Записки программиста

В период с 28.12.2019 по 01.01.2020 с борта МКС велась передача изображений в SSTV. Конечно же, я не мог пропустить такое событие. Мне никогда раньше не доводилось принимать SSTV от МКС, и обычно такие передачи попадают на будни. Далее я расскажу, как осуществлялся прием, что за картинки в итоге были получены, а также о кое-какие неожиданных моментах.

В посте 2017-го года Наблюдаем за самолетами при помощи RTL-SDR и ADS-B мы выяснили, что такое ADS-B и даже смогли успешно его принять. Однако одновременно на карте было видно не более 5-10 самолетов. Учитывая количество аэропортов рядом с Москвой, это очень мало. Что как бы намекает нам на неэффективность антенны и сетапа в целом. С тех пор я почитал про антенны и коаксиальные кабели, а также обзавелся кое-каким новым оборудованием. Интересно, насколько это позволит улучшить результаты?

Ни для кого не секрет, что на земной орбите находятся тысячи искусственных спутников. Поскольку оптоволокно на орбиту не протянешь, обмен информацией со спутниками происходит при помощи радиоволн. А значит, используя правильное оборудование, эту информацию может принять кто угодно. В чем мы сегодня и убедимся.

Радиофакс, он же weather fax или wefax — это аналоговый способ передачи изображений при помощи радиоволн. Часто по радиофаксу передается подробный прогноз погоды, который может представлять ценность для пилотов и мореплавателей. Однако wefax с тем же успехом подходит для передачи любой другой информации. Давайте же выясним, как можно принять и декодировать радиофакс.

Хотелось бы продолжить серию постов на тему «что прикольного можно сделать с RTL-SDR». Поскольку в последний раз речь зашла об одном из протоколов любительского радио в лице APRS, давайте разовьем эту тему и научимся принимать CW (то есть, морзянку), SSB (общение голосом) и RTTY (текстовые чаты по радио). Заодно будет дан ответ на вопрос, будоражущий умы миллионов. А именно — живо ли любительское радио?

Automatic Packet Reporting System, или APRS — это система, придуманная радиолюбителями в 80-ые годы и чем-то напоминающая современные SMS. Оператор любительского радио посылает в эфир текстовое сообщение с информацией о своем местонахождении, используемых частотах, погодных условиях, и так далее. Благодаря репитерам и гейтвеям, эта информация доступна не только находящимся поблизости операторам. Она пересылается, в том числе через интернет, и может быть снова отправлена в совершенно другой точке Земли.

Как-то раз я прочитал на hackaday.com небольшую заметку об IceRadio. Это проект господина Eric Brombaugh, представляющий собой SDR на базе микроконтроллера STM32, FPGA производства Lattice серии Ultra или Ultra Plus, АЦП AD9203 или более дорогого ADC14C105, ЦАП CS4344 с интерфейсом I2S, а также тюнера R820T2, используемого в донглах RTL-SDR. Помимо прочего, проект интересен своей модульностью. Он состоит из четырех независимых плат, каждую из которых можно использовать повторно в других проектах. Особенно меня заинтересовал модуль на базе тюнера R820T2, о котором и пойдет речь в этом посте.

После прочтения книжки «The Hobbyist’s Guide to the RTL-SDR» мне особенно запомнился эксперимент с RTL-SDR и генератором шума. По сути, эксперимент этот описывает, как можно использовать RTL-SDR в качестве очень дешевого анализатора спектра. В этом режиме устройство может решать задачи вроде проверки фильтров или определения частоты, на которую рассчитана антенна. Соответствующая глава книги доступна онлайн в блоге rtl-sdr.com. Здесь я коротко перескажу идею и поделюсь своими личными впечатлениями от использования RTL-SDR таким образом. Описанные действия с тем же успехом можно повторить для HackRF, LimeSDR и других Software Defined Radio.

Помните, как мы удаленно мигали светодиодом при помощи NRF24L01, а затем использовали этот же беспроводной модуль для управления гусеничным роботом? В этих заметках модуль мы использовали по принципу «подключаем к таким-то пинам, берем готовую библиотеку, пишем пару строк кода и все работает, магия». Так вот, мне не нравится магия. Я программист, а не колдун, и потому хочу знать точно, что там и в каком виде передается в эфире. К счастью, Software Defined Radio позволяет с легкостью это увидеть.

Один из способов развлечения с Software Defined Radio заключается в том, чтобы наблюдать за самолетами. В современных самолетах используется технология ADS-B. Суть ее заключается в том, что самолеты передают номер рейса, скорость, высоту полета, GSP-координаты, и прочую информацию о воздушном судне на частоте 1090 МГц, используя модуляцию DPSK. Передаваемая информация никак не шифруется, и при помощи RTL-SDR принять ее может любой желающий.