bütün ayarları bitirdik. Dinlemeye hazırız. Haydi öyleyse denemeye başlayalım. Geniş band FM (Wide Frequency Modulation-WFM) modunu seçelim ve sol üstte bulunan “Play” düğmesine basalım. Eğer şimdiye kadar bir sorunla karşılaşmadıysak karşınıza çıkacak olan ekran görüntüsü;

Resim-14. Ekranda görünen sinyaller.

gibi olacaktır. FM radyoları dinleyebiliyorsak tüm kurulumu doğru ve eksiksiz yaptık demektir. Bu arada ufak bir hatırlatma! USB DVB-T TV alıcısıyla birlikte gelen antenden fazla bir verim beklemek, ne yazık ki çoğu zaman hayal kırıklığı yaratır.

Bu açıdan tavsiyem sisteminizi harici bir antenle denemenizdir. Ben yukarıda görmüş olduğunuz denemeleri aşağıdaki resimde de görebileceğiniz gibi USB DVB-T TV alıcısıyla birlikte gelen antenle yaptım.

Resim-15. Genel çalışma ortamı.

Sinyal seviyelerine baktığımız zaman TV alıcımızla birlikte gelen antenin pek öyle mükemmel bir performansının olmadığını görebiliriz. Ben de bu açıdan karşılaştırma yapmak ve performans artışı getirip getirmediğine bakmak üzere USB DVB-T TV alıcısını daha doğrusu SDR alıcımızı harici antene bağlamaya karar verdim.

Malzeme kutumda bulduğum bir iki PAL erkek BNC dişi çevirici ve, BNC ‘den PL259’a çevirici ile biraz zahmetli de olsa harici antene bağlamayı başardım. Aşağıdaki resimde harici anten bağlantısını görebilirsiniz.

Resim-16. Anten bağlantısı.

Bakalım taktığımız harici anten bir fayda sağladı mı? Ben bu denemede Diamond X50 Dual Band anten kullandım. Önce FM yayınlarına bir bakalım.

Resim-17. Yayınları izleme.

Görülebileceği gibi, bir önceki durumla karşılaştırırsak ciddi bir ölçüde sinyal şiddetinde artıştan bahsetmek mümkün. Şimdi programımızdan FM-N modunu seçip, biraz da amatör frekanslarda gezinti yapalım. 2 metre bandından bir görüntü;

Resim-18. Yayınları izleme.

Bir de 70 cm bandına bakalım.

Resim-19. 70 cm. band görüntüsü.

Burada anlattığım uygulama ile ilgili sık sık yazılım ve sürücü güncellemeleri yapılmaktadır. Yazının yayınlanmasından sonra en son geliştirilen ve sizin de yukarıdaki bağlantılardan güncelini indirdiğiniz son sürümde (1.1.1) bir takım ek özellikler de eklenmiştir. Bunlar;

Resim-20. Frekans yönetim ekranı.

– Yazılımın sol blokta “Frequency Manager” adıyla; seçilen frekansın belirleyeceğiniz kategorilere göre kolayca kaydedilebilmesi, yeniden düzenlenmesi, frekans isimlendirme, favori frekans listesinin oluşturulması, tek tıklamayla seçilen frekansa erişim [nightly 691 ve 1.1.1. sürümlerde mevcut],

Resim-21. Kayıtlı frekans tarama ekranı.

– Yine sol blokta en altta milisaniye mertebesinde ayarlanabilen gecikme süresi (Linger delay) ve belirli bir sinyal gücüne ayarlanabilen (Signal Strenght) “Scanner” kullanımı gibi özelliklerdir. [1.1.1 sürümde mevcut]

Bir sonraki yazımda;

1. Sizlerle bu basit televizyon alıcısını kullanarak dijital modlarda neler yapabiliriz, hangi modları çözebiliriz?
2. Uydu haberleşmesinde ne gibi çözümler üretebiliriz?
3. APCO Project 25 (P25),
4. Amatör Radyo için Dijital Akıllı Teknoloji (Digital Smart Technologies for Amateur Radio- D-STAR) gibi modları bu alıcımızı kullanarak çözebilir miyiz?
5. Yine bu alıcımızı kullanarak 1090 MHz’deki ADS-B sinyallerini çözüp, havadaki uçak trafiğini ya da Otomatik Tanıma Sistemi (Automatic Identification System-AIS) datalarını çözüp denizdeki gemi trafiğini izleyebilir miyiz? sorularının yanıtlarını arayacağız.

