Příběh červené krabičky

Koncem roku 2011 jsem na Aukru narazil na zajímavý DVB-T tuner do USB. Mezi tunou nabízených "čínských klíčenek" měl totiž jednu zvláštnost, dokázal zpracovat kromě klasického DVB-T i FM a DAB/DAB+ signál. To mě docela zaujalo a tak jsem začal pátrat, zda-li by se něco podobného nedalo najít i na eBay. Hledal jsem ale marně, tahle červená věc prostě nikde nebyla. Nakonec jsem tedy na Aukru za necelých 400Kč jeden kousek objednal a byl opravdu zvědavý, co dorazí.
Za pár dní byl tuner u mě a začalo tolik vytoužené testování. Už při instalaci na sebe prozradil, že skrývá poměrně nový chipset Realtek RTL2832U. Snažil jsem se najít datasheet, ale opět marně. V té době nebyla na oficiálním webu Realteku o tomto brouku ani čárka. Až o několik dní později jsem vylovil z nějakého rozsypaného čínského webu popis a základní parametry. K mému překvapení jsem se dočetl, že chipset neobsahuje žádný DAB a FM demodulátor, pouze jakousi "podporu". To ve mě vyvolalo podezření a přiznávám i poměrně slušnou eufórii, že se bude jednat o softwarové rádio. Vzhledem k potřebné šířce pásma pro demodulaci DAB by to znamenalo použití A/D převodníku, který zvládne až jednotky Msps. Eufórie se stupňovala, představa SDRka s takovou šířkou pásma a za pár stovek byla naprosto ohromující. Páni, stačilo by jen upravit ovladače, napsat knihovnu pro moje milované HDSDR a jedeem, říkám si nadšeně.. Byl jsem tou myšlenkou docela posedlý a snažil se najít něco, nebo někoho, kdo by moji úvahu potrvdil, nebo rovnou realizoval. Tunerů s tímto chipsetem bylo na trhu už několik. Příjem DVB-T bylo možné rozchodit i na Linuxu, ale o softwarové demodulaci FM, či DAB se nikdo nezmiňoval, ani vývojáři V4L. Byl jsem nakonec trochu zklamaný a protože se ohledně ovladačů nic zajímavého nedělo, laborování s tunerem jsem na chvíli odložil.

Ten správný čas nastal až o dva měsíce později, kdy jsem se k myšlence znovu vrátil. Jelikož tuner při poslechu FM rádia poměrně dost zatěžoval procesor, byl jsem si téměř jistý softwarovou demodulací. Zkusil jsem ještě sniffovat provoz na USB a výsledek mě opět utvrdil. Datový tok při poslechu rádia odpovídal rozhodně spíš surovým datům z ADC, než demodulovanému signálu. Moje "červená krabička" navíc obsahovala stejný tuner jako FUNcube, tedy Elonics E4000. Měl jsem v podstatě jasno, z tohoto čínského bazmeku půjde udělat SDR a bude to revoluce. Zbývalo jen najít někoho, kdo to uchopí za správný konec a napíše potřebný software.

Netrvalo dlouho a tím vyvoleným se stal vývojář kernelu V4L/DVB Antti Palosaari, který v této konferenci poprvé popsal možnost získání surových I/Q dat z Realteku RTL2832U. Brzy na to vytvořil Steve Markgraf z OsmoSDR softwarový balíček rtl-sdr, pomocí kterého bylo už možné ladit tuner a ukládat získaná I/Q data do souboru. Byl jsem naprosto nadšený a ihned software úspěšně otestoval. Následoval Balint Seeber se svým zdrojovým blokem pro GNU Radio a rozšířením pluginy ExtIO_USRP o podporu RTL2832U. Díky tomu bylo možné pohodlně používat tunery pod Windows ve spojení s programy Winrad/HDSDR. V současné době je však ExtIO_USRP poměrně neaktuální a neobsahuje některé důležité funkce. Z tohoto důvodu doporučuji používat nově vzniklou pluginu ExtIO_RTL.dll, která vychází z aktuální verze librtlsdr. Umožňuje ovládat AGC Realteku i tuneru a funguje opravdu výborně.

Dostupnost a cena

V současné době je na trhu poměrně dost DVB tunerů, které používají Realtek RTL2832U a jejich počet neustále roste. Jen některé však podporují projekt RTL-SDR. Jedná se o verze s tunery Elonics E4000, Rafael Micro R820T, Fitipower FC0012(13) a FC2580. Seznam kompatibilních "klíčenek" stále rozšiřujeme a najdete ho na této adrese.
Některé značky se dají běžně sehnat i u nás za cenu kolem 500 Kč. Pokud byste chtěli ušetřit, můžete zavítat třeba na Aukro či eBay, kde jsou k dostání čínské OEM verze. Skvělou volbou byl Unikoo UK001T označovaný také jako "P160", který se prodával za úžasných $10. Tato cena bohužel dlouho nevydržela, čínský prodejce brzy pochopil co se děje a rozhodl se na komunitě SDR nadšenců pořádně napakovat. V podstatě přes noc zmizela původní nabídka a oběvila se nová položka. Ta samá věc se najenou jmenovala SDR Receiver a vyjímkou nebyl ani desetinásobek původní ceny DVB-T tuneru. Zhruba po měsíci se situace uklidnila a kompatibilní "klíčenky" se daly pohodlně sehnat kolem $20.

