Realtek DVB-T ile SDR - YAZILIM TABANLI ALICI 1

DVB-T MODÜLÜ İLE SDR - YAZILIM TABANLI RADYO

DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial -- Sayısal Video Yayını - Karasal) yeryüzünde yapılan analog televizyon yayınlarını sayısal (dijital) biçimde yapabilmek için geliştirilmiş bir teknik. TRT, Ankara ve İstanbul'da DVB-T deneme yayınları yapıyor. Analog TV yayınlarını bilgisayarlardan seyredebilmek için muhtelif TV modülleri üretilmişdi. Aynı şekilde DVB-T yayınlarını bilgisayarlardan seyredebilmek için de TV modülleri üretiliyor. Bu modüllerde genellikle Realtek firmasının RTL2832U DVB-T COFDM demodülatör tümdevresi ve Elonics firmasının E4000 silikon tuner tümdevresi kullanılmakdadır. E4000, 64 MHz - 1.700 MHz aralığında çalışabilmekdedir. (Wikipedia'nın "List of software-defined radios" sayfasında, bu modüllerin 0...2.000 MHz arasında çalışabildiği bilgisi var.)

Bu DVB-T modülün, SDR (software defined radio - yazılım tabanlı radyo) için kullanılabildiği bilgisi bir süredir internetde yeralıyor. Hatta bu amaçla siteler kuruluyor. Bunlardan en ilginci RTLSDR sitesi. Sitede, hangi DVB-T modüllerinin bu amaçla kullanılabileceği ayrıntılı olarak belirtilmiş. Ebay'de bu modül 20 US$ civarında bir fiyatdan satılıyor. Hemen bir tane sipariş etdim, posta masrafı olmadan Hong Kong'dan 20 gün içerisinde modül elime ulaşdı.

(DİKKAT! Her konuda olduğu gibi bu konuda da yerli piyasadan alış veriş yaparken lütfen kazıklanmamaya gayret edin. Bu modülü "muhterem" vatandaşlarımızın 90 TL gibi bir fiyatla satdıklarını öğrendim. Eğer bir paypal hesâbınız varsa, korkmadan ebay'den alış veriş yapabilirsiniz.)

(Software Defined Radio için Türkçe "Yazılım Tanımlı Radyo" karşılığı kullanılıyorsa da, -hernekadar İngilizce terimin birebir tercümesi olsa bile- maksâdı tam olarak ifâde etmiyor. "Yazılım Tabanlı Radyo" daha uygun bir karşılıkdır.)

Modül bu kadarcık birşey. Ama yapabildiği iş çok büyük.

Yazılım olarak SDR# (SDRsharp)'ı kullandım. Yazılımın nasıl kurulacağı ve nasıl kullanılacağı Windows software sayfasında ayrıntılı olarak anlatılıyor.

Yukarıdaki bilgiyi yazdıkdan sonra aldığım iletilerde, yazılımın kurulumunun nasıl yapılacağına dâir verdiğim bağlantıdaki ekran görüntüsü ve bilgilerin daha farklı olduğunun belirtilmesi ve sorular sorulması üzerine, kurulumun nasıl yapılacağını resimli olarak eklemeye karar verdim.

KURULUM

1) Öncelikle DVB-T modülümüz için ZADIG isimli özel bir sürücü kurmamız gerekiyor. Gerekli sürücüyü buraya tıklayarak indirebilirsiniz. (ZADIG sürücüsünün en son sürümünü indirin)

İndirdiğiniz dosyayı bir klasöre açın.

