Raspberry Pi & RTL Dongel +update

Ja het eerste project met de RPi

Nu onlinereceivers.net wat naar de achtergrond gaat is er ruimte voor nieuwe experimenten en vooral ook nieuwe technologie. Of is het gewoon de vraag: wat gaan we nu weer eens bedenken als tijdverdrijf? En het antwoord is …. ja hoor ik ga ook maar eens starten met de Raspberry Pi. Maar dan wel kaal beginnen en van de grond af opgebouwd. Dus niet een kant en klaar geïnstaleerd D-STAR hotspot systeempje, maar begrijpen wat er gebeurd en ondertussen lekker Linux leren. Natuurlijk moet ik wel behoorlijk gebruik maken van google, nu ik niet steeds een Linux sprekende zoon in de buurt heb, maar ik moet zeggen het lukt al aardig.

Allereerst een geschikte leverancier vinden. We gaan voor kwaliteit en service. Dus even goed zoeken en ziedaar….  www.raspberrystore.nl. Een prima ‘prive’ webzaak met een leverancier waar je gewoon mee kunt mailen en die je spulletjes snel en zorgvuldig opstuurt.

De Raspberry Pi (RPi) die ik gekocht heb is een type B, versie 2 en met een bijbehorend kastje ziet hij er super compact uit. Om goed te kunnen experimenteren met veel (heel veel) beschikbare software een 16GB SD kaart erbij aangeschaft. Daarnaast een Micro USB stroomadapter een Ultracompacte WLAN USB 2.0 en een Powered USB 2.0 HUB. Voor €90 heb je zo voldoende in huis om lekker aan de gang te gaan.

De onderdelen hierboven afgebeeld zijn niet op ware grootte, maar het geeft een goede indruk. De voetprint van het kastje is zo groot als een bankpas en wordt kompleet met 4 x plakvoetjes en 2 x bout-moertje voor de bevestiging van de RPi geleverd. De WLAN is voor draadloos en de Powered HUB heb je nodig voor als je USB apparaten aansluit die meer dan 100mA aan stroom gebruiken (en dat is al snel het geval).

Ik heb hem nu een week in bezit en tot nu toe zijn de volgende experimenten uitgevoerd (en dus de nodige software gezocht, geladen en uitgeprobeerd)

  • Opstaren met een keyboard, muis en TV met HDMI ingang. Ja alles werkt, dus ik kan nu vanaf een andere pc of laptop met SSH werken.
  • internet radio ontvangst w.o. amateur repeater streams. Gaat eenvoudig met het commando:  pi@raspberrypi ~ $  mpg123 http://icecast.omroep.nl/radio1-bb-mp3
  • installeren van de WLAN software en dus nu ook mobiel radio luisteren. De voeding is een 4 x AA batterijhouder met USB aansluiting die ik nog had liggen.
  • installeren van TightVNC zodat ook grafisch met de RPi gespeeld kan worden. SSH is standaard aanwezig en actief maar VNC niet.

Hierna ben ik een hele tijd aan het stoeien geweest met Icecast2, Darkice en het streamen van de audio van de RX320 onlinereceivers.net radio. Dit is een heel verhaal en dus een blog op zich, want je moet ook nog een ALSA mixer installeren voor een externe USB audiokaart. De RPi heeft alleen audio uit en geen audio in!

In dit blog wil ik het echter hebben over een ander experiment dat hoog op de lijst van technologie-wensen stond, nl. het gebruiken van de RPi met een RTL DVB-T dongle. Immers met het programma SDRSharp kun je ook kiezen voor een RTL-SDR / TCP ontvanger. Googelen op internet leverde meteen al een paar hits op:

en een mooi filmpje op http://www.youtube.com/watch?v=rU0dgV7VX2o.

Toch ben ik er wel even mee bezig geweest, want het werkte niet!  Ik kreeg foutmeldingen of er gebeurde helemaal niks. Het laden en compileren van de software ging wel goed en probleemloos. Je hoeft immers alleen maar de instructies op de website te volgen en de rest gaat vanzelf. Dat is het leuke van Linux en een hele verademing t.o.v. Windows. Maar ik kreeg de boel niet aan de praat helaas.