Şimdilik hoşça kalın.

Zeta&Tiny, Software-Defined Radio -SDR

 Barış DİNÇ, TA7W
 19 Ocak 2011
Amatör Telsizcilk

Merhaba. Uzun zamandır “Yazılım Tanımlı Telsiz” (Software-Defined Radio -SDR) konusuna detaylıca eğilmek istemiş ancak bir türlü vakit bulamamıştım. ARRL Handbook 2011’i incelerken gördüm ki, son yıllarda yayımlanan devreler ve ele alınan konuların pek çoğu dijital dünyaya çoktan yönlenmiş bile. Artık eskiden analog devre bileşenleri ile yapılan ve pek çok mecmuada yayınlanan devrelerin dijital karşılıkları yayınlanır olmuş. Durum böyle olunca haliyle ARRL Hanbook’un da büyük bölümü bu yeni teknolojilere ayrılmış.

Bu yazıda anlatacaklarım, ARRL Handbook’un 15’inci bölümünden, Gerald Youngblood, AC5OD (K5SDR)’nin QEX dergisinde yayınladığı yazılardan (A Software-Defined Radio for the Masses, Temmuz 2002 – Nisan 2003) ve Gintaras Banevicius, LY1GP’nın SDR konusunda yazdığı yazılardan (ZetaSDR, TinySDR, ) derlediğim bilgilerden oluşmuştur.

Devreyi bizzat yaparak denedim ve oldukça tatminkar bir sonuç elde ettim. Devrenin toplam maliyeti de sanırım birkaç TL’yi geçmedi.

Bu yazıyı yazarken okuduklarımı da biraz olsun özetlemek istiyorum. SDR ile birlikte çok eskilerde (süperheterodin radyolar ortamı ele geçirmeden önce) moda olan direkt alıcılar (herhangi bir ara frekans kullanmayan) yeniden moda oldu. Basit SDR devrelerinin temel prensibinde ara frekans kullanmamak ya da başka bir deyişle dinlenecek olan sinyali (0-50) KHz’lik aralığa indirgemek prensibi yatıyor.

Çok temek bir SDR devresi aşağıdaki gibi olacaktır;

Şekil-1. Basit SDR Devresi – Image Credit: ARRL & QEX.

Anten girişinden alınan taşıyıcı (Fc) frekansındaki sinyal önce bir bant geçiren filitreden geçirilerek dinlenmek istenilen bantta olduğundan emin olunur. Daha sonra Fc frekansı ile aynı frekansta çalışan veya çok yakın frekansta olan (<50Khz) bir lokal osilatör (LO) sinyali ile karıştırılır. Ancak bu karıştırma sinyalin (90) derece faz farklı hali ile yapılmalıdır. Fazın nasıl (90) derece çevrilebileceğinden birazdan bahsedeceğim.

Karıştırıcı (Mixer) çıkışında (Fc+LO, Fc-LO, -Fc+LO, -Fc-LO) gibi frekanslar oluşacaktır. Bizim ilgileneceğimiz kısım daha çok (Fc-LO ve -Fc+Lo) olacaktır. Bu aralık (-50) KHz ile (0) KHz arası ve (0) Khz ile (+50) KHz arası bir değer olacaktır.

Aslında alıcımız bu karıştıcı çıkışlarında sona eriyor. Bundan sonraki bölümde bir bilgisayarın  (PC) ses kartı devreye giriyor. Ses kartı mikrofon ve line-in girişlerinde alçak geçiren filitreler ve Analog/Dijital çeviriciler (A/D) vardır. Analog/Dijital çeviricilerin çıkışında artık sinyalimiz bilgisayar ortamında sayısal veriye dönüşmüş demektir. Bundan sonrasını bir bilgisayar programı ile kolayca halledebiliriz. İstediğimiz modülasyon tipinde demodüle işlemi yapabilir, çok hassas filitreler ile sinyali dinleyebiliriz. Bu konu ile ilgili AC5OD’nin (Yeni çağrı işareti K5SDR) QEX dergisinde yayınlanmış dört bölümlük makalesini  (*.pdf) formatında şuradan inceleyebilirsiniz. (1.Bölüm, 2. Bölüm, 3. Bölüm, 4. Bölüm). Yukarıdaki blok şemasının devre elemanları ile yapılabilecek en basit karşılığı aşağıdaki gibi olacaktır;

Şekil-2. Çok Basit SDR Uygulaması.

