SDR SHARP tipy a triky – Kapitola I.

Program SDR Sharp asi nemusím moc dlouho představovat. Jedná se o jeden z nejoblíbenějších programů pro ovládání softwarově definovaných přijímačů, zobrazení a zkoumání radiového spektra a to především pásem nad 30 MHz. Samotný program je velmi přehledný a skýtá mnoho zajímavých funkcí. Pomocí doplňků a správného nastavení je navíc možné výrazně zvýšit jeho použitelnost. V tomto článku bych se rád zastavil nad základním nastavením a v druhé kapitole i praktickými pluginy, které je vhodné do tohoto programu doplnit.

Základní nastavení

Základní obrazovka programu SDR SHARP

Samotný program SDR SHARP si můžete zdarma stáhnout na webových stránkách AIRSPY.COM (v sekci DOWNLOAD). Tento balíček obsahuje vše potřebné. Samotný program není potřeba instalovat, stačí spustit, nalistovat v první záložce typ přijímače, který máte připojený k PC (nebo v případě vzdáleného připojení IP adresu a port) a hotovo.

To co, v balíku ovšem není, jsou ovladače. Pokud máte například RTL-SDR klíčenku, musíte si nainstalovat program ZADIG, který není součástí balíku, který vám doinstaluje příslušné ovladače pro windows. Přímo v balíku souborů ovšem naleznete příkazový soubor “install_rtlsdr.bat”, který vám tento podpůrný program po spuštění automaticky stáhne.

Jelikož se program SDR Sharp neinstaluje, je dobré celý tento balík souborů rozbalit v počítači někam, kde nemáte problém s právem zápisu, aby jste nemuseli každou operaci potvrzovat jako správce. Ideální umístění je tedy do domovské složky tj. c:\Users\…vaše jméno uživatele…\  Zde máte libovolná práva na zápis, takže když si zde vytvoříte adresář třeba “SDRSHARP”, můžete do něj bez problémů vše zkopírovat.

K samotnému programu je několik nastavovacích souborů, kterým by jste měli věnovat trochu pozornosti. Jedná se o následující soubory:

FrontEnds.xml – zde jsou definovány přijímače, které budete mít k dispozici při volbě připojeného zařízení. V praxi tento soubor nemusíte editovat, pokud k přijímači nemáte připojený nějaký “exotický” hardware, který vyžaduje nějakou speciální ovládací knihovnu.

SDRSharp.exe.config – tento soubor definuje poslední nastavení chování programu, konstant přijímače, nastavení zobrazení apod. V tomto souboru je možné upravit jednu hodnotu. V souboru naleznete řádek: <add key=”fftOffset” value=”-40.0″ />. Pokud chcete, aby hodnota úrovně signálu, kterou udává SDR Sharp při najetí kurzorem na sledovaný signál, měla hodnotu v “dBm” je nutné upravit tuto konstantu na “-100.0“. Pokud máte nastavený zisk přijímače GAIN na hodnotu “16”, bude vám zobrazovaná hodnota odpovídat místo nic neříkající jednotky dBFS, známou jednotkou dBm. Pokud nepotřebujete přesnou informaci o úrovni signálu, není potřeba tento soubor editovat.

Plugins.xml – tento soubor je pro Vás mnohem důležitější. V tomto souboru jsou definovány doplňky (moduly), které se stávají součástí programu a jsou dostupné v levé funkční liště. Tento soubor budete muset upravovat při doplňování funkcí. V tomto souboru navíc definujete i pořadí, v jakém budou moduly v programu zobrazeny.

BandPlan.xml – je soubor, ve kterém jsou definované rozsahy, rastry a modulace. Tento soubor je nutné buď upravit dle preferovaných rozsahů anebo, pokud se s tím nechcete trápit, stáhnout tento hotový soubor upravený pro ČR:

BandPlan

Základní ovládací záložky programu

Záložka SOURCE

Po spuštění programu SDR SHARP zkontrolujeme, popřípadě nastavíme v horní levé záložce “SOURCE” typ připojeného přijímače. Pokud máte správný přijímač, překontrolujte, zda máte nastavený správný režim přijímače. V případě přijímače AirSpy jsou k dispozici následující volby:

  • SENSITIVITY – přijímač je připojený na pasivní neziskovou anténu (magnetka, teleskop, venkovní anténa bez zesilovače)
  • LINEARITY – přijímač je připojen na venkovní aktivní anténu (s předzesilovačem), nebo je v okolí velmi silný blízký vysílač
  • FREE – je libovolné nastavení parametrů zisku jednotlivých částí přijímače. Tato volbe je vhodná pro pokročilé uživatele.
  • SpyVerterodškrtnuto. Bohužel je tato volba v základním nastavení aktivní. Pokud SpyVerter nemáte připojený, je dobré tuto volbu vypnout.
  • Tracking Filter – zaškrtnuto (aktivuje dolaďované vstupy u přijímače AIRSPY, tím se zvyšuje odolnost přijímače).
  • Enable HDR – zaškrtnuto – je podobná funkce jako Tracking Filter, zvyšuje odolnost přijímače
  • SAMPLE RATE – zde záleží na typu přijímače a výkonu počítače. Obecně ale platí, že čím je menší Sample Rate, tím užší pásmo zpracováváte, tím je menší nárok na výkon PC, ale klesá tím odolnost přijímače vůči silným signálů a jsou častější vlastní přeslechy přijímače. V případě AirSpy máte k dispozici jen volbu 2,5 a 10 MSPS a  vždy volte 10 MSPS, pokud nechcete vyloženě trvale poslouchat na jednom kmitočtu.
  • DECIMATION – je dělení samplovacího kmitočtu. Matematicky se dělí sledované kmitočtové pásmo. Výsledek je zoomování signálů, zvětšení poměru signál/šum a menší zátěž pro PC bez nechtěných negativních efektů v podobě zrcadlových příjmů.
Zobrazení spektra v základním režimu (bez pluginů)

Obecně je dobré zvolit vhodný poměr Sample Rate a Decimation. Například plný rozsah 10 MSPS u přijímače AirSpy není vhodný, jelikož vám v plném pásmu může bez problému “uniknout” aktivní kmitočet. Je to samozřejmě velmi závislé na rozlišení obrazovky. Obecně od rozlišení obrazovky FullHD je vhodné zvolit Decimation 4, tedy rozsah 2MHz na celé spektrum.

U klasické klíčenky RTL-SDR je nastavení trochu jiné. U ní je potřeba v levém horním rohu stisknout ikonu ozubeného kolečka a tím si vyvoláte nastavovací okno pro přijímač. Měli by jste zvolit jednak zařízení (pokud je instalováno a připojeno, bude přímo aktivní) Sample Rate – ideálně maximálně do 2,048 MSPS. Offset Tuning, RTL AGC a Tuner AGC by mělo být neaktivní a RF Gain dle místní situace (pasivní / aktivní anténa).

Pokud nemáte klíčenku vybavenou TCXO (teplotně kompenzovaný oscilátor), bude nutné nastavit ještě korekci chyby základního oscilátoru “Frequency correction (ppm)”. Pokud tuto hodnotu znáte, stačí ji jen do příslušného políčka zadat zavřít nastavovací okno. Pokud hodnotu PPM neznáte, bude potřeba ji zjistit dle nějakého známého kmitočtu. (Naladíte nějaký známý amatérský převaděč nebo ideálně letecký VOLMET či ATIS a budete přidávat hodnotu “ppm” tak dlouho, až bude přijímač naladěný přesně na střed signálu).

Záložka RADIO

V této záložce je podstatná kolonka BANDWIDTH, kde si nastavujete šířku pásma. Program si pamatuje nastavení šířky pásma pro každý druh provozu zvlášť, není tedy potřeba tuto hodnotu neustále měnit. Pokud navíc máte vhodně nastavené rozsahy v BANDPLAN.XML, bude se vám šířka pásma přepínat dle rozsahů a druhů provozu automaticky. V této souvislosti je potřeba mít aktivní zaškrtávátko “Snap to Grid” tedy ladění přijímače dle stanového kroku.

Záložka AUDIO

V této záložce je potřeba pohlídat, aby dekódovaný zvuk šel do správného zvukového výstupu. Pokud chcete používat zvukové digitální dekodéry (například DSD+, PDW apod.) je potřeba jednak nastavit jako výstup virtuální zvukovou kartu a také musí být vypnutá volba “Filter Audio”.

Pokud zpracováváte nějakým profesionálním softwarem přímo I/Q data (máte aktivní volbu “RAW” v záložce RADIO), je potřeba místo “Filter Audio” aktivovat “Unity Gain”. Pokud tento způsob zpracování dat nepoužíváte, tuto volbu nezapínejte.

Změna zvukového výstupu je možná jen při vypnutém přijímači !

Záložka BAND PLAN

V této záložce se nastavují tři základní vlastnosti nastavení rastrů a modulací v pásmech. Záložka “Show on spectrum” vám umožní zobrazit názvy pásem dle souboru BANDPLAN.XML (kde si mimochodem nastavujete i barvu pozadí názvů pásem) a v rolovátku “Position” si volíte, kde se má název zobrazit.

Důležité je ovšem, aby byla aktivní volba “Auto update radio settings”, která vlastně tuto funkci aktivuje. Pokud klepnete kamkoliv do spektra, automaticky se vám nastaví korektně přijímač na definované vlastnosti. Pokud je tato volba neaktivní, musíte si parametry přijímače nastavovat v záložce RADIO. Nápisy názvů pásem mohou být zobrazeny bez ohledu na to, zda je plugin aktivní nebo ne. To je závislé první volbě v této záložce.

ZÁKLADNÍ NASTAVENÍ PLUGINŮ

Detail spektra a zobrazení názvu paměti v základním pluginu FREQUENCY MANAGER

Pro nastavení aktivních pluginů je potřeba upravit soubor PLUGINS.XML. Ten slouží nejen pro vložení nových doplňků, ale také správu stávajících. Samotný program SDR Sharp se při spuštění “podívá” do tohoto souboru a podle něj poskládá záložky doplňků na levé straně obrazovky. Důležité je tedy nejen seznam aktivních pluginů, ale také jejich pořadí, neboť v takovém pořadí budou i seřazeny ze shora.

Každý doplněk do Sharpu je tvořen jedním nebo více soubory s příponou DLL. Ty stačí jen nakopírovat do adresáře SDR Sharp. Poté je potřeba otevřít soubor PLUGINS.XML a do něj přidat příslušnou řádku kódu, která řekne programu, kterou knihovnu má otevřít, jak se plugin jmenuje a v jakém pořadí na obrazovce bude.

Část kódu, který je potřeba do souboru PLUGINS.XML vložit, najdete vždy přiložený jako textový soubor (označený jako “magic line”) u knihoven DLL. K editaci souboru PLUGINS.XML je možné použít buď jakýkoliv textový editor (pozor ! nedoporučuji Microsoft Office, jelikož si do souboru zapisují nějaké informace pro sebe a mohlo by se stát, že jej pak SDR SHARP neotevře nebo bude hlásit nějaké chyby). V podstatě můžete na editaci použít kontextové menu ve Windows, kde je jako jedna možnost v průzkumníku Windows “upravit soubor”.

Samozřejmě i zde platí pravidlo, než cokoliv začnete dělat, udělejte si zálohu buď celého adresáře, nebo minimálně PLUGINS.XML. Kdyby nastal jakýkoliv problém, vždy se máte kam vrátit. Až když si vyzkoušíte, že vše pracuje jak má i novými pluginy (nebo jinak poskládanými), udělejte se zálohu nové verze souboru.

Základní skladba pluginů

Program SDR Sharp již v základní verzi, kterou stáhnete ze stránek AIRSPY.COM obsahuje sadu pluginů, z nichž jsou některé použitelné, ale většina pro sledování profesionálních pásem moc ne. Některé pluginy jsou součástí základního ovládání programu, ty tedy nelze skrýt. Jedná se o následující záložky:

  • SOURCE – nastavení připojeného přijímače
  • RADIO – ovládání parametrů přijímače (šířka pásma, krok atd…)
  • AUDIO – zde se definuje zvukový vstup a výstup
  • AGC – nastavení chování přijímače ve smyslu automatické regulace úrovní
  • FFT DISPLAY – nastavení zobrazení spektrálního analyzátoru a vodopádu
Připojení přijímače AirSpy k SDR SHARPu

Následující pluginy jsou v základu v SDR SHARPu, ale lze je dle libosti konfigurovat. Jsou to následující položky:

  • AUDIO NOISE REDUCTION – tuto funkci nedoporučuji vyřazovat. Já osobně moc softwarové odstraňovače šumu nemám rád, protože bývají často spíš ke škodě, než k užitku, ale jsou situace, kdy se omezení šumu přijímané stanice může hodit.
  • IF NOISE REDUCTION – smysl této funkce jsem příliš nepochopil. Proč redukovat šum na IF, snad jedině v případě, kdy máte SDR přijímač připojený na mezifrekvenci a používáte ho jako panadapter. Tento plugin lze bez problému vyřadit.
  • DEMODULATOR NOISE BLANKER – je funkce, která opravdu účinně funguje jen u přijímačů ICOM, nikde jinde jsem neviděl, že by účinně odstraňovala praskání a pulsní rušení, aniž by došlo k výraznému zkreslení příjmu. Já jsem tento plugin nikdy pořádně nepoužil a myslím, že je možné jej odstranit.
  • BASEBAND NOISE BLANKER – to samé jako předchozí položka. Lze bez problému odstranit.
  • RECORDING – tento plugin vyřaďte. Externí plugin je lepší – viz v další kapitole.
  • ZOOM FFT – tato funkce vám zobrazí přiblíženou část VF nebo audio ve spodní části. Tento plugin jsem nikdy kloudně nevyužil, protože zabírá zbytečně moc velkou část obrazovky. Pokud tuto funkci nechcete používat, s klidem ji můžete odstranit.
  • BANDPLAN – v žádném případě tento plugin neodstraňujte. Viz “Záložka BANDPLAN” výše.
  • FREQUENCY MANAGER – je jednoduchá správa pamětí. Tento plugin je možné vymazat, nahrazen bude jiným výrazně lepším pluginem třetí strany.
  • SIGNAL DIAGNOSTICS – je plugin, jehož smysl jsem příliš nepochopil. Jedná se o nějaké porovnání úrovní signálů vůči definované úrovni. Dle mého názoru tento plugin můžete klidně vyřadit.

Tímto máte připravený SDR SHARP pro doplnění praktických pluginů a v následující kapitole se podíváme na ty základní, které se vyplatí do programu doplnit.