In veel blog berichten kwam ik tegen dat de R820T dongle (de nieuwste dus) niet zou werken. De E4000 chipset werkte goed, maar die RTL2832u dongle had ik aan mijn zoon (ja die Linux sprekende) mee gegeven. Echter …… na enig nadenken (je moet soms gewoon even gaan zitten) lag de oplossing voor de hand. Ik had niet mijn nieuwe net gekochte Powered USB 2.0 HUB gebruikt, maar een oude die ik nog had liggen (duurzaamheid?). Tja en die haalde de USB 2.0 specs/snelheid niet. Dus nieuwe HUB ertussen en voila. Ondertussen ook de E4000 (oude) RTL dongle weer teruggekregen van zoonlief en omdat die minder stroom gebruikt kan deze zonder Powered HUB op de RPi worden aangesloten. (Omdat de E4000 dongle zonder HUB kan werken en de R820T via een HUB (vanwege de stroomopname), werd het echte probleem nl. dat de USB HUB versie 2.0 aan moet kunnen niet meteen herkend in veel blog vragen en antwoorden.)

Goed, SDRSharp gestart en met Configure kan je het juiste IP adres instellen (kan ook een naam zijn bv. raspberry-1) en de Manual Gain en Freq Correctie. Deze laatste parameters verschillen per dongle. De Sample Rate is in feite de kijkbreedte. 2048000 betekent dat je 2 MHz breed op je scherm krijgt. Als je RPi een WLAN verbinding heeft moet je terugschakelen naar 1024000 (1MHz) anders vallen er gaten in de ontvangst. Dit geldt ook als je van buiten je LAN netwerk verbinding maakt met de dongle. Je kunt dus je router laten doorverbinden (van buiten naar binnen) naar de raspberry op poort 1234 (of welke dan ook) en dan via internet met je dongle verbinding zoeken (of iemand anders toegang geven).

Vraag rijst natuurlijk, waarom zou deze opstelling willen. Je kunt de dongle ook meteen aansluiten aan je pc of laptop. In de blog van Hamradio Science staan wel een paar redenen genoemd:

  • Minder coax kabel en dus verliezen;
  • Lekker mobiel luisteren (op de bank bv. naast de XYL);
  • Luisteren vanuit je hotelkamer naar je locale huis repeater;
  • Een dongle opstellen bij een vriend van je die 20 hoog woont in New York;
  • Met batterijvoeding of zonnecellen aan een heliumballon op 300 meter hoog hangen;
  • etc. etc. etc.

en verder is het natuurlijk gewoon leuk om mee te experimenteren.

Hier de opstelling. De RPi met WLAN, USB 2.0 HUB en de R820T chipset dongle. Nu nog een antenne eraan, batterijvoeding en opladen via zonnecellen en klaar is Kees. Weinig coax nodig, laag stroomverbruik en overal beschikbaar.

Toch wel grappig zo’n RPI. Linux leren met een minimaal systeem. Energiezuinig en met veel potentie. Ik ben al een site tegengekomen welke volledig op een RPi draait! Apache, PHP etc…  Ik ben nog lang niet uitgespeeld en dus zullen er nog wel wat RPi blogjes volgen.

Tot slot mijn installatieprocedure:

Inloggen op de RPi vis SSH

sudo apt-get install git
sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install libusb-1.0-0.dev
sudo apt-get install build-essential

git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git
cd rtl-sdr/
mkdir build
cd build
cmake ../
make
sudo make install
sudo ldconfig

Je moet voordat je de bovenstaande commando’s uitvoerd de file rtl-sdr.rules zoeken. Deze staat in de directory rtl-sdr (het path kan verschillen). De file rtl-sdr.rules moet met sudo cp rtl-sdr.rules /etc/udev/rules.d gekopieerd worden.

Met het commando rtl_tcp -a 192.168.178.55 & kan hierna het programma gestart worden.

Nu de client starten op de pc of laptop en met de juiste Configuratie instellingen de combinatie van Raspberry Pi en HAM radio benutten. O ja soms moet je de Configuratie instellingen voor een 2e keer met Update Settings doorsturen naar de RPi zoals je hier boven ook ziet (de gain setting komt de 1e keer niet door.)

Succes en voor vragen kun je dit blog gebruiken. O ja….. als je het wil proberen installeer dan SDRSharp op je pc en selecteer RTL-SDR / TCP. Als Hostnaam gebruik je pa3ang.xs4all.nl, Sample Rate 1024000, Manual Gain 430 en Freq Correction 84.

UPDATE

De eerste test via internet met Hans, PA0EBC  toonde aan dat het systeem werkte. Echter we liepen tegen een nieuw fenomeen aan en dat fenomeen heet bandbreedte. Wat Hans ook instelde aan Sample Rate 2048000, 1024000, 512000 het geluid bleef gebroken en de ontvanger reageerde traag terug.  Het lag waarschijnlijk aan de verbinding want een reboot van de RPi leverde geen verbetering op. Dan toch maar even kijken op de fritz.box wat de upstream in huize PA3ANG aanwees. Nou zie hier het overzicht. Zodra de ontvangst wordt gestart wordt alle upstream bandbreedte benut. We moeten duidelijk upgraden om het goed te laten werken.

 

vy 73 Johan, PA3ANG

Low Cost SDR VHF/UHF Frontend – UPDATE

Een DVB-T Dongle gebruiken voor Amateur Radio

Onlangs werd ik erop gewezen dat er leuke experimenten mogelijk zijn met DVB-T dongles. Deze Digitale TV ontvangers zijn in feite op SDR gebaseerde principes geconstrueerd voor de ontvangst van digitale televisiesignalen. Software doet 90% en om het HF signaal om te zetten is er een stukje hardware in de vorm van een USB Stick bedacht.

Hé dat lijkt verdacht veel op de FUNcube Dongle (zie blog) alleen kost deze dongle slechts 20 euro!  (bestellen bij vandijken kan hier)

En kan deze dongle hetzelfde als de FUNcube?

Zoals de Duitsers zeggen JEIN, Ja en Nee. De FunCube is makkelijker en professioneler in gebruik. Ik was indertijd binnen 10 minuten qrv met de FUNcube. Met de RTL dongle ben ik echter meerdere uren bezig geweest!
Het zal wel mijn domheid zijn, maar er is zoveel info te vinden op het internet, dat je door de bomen het bos niet meer ziet en de meeste sites zijn door techneuten en nerds opgesteld. Net echt voor de gewone man dus, die ergens een USB stick insteekt, een zelfinstallerend programma download welke alle drivers, toeters en bellen in zich herbergt om vervolgens het geheel op intuïtieve wijze te bedienen en te leren kennen.

Bij de FUNcube dongle was dit inderdaad het geval. Overigens heeft de FUNcube betere specs en de firmware laat ook toe dat je onderdelen van de dongle kunt besturen. Bijvoorbeeld de versterking in de mixers en IF trappen. Bij de RTL dongle is slechst de totale versterking in te stellen. Maar goed er is wel een prijsverschil. €159 is heel wat meer dan €20. 🙂

Mooi. Je krijgt bij aankoop een informatieblad met aanwijzingen. Dus dat gaan we dan maar volgen.

Installatie van de software.

In eerste instantie wilde ik SDRSharp installeren. Dit heeft me enkele uren gekost om vervolgens tot de volgende commentaar regels aan te lopen in de .config file 🙁  (Na de zoveelste download – computer restart – driver re-init en weet ik wat al niet meer.)

“Due to some nomansland in the way SDR# interfaces to RTLSDR,  I decided to drop this functionality. This move will preserve SDR#’s integrity and will allow further development away from License trolls. Is this the end of RTLSDR support? Of course no! You can always do something! Just ask ;-)”  (link)

Deze ontwikkelaar kan dus wat mij betreft de boom in. Ik stuur hem een rekening van uren zoeken om vervolgens tegen zijn ego op te lopen. Hebben meer van dit soort programmeurs last van geloof ik.

