D. PETROVIĆ

1. jul 2022.

Kada se radi o hobi-elektroničarima, popularno nazvanim mejkerima, podrazumeva se da na stolu od opreme ne treba da stoji išta skupo. Pa čak i kada je reč o nečemu kompleksnijem, recimo, projektu sa radio-talasima. Što se tiče radio-talasa, vrlo često se dešava da kada imate prijemnik i predajnik i kada na prijemu nemate ništa, niste sigurni da li je problem u jednom ili drugom. Ili u oba. U tu svrhu, za radio-debagovanje mogu se koristiti razni komadi opreme, obično ne tako jeftini (recimo hackRF). Ipak, uređaj iz naslova prilično je povoljan, a i te kako može da završi posao. U demonstraciju sile hackRF uređaja je pisac ovih redova imao prilike da se uveri lično na jednom BalCconu u Novom Sadu.

RTL-SDR je kombinacija softverski definisanog radija i analizatora spektra u formi USB adaptera. Možemo ga zvati i radio-skenerom. Ovaj komad hardvera omogućava da „vidimo” radio-talase, ne nužno sa naših sklepanih uređaja. RTL-SDR je u stanju da prikaže kompletan RF raspon u rasponu od 500 kiloherca, pa sve do 1,7 gigaherca. Ovo je ogroman RF spektar, koji nam za par desetina zelenih novčanica sa svevidećim okom može biti na dohvat ruke. Uz sam adapter se, uglavnom, dobijaju dve klasične teleskopske radio-antene za FM i kratke talase. Manja antena se preko SMA priključka direktno može povezati sa adapterom. Veća je predviđena za povezivanje sa adapterom preko produžnog kabla sa stalkom. U zavisnosti od frekvencije sa kojom se radi, koristiće se odgovarajuća antena, a isto se odnosi i na njenu dužinu. Postoje i online kalkulatori za ovu svrhu. Sam adapter je malo većih dimenzija od klasičnih USB flešića i dolazi u kompaktnom aluminijumskom kućištu. Sa računarom se povezuje preko USB 2.0 interfejsa, ali ne i samo sa njim. Do SMA priključka je malena rupica iza koje se krije LED.

Natpis na adapteru dosta toga govori. Prvi red DVB-T+DAB+FM+SDR odnosi se na opsege. Već prvi opseg DVB-T nam stavlja do znanja da naš DVB-T2 nije podržan, što i nije baš tako. Skraćenica se odnosi na Digital Video Broadcasting - Terrestial. DAB se odnosi na Digital Audio Broadcasting. I ovde se kod nas uveliko prelazi na DAB+ standard, što sam MCU u osnovi podržava. O FM, odnosno, Frequency Modulation, nadamo se da ne treba mnogo da razglabamo. SDR je Software Defined Radio.

Drugi red (RTL2832U R820T2 TCX0+BIAS T+HF) govori o hardveru i funkcijama unutar aluminijumskog kućišta. RTL2382U je DVB-T COFDM demodulator iz Reltek Semiconductor kuhinje. „U” u nastavku oznake odnosi se na ugrađeni USB 2.0 interfejs. Preporuka je da se pri korišćenju čipa, a samim tim i adaptera, koristi USB kabl, to jest, da adapter ne bude blizu računara zbog eventualnih smetnji. Sam čip je, inače, prilično interesantan, donosi direktnu podršku za Infrared, EEPROM, ADC i drugo. Osim što je u pitanju čip na kome se nalazi firmver i što služi za komunikaciju sa računarom, RTL2832U je i čip koji nosi ADC funkciju celog adaptera, koji prevodi signale frekvencija i šalje ka računaru. Dodatni čip sa oznakom R828D je tjuner. U osnovi, trebalo bi da to bude čip iz oznake R820T2, ali je isti Rafael Micro prestao da proizvodi. Zapravo, radi se o prilično starom dizajnu. R828D ima izvornu podršku za DVB-T2, što može da bude zbunjujuće. Osnovni dizajn ne navodi da ima podršku za DVB-T2, ali ovo nije adapter sa osnovnim dizajnom, iako piše da je RTL-SDR V.3. TCX0 iz oznake nam govori da „pamet” koristi oscilator koji kompenzuje razlike u temperaturi. BIAS T(ee) je tehnologija koja omogućava da se antena napaja jednosmernom strujom preko koaksijalnog kabla uz nizak šum. HF je oznaka radnog režima, što znači da je adapter u stanju da „sluša” HF signale između 500 kiloherca i 28,8 megaherca. Kada govorimo o načinu funkcionisanja dva integralna kola, treba znati da najniže što R828D može da „sluša” je „muzika” od 24 megaherca. Za niže (do 500 kiloherca) je pribegnuto triku: na RTL-SDR postoji spliter signala, gde se niži opseg od onog koji može Rafael da „svari”, naprosto dovodi direktno do RTL2832U, a R828D se zaobilazi. Iako ne postoji zvanična tehnička dokumentacija za Realtek, znamo da je on u stanju da obradi i do 2,4 miliona uzoraka u sekundi. Da, dobro ste pročitali.

