FM-DX - RDS en Meteorscatter (2)

(2017-11-27) PE1ITR

Deze pagina is een voorzetting van een eerdere blog over mijn rds meteorscatter setup. Op deze pagina zal ik een setup beschrijven waarin Linrad in combinatie met RDS Spy wordt gebruikt. Ook heb ik een vergelijking gemaakt tussen verschillende meteorscatter reflectie signalen en de mate waarin het RDS signaal met deze setup wordt gedecodeerd. Dit om wat meer gevoel te krijgen waar de grenzen van decoderen ligt.

Linrad setup



Fig 1: Het bovenste gedeelte van de tekening gaat over het maken van de IQ bestanden:
Het 105MHz signaal gaat door een pre-amp, converter van 105 > 25MHz en dan naar een HackRF SDR. Met het programma hackrf_transfer worden bestanden gemaakt.
Het onderste gedeelte gaat over Linrad met RDS Spy: Het bestand wordt uitgelezen met linrad. Het FM MPX signaal aan de output van linrad gaat naar RDS Spy. In de tekening is ook een 2e instantie van Linrad getekend. Deze wordt gebruikt om het MPX signaal zelf te bekijken.


IQ bestanden

De bestanden worden met mijn hackrf gemaakt op een aparte Linux computer. Ik heb een bash script gemaakt rondom het programma hackrf_transfer waarmee een aantal bestanden van 5 minuten worden gemaakt. Dit zijn bestanden van ongeveer 2.3Gb per stuk. Middels een taak op de crontab wordt het volgende script gestart op het ingestelde tijdstip.
SRATE is eigenlijk de bandbreedte. Deze staat bij mij op 4 MHz. Op hogere waarden had ik iets te veel dropouts. En gezien mijn setup heeft het geen zin om op 8 of 10MHz te gaan zitten. 

#!/bin/bash


FREQ=105
LO=80
SRATE=4
MINUTES=5
NUMBER=8
T=0

FREQ=$[FREQ-LO]
FREQ=$[FREQ*1000000]
SRATE=$[SRATE*1000000]
SAMPLES=$[MINUTES*60*SRATE]

cd /home/rob/meteorscatter


while [ $T -lt $NUMBER ]
do
hackrf_transfer -f $FREQ -l 16 -g 6 -s $SRATE -w -n $SAMPLES
sleep 5
T=$[T+1]
done

exit
Tot zover het bovenste gedeelte van de tekening waarin de bestanden worden gemaakt. Hieronder een nadere beschrijving van het onderste gedeelte van de tekening.


Linrad Instellingen

In linrad worden de breedband IQ bestanden ingelezen. Alle functionaliteiten in linrad zijn beschikbaar. Via de output wordt het RDS signaal wordt op de volgende manier aangeboden aan aan RDS Spy. Het RDS signaal is een 57KHz subcarrier. Dus het audio/MPX signaal dient minimaal met 120kHz te worden gesampled. 192kHz is de eerste gebruikelijke waarde. In linrad wordt een virtual audio cable die als 192kHZ is aangemaakt als output soundcard gekozen. Kies in dit geval in linrad voor Portaudio WDM-KS. Alleen in dit geval kan je de Linrad output soundcard op 192kHz instellen.


Fig 2: Instelling output soundcard. Linrad > U > B.



Fig 3: Instelling parameters FM demodulatie. Output sampling speed = 192000 Hz



Fig 4: Klik in het tweede water venster in de box "BW". En zet het output filter op 96k
Ook het filter instellen op iets meer dan 120khz bandbreedte.




Test MPX Signaal

Als test heb ik een 2e instantie van linrad gestart en de soundcard input hiervan middels de virtual audio cable verbonden aan aan de output van de 1e linrad instantie. In het plaatje hieronder is het spectrum te zien dan te zien is. Duidelijk is het MPX signaal te herkennen. In het plaatje is te zien dat het 57KHz RDS data signaal er goed uit komt.


Fig 5: Spectrum MPX signal uit linrad.


RDS Spy

Hier heb ik de 2e instantie van linrad uit de vorige test vervangen door RDS Spy. In SDR Spy zit het er zo uit. Deze setup blijkt super te werken. Ik had in 1 geval een decode die ik niet had wanneer ik SDR sharp in combinatie met de MPX plugin gebruikte. Vooral de repeterende playback functie in linrad is handig om met de instellingen te spelen wanneer je de reflectie probeert te decoderen. Het MPX signaal wordt via de Repeater functie in Virtual Audio Cable ook naar de luidsprekers gerouteerd.


Fig 6:




Vergelijking verschillende meteorscatter signalen en RDS decodering



Fig 7: Op 2017-11-26 was er om 04:02UTC een ongeveer 8 seconde durende MS Reflectie. Het plaatje toont het spectrum tussen 103 en 107MHz.
Het is een stukje uit een langere opname en het moment van de reflectie wordt telkens herhaalt. Linrad heeft hiervoor een speciale playback functie.
In het plaatje zijn 12 MS signalen te zien. Ik heb er 9 bekeken. Deze worden aangeduid met de letters: A, B, C, D, E, F, G, I en J.


Freq Casus PI Peak Level (db) Duur (s) Signaal Grafiek RDS Spy Opname
103.2 A - 7 - - mp3
103.5 B - 6 - - mp3
103.9 C .b 7 8.872 - mp3
105.1 D 7777 13 7.609 mp3
105.4 E E239 22 9.235 mp3
105.6 F - 11 - - -
105.7 G 127B 14 8.826 mp3
106.3 I E2CA 13 7.829 mp3
106.8 J - 6 6.615 - -
Tabel 1: ontvangen 2017-11-26 04:02UTC

Mijn conclusie is dat het signaal minimaal 13 db boven de ruis moet zijn. In de praktijk blijk ik 3 tot 7 seconde signaal nodig te hebben. Afhankelijk van signaalsterkte, QSB en "achtergrond signalen".




Fig 8: Kaartje van de ontvangen stations. Alle stations van de reflectie op 04:02UTC komen uit Madrid.
Het station op het kaartje in Ares/Montefaro is later tw om 17:25UTC ontvangen.







HOME | Go Back