(2018-01-21) PE1ITR
Wanneer je bij FMDX een zwak radiostation wil ontvangen dan is het fijn om een schoon kanaal te hebben.
Het komt in de praktijk echter veel voor dat 100 kHz boven of onder de frequentie een sterk station aanwezig is waarvan het signaal in je "schone" frequentie splattert.
Bijvoorbeeld op 107.8MHz zit een zwak station maar de ontvangst is moeilijk omdat op 107.7MHz een sterk station aanwezig is.
Dit is op zich niet zo verwonderlijk omdat een gemiddeld FM omroepstation al snel een bandbreedte heeft van 200kHz.
Sommige omroepstations doen het er ook om en hebben -al dan niet uit commerciele overwegingen- zowiezo een signaal met een wat vette modulatie index.
Het verminderen van de middenfrequent bandbreedte van de ontvanger van 180kHz naar 140kHz of nog lager is in deze situatie dan een optie, maar dit is niet altijd gewenst omdat je daarmee ook de kwaliteit van het te ontvangen signaal verslechterd.
Wanneer je bijvoorbeeld het RDS datasignaal zou willen decoderen voor de PI-code zou dat door de beperkte bandbreedte niet gaan.
Bijvoorbeeld bij meteorscatter FMDX is het decoderen van de PI-code een wezelijk onderdeel voor een eenduidige identificatie van de ontvangen zender.
Er zijn verschillende oplossingsrichtingen. Hier heb ik een hardware oplossing met een phase shifter beschreven waar ik nog mee doende ben.
Echter er is ook een software oplossing mogelijk.
In Linrad is zo'n 8 jaar geleden een optie beschreven voor A splatter killer for wideband FM. Dit wekte mijn interesse.
De setup zoals beschreven op de website van SM5BSZ was voor mij niet helemaal duidelijk. Daarnaast was het zo lang geleden dat wellicht de genoemde optie mogelijk helemaal niet meer zou werken.
Ik heb hierover met Leif SM5BSZ gecorrespondeerd en hij heeft naar aanleiding daarvan onderstaande youtube filmpjes gemaakt van een opname die ik hem had gestuurd.
Duidelijk werd ook ook dat in de afgelopen 8 jaar niemand met hem over deze optie in linrad had gesproken. Tijd om de splatter killer eens nieuw leven in te blazen.
Naar aanleiding daarvan heb ik dezelfde Linrad functionaliteit op mijn eigen laptop opgebouwd en daarmee verder geexperimenteerd.
Op deze webpagina beschrijf ik deze setup van Linrad. En de resultaten daarmee in een testopstelling en het gebruik tijdens de Geminiden 2017 meteoren regen.
Linrad
De setup is niet eenvoudig omdat je twee versies van Linrad moet draaien waarvan 1 versie speciaal moet worden gecompileerd om de splatter killer optie te kunnen laten werken.
Ik heb op mijn laptop twee directories gemaakt te weten linrad-FMDX en linrad-FMDX2 waarin ik in elke directory een versie van linrad heb geinstalleerd. De twee versies geven via het netwerk het signaal aan elkaar door.
De configuratie in een blokschema hieronder aangegeven.
Fig 1: Blokschema van de ontvanger met de twee versies van Linrad.
De eerste versie van Linrad in de directory "Linrad-FMDX"
Hierin staat een versie van linrad die is gekoppeld aan de sdr ontvanger of desgewenst aan een IQ opname van de FM band.
Deze versie van linrad moet speciaal gecompileerd worden omdat we over het netwerk het WFM_SUBSTRACT_FROM_FIRST_LOWPASS signaal naar de tweede versie van linrad willen versturen.
In de video wordt aangegeven hoe je deze versie van linrad kan maken door het options.h bestand met een tekst editor aan te passen en opnieuw linrad te compileren.
De bandbreedte van de SDR ontvanger dient minimaal 500 kHz of meer te bedragen. Ik gebruik als input een IQ bestand met een 4MHz brede opname tussen 103 en 107 MHz die ik met mijn HackRF heb gemaakt.
In deze versie van linrad is de network send optie ingeschakeld.
Fig 2: Network settings. Niet vergeten om netwerk aan te schakelen op hoofdscherm: 'T' optie.
Het is de bedoeling dat je deze versie van linrad afstemt op het splatterende station.
Via het netwerk wordt dan +/- 250kHz rondom de afgestemde frequentie naar de tweede versie van Linrad gestuurd.
Let erop dat het bandbreedte filter breed genoeg staat. Het filter bepaald welke bandbreedte wordt doorgestuurd.
De X optie met de gele pijl hieronder in het screenshot aangegeven aanzetten (De andere settings zijn: M = mono en S = Stereo).
Fig 3: tweede FFT scherm. X optie aan. En filter breed genoeg zetten zodat het aangrenzende kanaal er ook in valt.
De tweede versie van Linrad in de directory "Linrad-FMDX2"
Deze versie van linrad ontvangt via het netwerk op input het signaal van linrad-FMDX. Het is verder een standaard Linrad. De koppeling verloopt via de local loopback netwerkadapter (IP 127.0.0.1) op de computer.
Het is ook mogelijk de twee versies van Linrad over twee verschillende computers te verdelen en de communicatie over het netwerk te laten plaatsvinden. Dan krijg je iets andere netwerk instellingen. Dit zijn mijn instellingen.
Fig 4: Network settings.
Fig 5: Input van linrad-FMDX2 is het netwerk.
Uiteindelijk is het de bedoeling dat je de ontvanger in deze versie van linrad afstemt op de frequentie van het naburige kanaal wat je wil beluisteren.
Als het blokschema dat hierboven staat wordt gevolgd zien we in de praktijk het volgende in de schermen.
In dit voorbeeld willen we het station op 107.5Mhz ongestoord ontvangen.
De versie linrad-FMDX afgestemd op het splatterende station op 107.6MHz.
Het signaal 200kHz + en - 107.6MHz wordt doorgestuurd naar Linrad-FMDX2.
In het screemshot van linrad-FMDX2 zien we dat een bandgedeelte wordt doorgestuurd. Het signaal op 107.5MHz is duidelijk te zien terwijl het signaal op 107.6MHz is onderdrukt.
Fig 6: Scherm linrad-FMDX. Op 107.6MHz een hard signaal.
Fig 7: Scherm linrad-FMDX2. Het signaal op 107.5MHz is duidelijk waarneembaar en het signaal op 107.6 is onderdrukt.
Eerste test
In dit experiment heb ik gekeken in hoeverre een moeilijk te ontvangen station na bewerking in het splatter filter nu wel een mooi signaal uit mijn luidspreker zou hebben.
Aan de hand van drietal opnamen laat ik de verschillen horen.
Het gaat in deze test om een station op 106.5MHz dat ik wil beluisteren. 100kHz erboven op 106.6MHz zit een hinderlijk sterk station.
De twee screenshots hieronder laten de situatie zien. Op het eerste screenshot is het spectrum te zien van 106.4 tm 106.6MHz.
Op 106.6MHz zit een sterk station en op 106.5 zit het wat zwakkere station.
In het twee screenshot is beter te zien dat er een station op 106.5MHz zit en ernaast op 106.6 een station dat splattert binnen de ontvangen bandbreedte.
Fig 8: spectrum van 106.4 tm 106.6MHz.
Fig 9: detail spectrum.
Ik heb eerst een opname gemaakt van het orginele signaal zonder splatter filter waarin wordt geluisterd met een bandbreedte van 140kHz.
Dit is de opname op 140kHz BW zonder splatterfilter.
Het station op 106.5MHz is vrijwel niet waar te nemen omdat deze wordt overstemd door het splatterende station op 106.6MHz.
Vervolgens heb ik de bandbreedte verkleint naar 70kHz om het splatterende station buiten de filters te laten vallen.
Die is gebruikelijke manier en nu is het station op 106.5MHz wel te beluisteren, maar wel met verlies van audio kwaliteit.
Op zich zou je op deze manier het station kunnen identificeren, maar RDS decoderen is onmogelijk.
Dit is de opname op 70kHz BW zonder splatterfilter.
Nu wordt het splatter filter ingeschakeld.
In deze opname wordt het station beluisterd in 140kHz bandbreedte met het splatterfilter ingeschakeld. Het station op 106.5MHz is nu goed te horen en de audio kwaliteit is prima. Dit is de opname op 140kHz BW met splatterfilter ingeschakeld.
Vervolgens heb ik in een tweede experiment bekeken of het RDS signaal na bewerking in het splatter filter nog wel kan worden gedecodeerd.
jfdfdhfhsdlkfhkjsdhfkjsdhfhsdfjincejim etc...
Geminids 2017
Tijdens de Geminiden meteorregel heb ik in de nacht van 13 op 14 december 2017 de sdr ontvanger opnamen laten maken in de hoop een paar nieuwe stations te ontvangen.
Ook wilde ik eens vaststellen of ik met de hierboven beschreven setup 'moeilijke' stations kon identificeren.
De aantal bruikbare reflecties viel na het beluisteren van de opnamen enigzins tegen.
hfjhdfkjahfkahdskjfhkjasdhfsd etc...