Upoređujući dizajn originalne pločice, primećuje se razlika, ne samo u boji PCB. Ovde je čak dve PCB, lemljene jedna preko druge. Raspored komponenata, takođe, nije isti, što je jasan zaključak da nam je dopao adapter koji sa referentnim primerkom ne deli mnogo sličnosti. Ipak, osnovna pomenuta elektronika je tu. Preturanjem po mreži uspeli smo da dođemo do originalnog adaptera koji nosi istu pločicu kao ovaj naš, gde ispada da je naša varijanta, zapravo, „nabudžena” da stane u RTL-SDR prepoznatljivo kućište. Namena „nenabudženog” adaptera je DVB tjuner. Nepopunjeno mesto bočnog SMA konektora sve govori, kao i IR prijemnik kog nema na originalnoj pločici. Dodatna donja pločica je neophodna zbog određenih razlika Rafael Micro čipova. Ne možemo da komentarišemo razlike u funkcionalnosti, jer osnovni primerak nemamo. Jedna od razlika je i nedostatak IO headera.

Bez obzira, RTL-SDR može da preko odgovarajućeg softvera vizuelno prikaže RF spektar, može se slušati radio (FM i AM) i još mnogo toga. Ipak, nije svemoguć. Van domašaja je možda i najzanimljiviji spektar od 2,4 gigaherca (Wi-Fi, Bluetooth). Iako, prema dostupnim specifikacijama, adapter nije u mogućnosti da vrši predaju radio-signala, to, delimično, nije tačno. Sam adapter to nije u stanju, ali s obzirom na to da imamo BIAS T funkciju za koju znamo da može da napaja SMA konektor, uz dodatni hardver, ali i softver, adapter se može koristiti i u tu svrhu. Adapter LNA4ALL (pojačivač niskog šuma za sve) koji se može dodati u seriji sa adapterom i antenom nije preskup, i ko želi da se poigra, dostupan je.

Najčešće se uz ovaj adapter koriste AirSpy SDR# (SDR sharp) ili Alexandru Csete Gqrx. Mi smo koristili ovaj prvi, a može se preuzeti sa zvaničnih airspy.com stranica. Preuzet softver dolazi sa programčićem Zadig, o kome smo često pisali. Sa Zadig je potrebno instalirati neophodne drajvere da bi računar uopšte znao šta da radi sa adapterom. Ukoliko je sve prošlo kako treba, ostaje još da se nakon prvog pokretanja SDR# odabere RTL-SDR adapter, frekvencija za slušanje/prisluškivanje i drugo. O tome, kasnije; prvo da vidimo šta nam SDR# nudi.

AirSpy SDR# Studio je možda i najbolji slobodan SDR softver trenutno. Osim što može da radi sa RTL-SDR, koristi se i sa gomilom drugih sličnih uređaja, ne nužno sa potpisom AirSpy. Treba li reći da je tu podrška i za hackRF? Interfejs alata sastoji se iz gornje trake sa osnovnim funkcijama. Tu su Menu, Start/Stop, Add slice, zatim Volume, prikaz i odabir frekvencije, kao i koraci u rasponu od jednog herca do jednog megaherca. Levo su vidžeti koje postavljamo po želji, a može se birati bend, AGC, ali i Source, što je ujedno i mesto gde biramo RTL-SDR adapter. Vidžeti se dodaju u Menu gornje trake i ima ih dosta, a mogu se dodavati i desno, do kraja ekrana. Sredina se sastoji iz dva dela, grafikona raspona frekvencije shodno dBFS (decibels realtive to full scale) i RF „vodopada”. Desno je traka sa opcijama ZOOM, Contrast, Range i Offset.

