Когерентне програмне радіо KrakenSDR з 5 тюнерами для радіопеленгації

KrakenSDR — це когерентне програмне радіо. Когерентність дозволяє використовувати дуже цікаві програми, такі як радіопеленгація та формування променя.

Найпоширенішим застосуванням, для якого використовується KrakenSDR, є радіопеленгація. Радіопеленгація (RDF) відноситься до будь-якої техніки, яка використовується для визначення пеленгу на радіочастотний передавач. Найпростішим методом є використання антени, яка приймає сигнали лише з того напрямку, у якому вона спрямована, а потім вручну обертається на 360 градусів, щоб визначити кут пеленгу, який приймає найсильніший сигнал. Потім ви можете зробити це з кількох місць і зазначити, де перетинаються ваші пеленги. На жаль, для цього «простого» методу потрібна налаштована спрямована антена та ручний, схильний до помилок процес. Існують також інші методики, такі як псевдодоплерівська та Ватсон-Ватт. Однак, оскільки KrakenSDR є когерентним SDR, ми можемо використовувати одну з більш просунутих методик, відомих як кореляційна інтерферометрія, яка використовує інформацію про фазу, знайдену в антенній решітці, яка розподілена за деякою відомою схемою. Передача цієї інформації через такий алгоритм, як MUSIC, визначає пеленг у напрямку передавача. Знімаючи численні показання пеленгу в різних місцях, ми можемо визначити тріангуляцію розташування передавача.

KrakenSDR використовує п’ять спеціальних схем RTL-SDR, що складаються з мікросхем R820T2 і RTL2832U. RTL-SDR є добре відомим недорогим програмним радіозв’язком (SDR), але об’єднання п’яти пристроїв разом і використання їх на одному комп’ютері не зробить їх «фазово когерентними», оскільки кожен із них отримуватиме сигнали з незначним відхиленням. відмінне зміщення фази від інших. Це унеможливлює вимірювання співвідношення фаз між сигналами, які надходять на різні антени.

Щоб досягти фазової когерентності, KrakenSDR управляє всіма п’ятьма радіостанціями RTL-SDR з одним джерелом синхронізації та містить внутрішнє обладнання для калібрування, яке дозволяє точно вимірювати фазове співвідношення між каналами та коригувати його в нашому програмному забезпеченні. Крім того, загальна конструкція KrakenSDR працює для забезпечення фазової стабільності, приділяючи особливу увагу питанням керування нагріванням, конфігурації драйвера, джерела живлення та пом’якшення зовнішніх перешкод.

Технічні характеристики

• Діапазон частот: 24 МГц -1766 МГц (стандартний діапазон R820T2 RTL-SDR і, можливо, вищий із зламаними драйверами)
• Максимальна смуга пропускання каналу: 2,56 МГц
• Радіо тюнер: 5x R820T2
• Радіо АЦП: 5x RTL2832U
• Розрядність АЦП: 8 біт
• RX каналів: 5 (П’ятиканальний RTL-SDR із підтримкою когерентної синхронізації, усі синхронізовані на одному гетеродині)
• Стабільність осцилятора: 1PPM
• Типове споживання електроенергії: 5 В, 2,2 А (11 Вт)
• Вбудоване обладнання для автоматичної синхронізації когерентності
• Роз’єми для передачі даних і живлення USB-C
• Вхідні RF порти SMA
• Трійник зсуву 4,5 В на кожному порту SMA
• Міцний алюмінієвий корпус має радіатор і вентилятор для стабільності температури та фази
• Розміри: Д: 177 мм x Ш: 112,3 мм x В: 25,86 мм (+4,7 мм висоти захист вентилятора)
• Вага: 670 г

Комплектація: 1x KrakenSDR.

Зверніть увагу! KrakenSDR поставляється без антен. 

Когерентне радіо дозволяє використовувати дуже цікаві програми, такі як радіопеленгація та формування променя. Деякі випадки використання включають:

• Фізичне визначення місцезнаходження невідомого передавача, що представляє інтерес (наприклад, незаконне або заважаюче мовлення, передача шуму або просто як цікавість)
• Експерименти з радіоаматорами, як-от полювання на лисиць по радіо або моніторинг зловживання ретранслятором
• Відстеження активів, дикої природи чи домашніх тварин за межами покриття мережі за допомогою маячків малої потужності
• Розташування аварійних маяків для пошуково-рятувальних груп
• Пошук загублених суден через УКХ-радіо
• Формування променя
• Інтерферометрія для радіоастрономії

Що потрібно для початку роботи з радіопеленгацією?

Вам необхідно мати:

• KrakenSDR
• Кабель USB Type-C
• Джерело живлення 5 В / 2,4 A+ USB Type-C
• П’ятиелементна антенна решітка, наприклад набір магнітних штирьових антен Krakentenna
• Портативний комп’ютерний пристрій для запуску програмного забезпечення KrakenSDR
• Пристрій Android (необов’язково для картографування)

Для обчислень ми рекомендуємо Raspberry Pi 4/5, для якого ми надаємо готовий до використання образ (Dropbox або Google Drive) SD-карти, який можна просто записати та використовувати. Крім того, для пеленгації вам знадобиться телефон або планшет Android із можливостями мобільної точки доступу, GPS і компасом, в ідеалі виготовлених протягом останніх трьох-чотирьох років.

Програмне забезпечення:

• Основне програмне забезпечення DAQ і DSP з відкритим кодом. Ми надаємо відкритий код для програмного забезпечення збору даних (DAQ), яке використовується для прийому радіочастотних даних з усіх п’яти антенних входів, автоматичного калібрування та досягнення фазової когерентності за допомогою перемикачів і джерела шуму, а також надання когерентних зразків для наступний шар. Цей код збору даних зазвичай працює на Pi 4/5 або подібному одноплатному комп’ютері (SBC), але також може працювати на ПК. Як описано нижче, ми також надаємо код DSP з відкритим вихідним кодом для конкретної програми. Також доступний блок GNU Radio для взаємодії з програмним забезпеченням DAQ.​
• Код DSP для конкретних випадків використання. Наш код DSP з відкритим кодом підтримує пеленгацію. Код пеленгації реалізує алгоритми пеленгації, такі як MUSIC, які також можуть працювати на тому ж Pi 4 або ПК, що й код DAQ. ​
• Прикладний рівень. Ми використовуємо дані, що надходять із рівня DSP, будуючи та реєструючи їх. Як правило, програми цього рівня виконуються на окремій машині.
• Для мобільного пеленгації ми надаємо безкоштовну ліцензію на програму Android для картографування, реєстрації даних і автоматичного визначення розташування передавача.