2) SDR# yazılımını kullanabilmek için:

a) SDR#'ın "dev" sürümünü indirin ve bir klasöre açın.(Bu Klasöre aşağıda SDR# klasörü diyeceğiz)
b) OSMOCOM sitesinden "RelWithDebInfo.zip" dosyasını indirin ve bir başka klasöre açın. Açılan dosyalardan rtlsdr.dll dosyasını SDR# klasörüne kopyalayın.
c) sdrsharp.com sitesinden SDR# RTL Plugin'i indirin ve açarak bütün dosyaları SDR# klasörüne kopyalayın.
ç) sdr-nightly-rtlsdr.zip/config/ klasöründeki SDRSharp.exe.config dosyasını çıkartarak SDR# klasöründeki aynı isimli dosyanın üstüne kopyalayın.

3) Her iki yazılımı henüz çalıştırmayın.

4) DVB-T modülünüzü bilgisayarınızın USB portuna takınız. Bilgisayarınız, yeni donanım bulundu diyerek kurulum için izin isteyecekdir. Bu aşamada, DVB-T modülünüzle birlikde gelen sürücüyü KULLANMAYINIZ. Bilgisayar, kendi kendisine bir sürücü kullanarak kurulumu yapacakdır.

5) ZADIG dizinine giderek zadig.exe dosyasını çalıştırın. Karşınıza şöyle bir ekran gelecekdir:

6) Options'a tıklayınız ve "List All Devices" seçeneğini seçiniz.

7) Karşınıza şöyle bir ekran gelecekdir:

Burada, "REALTEK 2832U Device" seçeneğini seçiniz.

(EK BİLGİ: Yukarıda verdiğim İngilizce kurulum sayfasında, -aşağıdaki resimde görüldüğü şekilde- burada "Bulk-In, Interface (Interface-0) seçeneğinin seçilmesi belirtiliyorsa da, DVB-T modüle göre farklılık olabileceği kanaatine vardım.)

Ek bilgi ekranı - dikkate almayınız

8) Burada dikkat edilmesi gereken en önemli nokta, sürücünün ne olacağıdır. Aşağıdaki resimde "Dikkat!" yazısıyla gösterdiğim kutucuklara dikkat ediniz. Her iki kutucukda da "WinUSB" sürücüsünün yazması gerekmekdedir. libusbK ya da libusb-win32 olmamalıdır.

Burada ayrıca aşağıdaki resimde "Kontrol edin!" yazısıyla gösterdiğim USB ID kısmını da kontrol edin. Buradaki iki kutucukda yeralan iki numarayı bu adresteki bilgilere göre kontrol edin. İlk kutucukda yeralan (resimdeki 0BDA) değer, VID değeridir. İkinci kutucukda yeralan (resimde 2832) değer PID değeridir. Her iki değeri de kontrol ederken başına "0x" ilâve edin. Eğer buradaki değerler, USB Hardware sayfasındaki değerlere uyuyorsa, sâhip olduğunuz modül SDR için uygundur. (Burada sevinebilirsiniz..)

9) Herşey yolunda ise, "Reinstall Driver" kutucuğuna tıklayarak sürücü yüklemeyi başlatabilirsiniz. (Benim sistemimde zadig sürücüsü zâten kurulu olduğu için "Reinstall driver" bilgisi çıkmakdadır. eğer daha önce Zadig sürücüsünü kurmamışsanız ve PC kafasına göre bir sürücü kurmuşsa, burada "Replace Driver" yazısı çıkar.)

10) Sürücü yükleniyor (üstdeki resim) ve yükleme başarıyla gerçekleştirildi. (altdaki resim)

11) "Close"a tıklayarak çıkalım ve pencereyi kapatalım.

12) SDR# (SDR Sharp) dizinindeki "SDRSharp.exe" yi çalıştırın.

13) "Front end" kısmında "RTL-SDR/RTL2832U" veyâ "'RTLSDR / USB" seçeneğini seçiniz. (TCP/IP seçilmeyecek)

14) "Center" kısmına merkez frekansını giriniz. "Frequency" kısmına alma frekansını giriniz. Alış modunu ayarlayınız. ve "Play"e basarak modülünüzü çalıştırınız.

Hepsi bu kadar..

DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR

Hangi Yazılım?

Bu arada dikkat edilmesi gereken bir husus var: Download sayfasında SDR# Stable ve SDR# Dev olmak üzere 2 versiyon var. SDR# Stable sürümünde DVB-T modülü tanınmayabiliyor; bu yüzden SDR# Dev sürümünü kullanınız.

Modül, NBFM'e göre görece çok büyük band genişliğine sâhip TV yayınları için üretildiğinden, NBFM alışı için hassasiyet düşük. Cihazla birlikte gelen küçük anten yerine mutlaka hârici anten kullanınız. Aşağıdaki resimden de anlaşılacağı üzere, balkondaki bir 2m anteni ile 144.625 MHz'deki PR sinyalini, 144.800 MHz'deki APRS sinyalini ve 145.675 MHz'deki R3 röle sinyalini problemsizce aldım. Modülün girişine bir LNA ilâvesi şüphesiz performansı yükseltecekdir.

26 Temmuz 2012 günü alınan işâretler

Giriş preamplifikatörü gerekli mi?

DVB-T Modülünün iç görünüşü

Yukarıdaki resimde, Bu DVB-T modüllerinin devresi görülmekdedir. Dikkat edileceği üzere, modülün girişinde bir preamplifikatör bulunmuyor. Anten doğrudan E4000 tümdevresine kuple edilmiş. Bu yüzden iyi bir antenin yanında düşük gürültülü bir preamplifikatör şiddetle tavsiye edilir. Aşağıdaki resimler, modülün preamplifikatörlü ve preamplifikatörsüz performansları hakkında pek çok şey ifâde ediyor.

Denemelerde, Watkins-Johnson düşük gürültülü amplifikatör kullandım.

Watkins-Johnson 6201

FM bandında preamplifikatör yokken alış

FM bandında preamplifikatörlü alış

2m bandında preamplifikatör yokken alış

2m bandında preamplifikatörlü alış

MODÜLÜN GİRİŞİNİ KORUMAK

Statik elektriğe karşı hassas tümdevrelerin kullanıldığı devrelerin bu tür statik yüklerden korunması gerektiğini biliyorsunuz. Bu modüllerin girişini de elektrostatik yüklerden korumak gerekiyor. Bu maksatla, modülün anten girişinde koruma diyotları olması gerekiyor. Sanırım maliyeti düşürmek için, bu modüllerin bâzılarının girişine koruma diyotları monte edilmemişdir.

Koruma diyotsuz giriş

Koruma diyotlu giriş

Girişte, A7 smd kodu ile gösterilen ve yanlış olarak "U" prefiksi ile işâretlenmiş eleman, içinde biribirine ters olarak bağlanmış 2 adet diyot bulunduran BAV99 elemanıdır. Bu diyodun olmaması dünyanın sonu değildir. Ama antenden girebilecek elektrostatik akım modülünüzü iş görmez hâle getirebilir. Konuyla alâkalı forumlarda da belirtildiği üzere, buraya koruma amaçlı diyot ilâvesi lehinize olacakdır. Analog uydu alıcılarının tunerlerinin anten girişinde bu nev'i koruma diyotlarını bulabilirsiniz.

Bu diyotları buradan söküp modülünüzdeki boş yere lehimleyerek modülünüzün girişini "sağlama alabilir"siniz.

64 MHz'DEN AŞAĞISINI DİNLEMEK

Yukarıda da belirtildiği üzere, Wikipedia'nın "List of software-defined radios" sayfasında, bu modüllerin 0...2.000 MHz arasında çalışabildiği bilgisi yeralmakda. Henüz 64 MHz'den aşağısı için bir deneme yapamadım. Ancak, internet üzerindeki hemen bütün bilgiler E4000'in minimum çalışma frekansının 64 MHz olduğu yolunda. Bu durumda 64 MHz'den daha aşağıdaki frekansları dinlemek için bir yukarıya doğru çevirici (up converter) gerekiyor. Şu adreslerde bu amaçla yapılmış çevirici projelerini bulabilirsiniz:

http://george-smart.co.uk/wiki/FunCube_Upconverter

http://www.ct1ffu.com/site/

Ayrıca, http://superkuh.com/gnuradio.html adresinde, bu modüllerin HF bandında kullanımı ile ilgili bâzı ipuçları verilmiş.

Basit bir çevirici

64 MHz'den daha düşük frekansları dinlemek için basit bir çevirici devresi yeterlidir.

Devrenin şeması

L1, L2 ve L3 bobinleri, 5 mm'lik bir çubuk üzerine 180nH için 9 tur, 270nH için 11 tur sarılacakdır. Bobinlerin uzunluğu 9 mm. olmalıdır.

Diyot mikser, SRA-1, SBL-1 gibi 7dbm giriş isteyen bir model olabilir. Ben devrede, R&K firmasına ait M8 tip mikseri kullandım.

Kristal osilatör için ben 80 MHz'lik bir modül kullandım. Ama 66 MHZ'den daha büyük başka osilatör modülleri de kullanılabilir. Antenden gelen işâret bir alçak geçiren filtreden geçilerek diyot miksere IF uçlarından tatbik edilir. RF işâretinin, mikserin RF girişi yerine IF uçlarından verilmesinin sebebi, bu diyor mikserlerin RF girişinin 500 kHz'den daha yukarıdaki işâretleri kabûl etmesidir.

Prototip devre

İdeal bir empedans uyumu ve seviye uyarlama için şemada görülen (R1, R2 ve R3'den oluşan)pi zayıflatma devresinde belirtilen değerde direnç kullanınız. Bulamadığınız takdirde, 292 ohm yerine 300 veya 270 ohm'luk direnç kullanabilirsiniz.

Devrenin mikser çıkışı, DVB-T modülünün anten girişine bağlanır. SDR# yazılımını kullanırken, devredeki kristal osilatör frekansını alma frekansına eklemeyi unutmayın. Mesela, devrenizde 80 MHz'lik bir osilatör modülü kullanıyorsanız, 7.048 kHz'i dinlemek için Merkez frekansı 87 MHz'e, alma frekansını 87,048 MHz'e ayarlamanız gereklidir.

Dinleme ekran görüntüsü

Prototip ile alınan işâretlerden örnekler

CW DİNLE

RTTY DİNLE

SSB DİNLE

GİRİŞ PREAMPLİFİKATÖRÜ

NXP tarafından üretilen BGM1013, geniş bandlı ve düşük gürültülü bir MMIC tümdevresi. 2GHz'e kadar kullanılabilen tümdevrenin 1GHz'deki kazancı 35,5 dB. Modülün girişinde BGM1013 kullanmaya karar verdim.

Devrenin şeması

DVB-T modülü girişinde koruma diyodu yoksa ve girişe bu preamlifikatörü ilâve etmeyi düşünüyorsanız modül girişine koymak yerine koruma diyotlarını bu preamplifikatörün girişine koymayı da düşünebilirsiniz. Ben denemelerimde öyle yaptım. Basitçe yapılmış bir pcb üzerine kurulmuş preamplifikatörün ilk denemelerinde oldukça tatminkâr netîceler aldım. Şimdi BGM1013'ün data sheet'inde önerilen şekilde bir pcb hazırlıyorum. Biten devreyi yakında burada yayınlayacağım.

Yukarıda anlatılan konvertör ve preamplifikatör devrelerini tek bir kartda topladım. Bu devrenin baslı devre plânı, alt ve üst yerleştirme plânlarını aşağıda bulabilirsiniz. DVB-T modülünü, orijinal kutusundan çıkatıp bu devreye monte etdim. Bunun için şu yolu tâkip etmelisiniz:

1) Modülün plâstik kapaklarını çıkartın.