Recimo da želimo da „slušamo” radio Hit FM preko računara, koristeći RTL-SDR adapter i SDR# Studio; prvo se bira adapter u Source vidžetu. U gornjoj traci pod Configure Source bira se port, nama Generic RTL2832U OEM(0). Ovde su i broj uzoraka, kao i režim uzimanja uzoraka (quadrature sampling) i korekcija frekvencije. Pod Radio smo odabrali NFM, zatim pod AGC, Use AGC (automatic gain control) i na kraju u gornjoj traci 98.5MHz. Sa Start u gornjoj traci program radio-stanice Hit FM začuo se iz naših zvučnika. U gornjoj traci je i Add Slice, gde je fokus sužen na određenu frekvenciju. Takođe, širina opsega se u grafikonu može povećati ili smanjiti, što dovodi do čistoće prijema. Na jednoj od slika možete videti i „snimak” sa 22 kanala (482 megaherca) sa predajnika Avala. Govorimo o DVB-T2.

Za brzo preskakanje frekvencije dovoljno je kliknuti mišem na polje u gornjoj traci. Ako želimo da odaberemo frekventni raspon u megahercima, tada je potrebno odabrati drugo polje sleva. Jedna od opcija koja će svakako zatrebati je Recording u istoimenom vidžetu. Može se odbrati izneđu 8, 16 i 32-bitnih uzoraka, zatim Audio, Baseband ili oba.

RTL-SDR adapter može se koristiti i u paru sa mobilnim telefonom. Prevashodno je potrebno instalirati RTL2832U drajver, što je verovatno prvi drajver koji je autor ovih redova ikada instalirao na mobilni telefon. Za rad sa adapterom preuzimamo SDR Touch istog autora (Martin Martinov). Sve ovo se preuzima direktno sa Google Playa.

Ako vam je zanimljivo praćenje kretanja aviona preko Flightradar24 servisa, onda će vam se svideti činjenica da se to isto može postići i sa ovim adapterom. Ali, uz razliku što će RTL-SDR direktno pratiti ADS-B transpondere sa aviona. Mi smo probali par rešenja, gde očigledno postoji razlika u Rafael čipu i gde programčić dump1090, koji je potreban za ovu svrhu, naprosto ne vidi tjuner, ali vidi adapter. U istu svrhu se može koristiti i ADS-B Spy dekoder (airspy.com), međutim, bez obzira na našu tvrdoglavu upornost, niti jedan program nije video tjuner. ADS-B se emituje na 1,09 gigaherca, što je u „slušnom” opsegu adaptera. Za idealne rezultate je poželjan i pojačivač o kakvom je bilo reči, ali i odgovarajuća antena. Teleskopska se može izvući do određene mere, shodno frekvenciji. Ako, pak, znate rešenje kako vizuelno pratiti avione preko baš ovakvog adaptera, adresu foruma znate.

Šta jedan prosečan mejk... pardon, elektroničar hobista, da radi sa ovim adapterom? Dovoljno je da treba da napravi neki uređaj sa radiom na 433 megaherca i da, pritom, dođe do problema sa prijemom i slanjem paketa. Autor ovih redova je na BalCconu u Novom Sadu imao prilike da vidi demo hackRF gde je predavač „slušao” radio-komunikaciju posade aviona sa kontrolnim tornjem. Čak je dobio „vodopad” drugih radio-uređaja na avionu. HackRF je mnogo moćniji uređaj od RTL-SDR doduše. A i demo je više poslužio da ukaže na propuste u avio-saobraćaju. Nažalost, adapter se može koristiti i u ne tako legalne svrhe. To je neminovno u svim sferama. Ako se odlučite da nabavite jedan ovakav adapter, gledajte da to bude model sa R820T2 čipom, pa čak i ako je malo skuplji.

GALERIJA