sdr · 27 junio 2020

La Radio Definida por Software (SDR)

La Radio Definida por Software (SDR)

Este post solo muestra lo más básico del SDR (

SOLO RECEPCIÓN

). Buscando en internet se puede encontrar mucha información al respecto con un enfoque muy profesional de otros radioaficionados mas experimentados. Solo pretendo que sirva de base para comprender su funcionamiento y lo que podemos hacer con el.

INICIO

En un receptor de radiofrecuencia, la señal que recibe la antena es tratada en diferentes fases hasta que llegamos escuchar el canal sintonizado.

Con la electrónica actual, existen circuitos integrados cuyo diseño permite que una parte de los procesos de la recepción los realice una aplicación informática.

Así se consigue fabricar un dispositivo con muy poco hardware, pequeño y económico, con unos resultados muy buenos y con un rendimiento sorprendente en comparación a otros dispositivos profesionales de elevado coste.

TIPOS DE PLACAS (HARDWARE)

El dispositivo mas conocido por su bajo precio es un receptor de TV USB en formato Stick, el cual dispone de un chip de Realtek que no solo permite cumplir su función de recepción de señal de TV, sino que con un controlador específico es capaz de abarcar un amplio rango de frecuencias.

Stick DVB. Su precio en Aliexpress ronda los 10 euros.

Dada la fama que adquirieron estos dispositivos, algunos fabricantes asiáticos mejoraron o directamente clonaron proyectos de otros radioaficionados o empresas que han ido mejorandolos.

Los más avanzados tienen un TCXO que les da mayor estabilidad, permiten incorporar dos antenas, para la HF y para el resto de bandas soportadas (normalmente VHF / UHF).

Como todo lo que ocurre con las réplicas, la calidad de estos dispositivos puede ser cuestionable, aunque hacen el apaño por su precio, para sacarle mayor partido es necesario disponer de una buena antena, todo esto dependiendo de lo que queramos hacer con el.

RTL-SDR.COM dispone de los Sticks o Dongles USB diseñados por ellos, y en su web están constantemente informando de nuevos proyectos y noticias relevantes del mundillo del SDR.

Nooelec.com también diseña dispositivos SDR entre otros.

En Amazon, ebay o aliexpress y en tiendas especializadas de radioafición los podeis encontrar facilmente.

NOTA: Algunos dispositivos pueden no traer sus respectivos drivers, siendo necesaria la instalación de la herramienta

ZADIG

, que sustituye el driver genérico que instala windows por defecto por otro mas completo.

UTILIDADES

Se le puede dar mucho uso a un SDR, desde usarlo a modo de herramienta para ver si un equipo está trabajando correctamente a poder recibir diversos tipos de señales.

  • Recepción de radio FM comercial.
  • Recepción de radio analógica.
  • Recepción de radio digital DMR.
  • Recepción de imágenes satélite
  • Recepción de radio balizas
  • Recepción de diversos modos digitales.
  • Análisis de espectro radioelectrico

Detallar cada una de ellas sería muy tedioso y complejo, y dependiendo de cada una de ellas se necesita una antena específica para ello.

DIAGNÓSTICOS – CASO PRÁCTICO

En un caso particular, el SDR me ha servido para diagnosticar un fallo que tenía en el sistema inalámbrico de la llave de mi coche. Con el uso y el paso del tiempo la llave dejó de funcionar al abrir o cerrar las puertas. Creyendo que era la pila me llevé una sorpresa, ya que el cristal se había desoldado de la placa y estaba suelto golpeando otros componentes SMD.

Cristal desoldado por el trato que ha recibido la llave del coche durante más de 17 años.

Tras ver que el cristal no tenía un daño físico, procedí a soldarlo y le puse una pila nueva, ya que la que tenía se había gastado y estaba a 2.66v de los 3.0v.

Tras acercarme al coche y pulsar el botón de apertura, el led de la llave parpadeaba pero la puerta no se abría, solo la abría una de cada 10 veces y no siempre, había veces que dependiendo el lugar dejaba el botón pulsado y en una de las transmisiones de la llave el coche se abría.

Busqué la frecuencia de trabajo que aparece (algo desgastada) en la llave, y puse el SDR en el mismo rango de frencuencia, concretamente en los 433Mhz y me llevé una sorpresa al visualizar la emisión tras pulsar los botones. Había veces que mostraba una corta emisión (algo coherente) pero había otras que la emisión se quedaba fija, se ponía a emitir y aunque le diese a los botones, la llave no cesaba de emitir, en la visualización del SDR la gráfica de emisión no era estable, la frecuencia se desplazaba y estaba oscilando aleatoriamente.

Esto me hizo dudar al instante que el problema era del cristal, de estar suelto dentro de la llave lo mas probable es que esté roto internamente, así que hice un pedido de un cristal, total, de perdidos al rio, más barato que una llave nueva me sale.

NOTA:

En la llave de este coche concretamente, la placa que muestro solo se encarga de la apertura de puertas. La gestión del arranque del vehículo la lleva un pequeño chip que está pegado al cuerpo de plástico de la llave y es del tamaño de un grano de arroz, es un chip con un funcionamiento similar al que le ponen a los perros los veterinarios.

El repuesto que me llegó era mas pequeño, pero encajaba lo justo para soldarlo bien sin que se soltase. Me aseguré que tenía abundante estaño en los laterales.

Desconozco si un cristal mas pequeño puede afectar a otros componentes por no ser del mismo tamaño, pero desde que lo he cambiado el coche responde correctamente a las aperturas y cierres de puertas.

En el SDR la visualización de la emisión ahora si se aprecia que está trabajando correctamente cuando dejo el botón pulsado constante.

Siempre existe la opción de adquirir una llave nueva compatible (solo el módulo inalámbrico, en aliexpress lo venden) y reprogramar el sistema inalámbrico con la llave “maestra” que trae el coche haciendo las pautas que indican en el manual de instrucciones del fabricante.

APLICACIONES INFORMÁTICAS (SOFTWARE)

Hay diversas aplicaciones, las mas profesionales les dan soporte a sus propios productos aunque permiten cierta compatibilidad con los SDR más modestos.

Por muy completa que pueda ser una aplicación SDR, no todas dan soporte nativo a la recepción de señales en modos digitales. Por ejemplo, el SDR nos permite sintonizar y escuchar una emisora de radio comecial FM o de onda corta, pero si nos llegase una señal de Weather FAX, necesitamos una aplicación de terceros que se encargue de convertir esa señal en una imagen. Lo mismo pasa con el SSTV, el FT8, y otros tantos modos digitales.

SDR Console: La que más me gusta, todo muy visual e intuitivo.

SDR Sharp: Su interfaz es algo mas básica pero cumple con su cometido.

Para gustos, colores.

ALTERNATIVAS (VIA WEB)

Dado que no todos podemos instalar una antena (follones con la comunidad de vecinos, falta de espacio donde instalarla…) existen webs en las que se comparte un SDR online limitando el tiempo de uso y las frecuencias a escanear.

También hay servidores SDR esparcidos por todo el mundo y nos permiten conectar remotamente nuestro programa favorito desde casa, como si lo estuviesemos haciendo desde el país donde nos conectamos.

En mi caso, al no disponer de una antena de HF me pierdo lo que yo considero más importante. QSO en HF, código morse, weather fax, SSTV… Es complicado abarcar todo y son horas y horas de escuchar y escuchar, por lo que has de dar prioridad a lo que mas te interese, y si tienes donde colocar la antena pues mejor que mejor. En las grandes ciudades cada vez es mas complicado. Sobre todo por las interferencias.

Hay un par de webs, en las que los radioaficionados que disponen de estos aparatos, los comparten (con algunas limitaciones de tiempo y rango de frecuencias)

KiwiSDR.com Mapa http://rx.linkfanel.net/
Listado http://kiwisdr.com/public/
Airspy.com Directorio https://airspy.com/directory/
SDRspace.com Directorio http://www.sdrspace.com/Version-3

KiwiSDR nos permite acceder via web, con una interfaz muy depurada y con complementos que evitan tener que usar aplicaciones de terceros usando nuestra tarjeta de sonido, ya que por ejemplo la recepción de Weather fax lo hace la interfaz web, y tiene predefinidas las frecuencias donde emiten. Lo mismo ocurre con otras comunicaciones como el código morse.

Sin embargo, para usar el directorio de AirSpy es necesario disponer de la aplicacion SDR# (SDR Sharp), y en los ajustes indicarle la URL de uno de los SDR del directorio en vez de nuestro SDR físico.

SDRSpace también tiene un directorio, el cual es accesible desde los parámetros de configuración de SDR Console

CONTROLADOR DE AUDIO VIRTUAL (PUENTE)

Muchas aplicaciones por su antigüedad o incompatibilidad con las últimas versiones de los sistemas operativos, no tienen el suficiente soporte para que capten directamente el audio que sale de nuestros altavoces, como mucho solo permiten captar el audio desde la entrada auxiliar de nuestra tarjeta de sonido o entrada de micrófono, ya que como es obvio, su diseño se hizo para conectar la emisora al PC mediante un latiguillo de audio.

En esta situación hay varias formas de solventar estos problemas. Si te decantas por un puente virtual puedes usar VB-Audio Virtual Cable.

NOTA: El objetivo de este apartado no es otro que el de hacerle comprender que no es necesario un segundo ordenador.

Tenga en cuenta que la gestión de audio en Windows cada vez es mas compleja y menos intuitiva,

tenga precaución a la hora de tocar en los ajustes

.

  • Mediante un latiguillo de audio que conectamos en la salida de altavoces del PC a la entrada de microfono. (Como se hacía antiguamente cuando teníamos una tarjeta de Televisión PCI analógica) con el inconveniente de que dicho puente capte ruídos y ocupe la salida de altavoces, si estamos decodificando radio digital por ejemplo, no podemos escucharlo por los altavoces, tendría que almacenarse la salida en un fichero para reproducirlo mas tarde.

Ordenador con una tarjeta de sonido con un puente externo

  • Mediante un software que virtualiza una tarjeta de sonido en windows. Con esto quitamos posibles parásitos ya que el puente lo virtualizamos digitalmente. La cuestión aquí es que tendremos dos tarjetas de sonido, la del PC y la virtual, en algunas situaciones tendremos que decirle al software SDR que la salida de audio será la tarjeta virtual y al programa de terceros que su entrada será la tarjeta virtual. En casos así, la tarjeta de audio integrada en nuestro ordenador queda libre para otros menesteres, como que por ejemplo ese software de terceros decodifique una señal digital de voz, como ocurriría en el caso del DMR, ya que su salida tiene que salir por nuestros altavoces.

Ordenador con una tarjeta de sonido física y otra virtual que hace de puente.

  • Usando dos tarjetas de sonido. Es una mezcla de los dos sistemas anteriores. Se puentea la tarjeta de sonido USB con un latiguillo y dejamos la otra tarjeta de sonido libre para reproducir la salida del audio decodificado.

Ordenador con dos tarjetas de sonido, usando una de ellas como puente físico.

Supongo que habrá otras formas de hacer esto, en Windows 10 la gestión de audio es una pesadilla, ¿donde está la facilidad de uso? Con lo sencillo que se gestionaba en Windows 98 las configuraciones de sonido y las mesas de mezcla virtuales que tenía la suite de Creative Labs de la época… Las últimas actualizaciones en Windows 10 desconfiguran el audio y hay que estar haciendo reparaciones con el asistente.

ENLACES DE INTERES

https://www.ea1uro.com/sdr1/sdr.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Radio_definida_por_software

https://www.vb-audio.com/Cable/