Burada devrenin sağ alt bölümünde lokal osilatörümüz ve bunun çıkışına bağlanmış (L2) trafosunu görebilirsiniz. (L2) trafosunun kullanım amacı sinyalin (90) derece faz farklı halini elde edebilmektir. (L2)’nin çıkışındaki (A) ve (B) noktalarındaki lokal osilatör sinyali (90) derece faz farkına sahiptir.

Karıştırıcı olarak ise basit çift diyot karıştırıcısı kullanılmıştır. Bu diyotlar piyasandan kolayca bulunabilecek 1N4148‘ler olabilirler. Bundan sonrası ise bu sinyali bilgisayar mikrofon girişinden bilgisayara uygulamaktır.

Alıcımızın kalitesini ve bant genişliğini bilgisayarımızın ses kartı belirlemektedir. Normal bir ses kartı (16) bit A7D çevrim yeteneğine ve (48) KHz bant genişliğine sahiptir. Böyle bir ses kartı ile (96) KHz bant genişliği elde edilebilir (hem sağ, hem de sol ses kartı kanallarını kullandığımız için bant genişliğimiz iki katına çıkmaktadır). A7D bit çözünürlüğü ise, sinyal üzerinde yapabileceklerimizi belirlemektedir. Örneğin uygulayabileceğimiz en dar bant geçiren filitremizi birkaç Hertz‘e kadar indirebilmektedir. Piyasada (24) bit A7D derinliğine ve (192) KHz band genişliğine sahip ses kartları bulunabilmektedir.

Bu alıcı ile LY1GP tarafından yapılmış ses kayıtlarına aşağıdaki linklerden ulaşabilirsiniz ;

Alıcınızla kullanmak için İnternet’te pek çok yazılım mevcuttur, ama ilk kullanışta en kolay aşina olabildiğim Rocky SDR olmuştur. Size de onu kullanmanızı tavsiye edebilirim. Diğer yazılımlar ise örnek olarak şunlar.

Yukarıdaki devrede (T1) transistörü etrafında oluşturulmuş lokal osilatörü yerine herhangi bir hazır VFO devresini de kullanabilirsiniz. Hazır VFO devreleri, bir gerilim uyguladığınzda sizin için üzerinde yazan frekansta sinyal üreten hazır ozilatörlerdir ve kolayca parçacılarda bulunabilmektedirler.

Buradaki karıştırıcı ve detektör bölümlerine en güzel alternatif “Tayloe Detektörü” denilen alıcı devresini kullanarak sağlanmıştır. Aşağıdaki gibi bir “Tayloe Detektörü” kullanılması durumunu gösteren bir blok çizim üzerinde konuşmak gerekirse;

Şekil-3. Tayloe Detektör ile SDR Uygulaması Image Credit: ARRL & QEX.

Antene gelen sinyaller öncelikle dört konumlu bir anahtar üzerinden, (4) ayrı kapasitörü şarj etmek için kullanılıyor. Şarj devresi basit anlamda aşağıdaki gibi bir “örnekle-ve-tut” (sample-and-hold) devresi ile modellenebilir;

Şekil-4. Örnekle-ve-Tut Devresi. Image Credit: ARRL & QEX.

Bu örnekleme devresinin tutma zamanı ve anahtarı anahtarlamak için kullandığımız dinlenecek frekansın (4) katı hıza (frekansa) sahip anahtar konum seçicimiz sayesinde örneklemek istediğimiz sinyalin (0-90-180-270) derecelik durumlarına ait değerlerini örneklemiş oluruz.

Örneklenen bu sinyalleri OP-AMP‘ların (+/-) girişlerine uygun şekilde girerek ses kartımıza ulaştıracağımız (I) “In-phase sinyali” ve (Q) “Quadrature” sinyallerimizi elde etmiş oluruz. (0) ile (180) dereceye karşılık gelen kapasitörlerdeki potansiyel farkı bize (I) , (90 ve 270) dereceye karşılık gelen kondansatörlerdeki potansiyel farkı ise (Q) değerini verecektir.

(I) ve (Q) aslında biri genliği diğeri ise fazı temsil eden ve birbirine dik eksenlerde (90 derece) yer alan değerler olarak düşünebiliriz ve aşağıdaki gibi bir gösterim ile gösterebiliriz;

Şekil-5. I ve Q Sinyallerinin Dik Eksenlerde Gösterimi. Image Credit: ARRL & QEX.

Bu gösterimi ve orta okulda öğrendiğimiz dik üçgen “Pisagor Teoremi“ni kullanacak olursak orjinal sinyalimizi tarif edecek değerleri de kolayca hesaplayabiliriz. Tabii ki bu işlem çok daha detaylı olarak yazılım katmanında bilgisayarımızda yapılacaktır.

Şekil-6. I ve Q’dan Sinyalimizi Tanımlama.

Yukarıdaki blok diagramda anahtar olarak güncel bir (MUX) entegresi kullanabiliriz. Ben “ZetaSDR/TinySDR” uygulamamda (74HC4052) kullandım. MUX entegresinin saydırılması için ise (74HC74) entegresi ile yapılmış basit bir “Johnson Sayıcı” devresi kullanılabilir. Aşağıda öncelikle kavramsal olarak konuyu netleştirmek amacıyla QEX dergisindeki şemayı ardından da “ZetaSDR/TinySDR” uygulamasındaki devreyi vereceğim;

Şekil-7. Entegre İle Tayloe Detektörü Uygulaması. Image Credit: ARRL & QEX.

Yukarıdaki uygulamada Johnson sayıcısına dinlemek istediğimiz anten frekansının (4) katını girdiğimize dikkat ediniz. Johnson sayıcı çıkışında (5 ve 8 numaralı bacaklar) sırası ile (00, 01, 10, 11) değerleri oluşmakta bu da Tayloe detektöründe (4) farklı anahtarlama yapmaktadır.

Şekil-8. ZetaSDR/TinySDR Uygulaması.

Yukarıdaki uygulamda ise lokal osilatörü olarak bir hazır VFO devresinin kullanıldığını görebilirsiniz. Devre ile ilgili olarak söyleyebileceğim basit pratik yaklaşımlar şunlar olabilir;

Kullanacağınız VFO frekansı dinlemek istediğiniz frekansın dört katı civarında olmalıdır ve çok kritik değildir. Örneğin yukarıdaki devrede (28.322) MHz lik VFO bulamıyor iseniz benim yaptığım gibi (28.375) MHz’lik olanını kullanabilirsiniz.

–  Dinleyebileceğiniz aralık (48) KHz’lik bir ses kartı ile) VFO frekansının dörtte birinin (48) KHz aşağısı ve (48) KHz yukarısıdır. Örneğin (28.200) MHz’lik bir VFO ile (28200 / 4 = 7050) merkezi (7050) KHz olan ve yaklaşık (50) KHz bant genişliğine sahip bir aralığı dinleyebilirsiniz. Yani 40 metre (HF) bandının neredeyse tamamını dinleyebilirsiniz. Benim kullandığım (28.375) MHz VFO ile (28375/4=7093) yani (7055 -7140) KHz aralığını dinleyebilmekteyim.

Aşağıda benim yaptığım kart uygulamasından birkaç resim ve orjinal ZetaSDR uygulamasının bileşenlrini (PCB, malzeme listesi, yerleşim *.Zip) bulabilirsiniz.

Şekil-9. PCB.

Şekil-10. Yerleşim.

Resim-1. Zeta PCB baskılı devre.

Resim-2. Genel görünüm.

Benim uygulama resimlerim;

Resim-3. Baskılı devre hazırlama.

Resim-4. Devreye güç, bilgisayar ve anten bağlantısının yapılması.

Resim-5. Devre ve ekranda SDR yazılımı.

Bu alıcı ile Gintaras Banevicius, LY1GP ve benim tarafımdan kaydedilmiş ses dosyalarına aşağıdaki linklerden ulaşabilirsiniz;

Konuya ilgi gösterecek arkadaşlarımız dilerlerse devre veya SDR prensipleri ile ilgili olarak benimle bağlantıya geçebilirler. Görüşmek üzere.


(*) Bu doküman ARRL’nin yazılı izniyle yayınlamıştır.
Link ve alıntılarda telif haklarına uymanız tavsiye edilir.
(
This document is published with the special permission from
ARRL)