О чувствительности SDR-донглов

0 1118
0

О чувствительности SDR-донглов 

С появлением SDR-RTL донглов радиолюбители давно и во-всю используют их в своих целях. Однако автором не было обнаружено никаких данных об их чувствительности. Хоть это и не означает, что таких данных в интернете точно нет (может, плохо искал), была поставлена цель лично исследовать данный предмет.

В качестве источников использовались:

- авиаканалы близлежащего аэропорта Шереметьево (АМ-переговорные и АТИС; диапазон 120 МГц);

- пара УКВ-радиолюбителей (145 и 438 МГц; оба - NFM на грани демодуляции; кроме обрывков фраз разобрать ничего не удалось);

-переговоры охраны супермаркета (PMR-диапазон; 446 МГц; NFM) примерно в километре от дома;

- вещательные радиостанции УКВ-ЧМ (диапазон 66-74 МГц; модуляция WFM)

 

Жаль, закрыта навигация на канале им.Москвы, до которого от дома меньше трехсот метров. Поэтому речной диапазон (300-337 МГЦ) в настоящее время молчит. Вернее - «пестрит» транкинговыми системами, которых тоже хватает на этих частотах, но - без возможности демодулирования использованными средствами, о которых - чуть ниже.

Ну, что имеем - о том и напишем.

В качестве антенны вертикальной поляризации использовался «арендованный» у приятеля старинный латунный 5-коленный телескопический диполь с плечами 15...65 см (диапазон охвата резонансных частот - от 115 до 500 МГц). За пределами резонансных частот принимались только УКВ-ЧМ вещательные станции, которые были бы слышны и «на гвоздь» :-)

Итак, для авторского SDR-донгла неведомой марки на чипе RTL2832 (использовались:  инсталлятор ZADIG; софт HDSDR 2.70) экспериментально получены следующие значения:

-65...67 дБм (около 130...100 мкВ) - уверенная демодуляция NFM/AM-сигнала;

-70...73 дБм (около 70...50 мкВ)  - предел чувствительности DSP-демодуляции.

Причем замечено: для АМ/NFM у этих значений нет зависимости от диапазона и уровня шума, «плавающего» в среднем по интервалу -105...-115 дБм.

О чувствительности SDR-донглов 

О чувствительности SDR-донглов

О чувствительности SDR-донглов 

О чувствительности SDR-донглов

 

То есть, DSP-процессинг демодулирует радиочастотный сигнал, когда тот превышает уровень шума на 35...40 (!) дБ, показывая при этом 9 с плюсом баллов на виртуальной шкале S-метра приемной панели. Причем - с учетом максимального подъема чувствительности донгла средствами софтверного интерфейса.

Сравним названные показатели с демодуляцией WFM в полосе 96 кГц против демодуляции АМ/NFMв полосе 12 кГц (не путаем их с полосами модулирующих звуковых сигналов порядка 15 и 3 кГц соответственно!). УКВ-ЧМ «вещалка» на пороге «заикания» от недостатка уровня сигнала слышна при -82 дБм, выигрывая в мощности принимаемого сигнала у АМ/NFM 10хlg(96/12) =  9 дБ. Это эквивалентно примерно -73 дБм на узкой полосе, что не расходится с экспериментально полученными для нее данными.

Значит, реалии, вероятно, именно таковы.

О чувствительности SDR-донглов

 

Быть может, у меня не лучший донгл «китайской национальности», но ко мне как-то попадал его «собрат и соотечественник» другой марки, и работал примерно так же. Так что эта техника, видимо, в принципе - для сильносигнальных источников, так как и разрабатывалась, в общем-то, для приема сигнала от действительно мощных передатчиков «сотового» телевидения DVB-T/-T2.

 

И все-таки: насколько цифры чувствительности малы или велики «на ощупь»?

Для ориентировки проведем вычисления по инженерной формуле Эгли, учитывающей высоты подвеса антенн (или по формуле Введенского; результаты будут близки).

С высоты приема 20 м над землей (7-й этаж) на диполь (2,15 дБи усиления) сигнал радиостанции с выходной мощностью в 5 Вт (+37 дБм), нагруженной на такой же диполь и поднятый на ту же высоту 20 м, в условиях «чистого поля» в теории будет продемодулированSDR-донглом на расстоянии около 6 км для VHF-диапазона (Fсред. = 145 VМГц) и всего 3,5 км - для UHF-диапазона (Fсред. = 435 VМГц).

Если же между антеннами передатчика и приемника есть прямая видимость, но существенную часть пространства между ними занимает низко- и разновысотная застройка или лес (что, по счастью, встречается чаще «чистого поля»), это препятствует сложению в точке приема прямых и сильных противофазных отраженных сигналов Поэтому в определенных условиях можно расчитывать на следующие дальности: более 25 км на VHF и до 12 км на UHFпросто по «классическому» уравнению затухания радиосигнала в свободном пространстве. Конечно, лучше ориентироваться на средние величины между минимальными и максимальными расчетными.

Для местного радиолюбительского мониторинга - вполне приемлемо, однако при соблюдении обязательного условия прямой видимости между антеннами. Это, безусловно, прилично урежет количество «слышимых» SDR-донглом VHF/UHF-радиостанций, исключив те, сигнал которых либо проходит сквозь строения, либо преломляется через грани препятствия.

Для увеличения устойчивости радиоканала поднятием амплитуды сигнала в 1,5...2 раза имеет смысл применять направленные антенны (чтобы не возиться с антенным усилителем). Вполне достаточно малоэлементной (к примеру, 4-элементной) диапазонной Yagiвертикальной поляризации. Ее азимутальный угол приема по уровню -3 дБ будет порядка 70...80 градусов.

Самый расхожий 75-омный кабель RG-6 между донглом и антенной (лучше - тоже 75-омной), для внесения потерь менее 1 дБ в верхнем (UHF) диапазоне не должен превышать длины 5 м. Для антенны «за окном» на городской окраине (или высоком этаже в застройке) при условии существования широкого сектора дальней видимости - вполне подходящее значение.

О чувствительности SDR-донглов

 

«На закуску» - просто красивая картинка спектра (правда - урезанного) транкинговой базовой станции, оперирующей несколькими каналами с цифровой многочастотной манипуляцией, полученная посредством SDR-донгла.

 

DIM


Источник | Опубликовал: DIM


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости