KrakenSDR когерентне програмне радіо

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: 670г

Комплектація: 1x KrakenSDR.

Зверніть увагу! KrakenSDR поставляється без антен. Антени можна придбати окремо.

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 наш 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.

Посібник для швидкого початку роботи пеленгації

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
• Для розподілених фіксованих і мобільних сайтів ми надаємо хмарне картографічне рішення (наразі в альфа-версії на map.krakenrf.com)

Більш детальну інформацію про пристрій, програмне забезпечення та інструкції ви можете знайти на сайті розробника та Wiki.

KrakenSDR має річну гарантію від виробничих дефектів. Майте на увазі, що гарантія не поширюється на пошкодження, спричинені зовнішніми подіями, такими як блискавка або електростатичний розряд, пожежа, перенапруга, затоплення, фізичні пошкодження або модифікації. Гарантія буде анульована, якщо відкрити корпус KrakenSDR.