Firma Elonics, vyrábějící tunery E4000 bohužel nedávno zkrachovala. Dostupnost modelů s tímto tunerem je tedy velmi omezená a dočasná. Červené OEM klíčenky se dají občas koupit ještě na Aukru za 349 Kč, nebo v GESu. Oblíbený Sencor SDB-522RT je již téměř všude vyprodán. Naštěstí se brzy objevila alternativa, podpora tuneru Rafael Micro R820T. Ten má navíc větší kmitočtový rozsah a lepší citlivost na horních pásmech, což oceníte napříkad při příjmu S/ADS-B. Klíčenky osazené R820T můžete zakopit na Ebay za cenu kolem $12. Máte-li možnost zde nakupovat, určitě vemte některý z nabízených modelů.

Seznam kompatibilních DVB-T tunerů, které lze zakoupit v ČR

Deska červeného tuneru z Aukra, která je osazena tunerem Elonics E4000.
Na vstupu je také dvojice ochranných diod v jednom pouzdře, nízkokapacitní schottky BAV99W.

Parametry a praktické použití RTL-SDR

Mnozí z Vás budou jistě RTL-SDR srovnávat s FUNcube. Je však nutné si uvědomit, že FUNcube používá sice pomalý, ale 16-ti bitový ADC. Jeho dynamika je tedy podstatně lepší a na detekci slabých signálů vhodnější. RTL-SDR má pouze 8-mi bitový, zato však velmi rychlý ADC a dokáže tak přijímat signály s výrazně větší šířkou pásma (DAB, DECT, GSM, GPS, S/ADS-B). Více prozradí tabulka s parametry..

Realtek dohání svůj dynamický rozsah poměrně agresivním AGC, které se dlouhou dobu nedařilo softwarově vypnout. Objevil-li se nějaký silný signál v přijímaném spektru, zcela bezpečně Vám okolní slabé signály zmizely. Velmi patrné to bylo při poslechu letového provozu, nebo ACARS. Malý dynamický rozsah ADC a z toho plynoucí nevýhody je asi největší bolestí tohoto projektu. Vzhledem k ceně a primárnímu určení tuneru je to však docela pochopitelné :-). Stále se jedná o nejlevnější a nejzajímavější SDR přijímač, který lze pořídit...

Zprovoznění pod Windows

• Program HDSDR, nebo WRplus (umí širokou FM)
• Balíček ExtIO_USRP s podporou FUNcube a RTL2832U
• Knihovnu librtl2832++, která opravuje některé chyby a přidává tuner "e4k"

Po instalaci programu HDSDR, nebo WRplus je potřeba doinstalovat balíček ExtIO_USRP. Ten obsahuje vlastní pluginu, která se stará o komunikaci s tunerem a také program Zadig s ovladači na USB.

Nejprve zvolte potřebné komponenty k instalaci (libusb a ExtIO_USRP). Ke zprovoznění je nutný balíček
Microsoft Visual C++ Runtime (2008 SP1). Pokud ho v systému již nemáte,
zatrhněte také "VC++ Runtime".

Dále se Vás instalátor zeptá, kam chcete uložit soubory pluginy. V tomto případě do složky programu HDSDR.
Klikněte na tlačítko "Browse" a najděte ji na Vašem disku.

Během instalace se spustí automaticky program Zadig, kterým nainstalujete
(nebo přeinstalujete původní) ovladače tuneru.

• V menu Options zatrhněte "List All Devices"
• Roletkou v Device najděte a vyberte tuner (název může se lišit)
• V kolonce Details uvidíte USB-ID, musí být shodné s některým z podporovaných tunerů
• Vyberte Driver Target WinUSB
• Spusťte instalaci tlačítkem Install Driver

Po skončení instalace rozbalte a nakopírujte novější verzi knihovny librtl2832++ do složky programu. Nyní můžeme spustit HDSDR, plugina ExtIO_USRP se sice načte automaticky, ale musí se ještě nastavit pro práci s tunerem.

V konfiguraci pluginy stačí vyplnit "RTL" do kolonky Device Hint a tlačítkem Create vytvořit připojení.
Máte-li přijímač s tunerem E4000, doplňte ještě "tuner=e4k", řeší problém s pomalým laděním a tuhnutím.
Zbývá už jen tlačítko Start a užívat si nalovených signálů :-)