UPDATE:  Naar aanleiding van de bovenstaande opmerkingen kreeg ik reacties van diverse amateurs waaronder de leverancier van de dongle. Binnen 1 minuut was ik daarna qrv met de SDRSharp software. Lees verder in het tweede gedeelte van dit blog.

Met welke Software kreeg ik de dongle uiteindelijk aan de praat?

Met de HDSDR / Zadig / ExtIO_RTLSDR.dll combinatie. HDSDR kun je downloaden bij www.hdsdr.de. Uitpakken en plaatsen in de directory /Program Files/HDSDR. Vervolgens komt een ingewikkeld verhaal, waarom weet ik ook niet.
Download  hier de laatste versie van de RTL DVB-T USB dongle. Download en installeer vervolgens de 7-zip uitpakker en pak de driver software uit.  Waarom het niet met WinZip of WinRAR kan weet ik niet. Volgens mij werkte dat ook goed maar na uren prutsen en proberen had ik geen overzicht meer.
UPDATE: Verderop in dit blog kun je een versie van de Zadig driver downloaden in gewoon .zip formaat.

Plaats de dongle en run de software. Kies Options>List all devices en zoek naar Bulk-In, Interface (Interface 0). Check even de USB ID met het plaatje hieronder dan gaat het lukken.


Je moet de WinUSB Driver Installeren. Je krijgt een melding of dat lukt of niet. Al het gelukt is ben je al een heel eind!

Nu moet je nog op bezoek bij één andere site en wel de programmeurs van de ExtIO_RTLSDR_GUI.dll. Hier kwam ik eigenlijk bij toeval achter, nadat ik alle moed al op had gegeven. Omdat de ontwerper van SDRSharp z’n rug tegen de krib had gegooid waren er meer mensen op zoek gegaan naar alternatieven. De besturing voor de RTLSDR vond ik hier. Een beetje een kijk uit je doppen site dat je niet op de verkeerde download button klikt. Vervolgens uitpakken en de files ExtIO_RTLSDR.dll en libusb-1.0.dll in de /Program Files/HDSDR file directory plaatsen. Vervolgens miste ik om mijn PC nog de mfc100u.dll. Die vervolgens via een zoekopdracht met Google ook van een dodgy website gedownload.

Als je me nog kunt volgen en alle voorgaande stappen met enig succes hebt doorlopen zou je HDSDR kunnen starten. Via Options (F7) > Select Input moet je de RTLSDR kunnen selecteren. Doe dit en druk op Start (F2). Het programma moet nu de mogelijkheid geven om af te stemmen en door af te stemmen op een FM repeater zou je de eerste signalen moeten horen. Eventueel kun je de gain van de dongle verhogen door zodra je de RTLSDR gesecteerd hebt / had (Options (F7) > Select Input).

De bediening van het HDSDR programma lijkt veel op WinRad en WRplus. Dus een beetje spelen en rommelen geeft een aardig beeld hoe je moet afstemmen en welke instellingen allemaal meehelpen om de configuratie beheersbaar te maken.

In vergelijk met mij Flex1500 met PowerSDR vindt ik het afstemmen wel behelpen. Maar daarintegen is het leuke van deze configuratie dat je erg breed kunt kijken op de band. Ik heb de hele 2 meter band in één keer in beeld. Jammer is weer dat een squelch ontbreekt en jammer jammer jammer geen WFM. Tja je kunt nu eenmaal niet alles hebben.

Dat breed kijken is overigens erg leuk. Hier het bovenste gedeelte van de 70 cm met allemaal DGPS zenders rechts 439 Mhz en links een behoorlijk aantal D-STAR repeaters.

Goed na een dag ploeteren heb ik dan nu toch een goed werkende configuratie. Eerst maar een nachtje slapen om te kijken of ik alsnog de SDRSharp software wil gaan proberen of even ga afwachten, want met grote waarschijnlijkheid zal er binnenkort wel weer een nieuwe groep opstaan die een nog mooiere configuratie of toepassing gaat bedenken voor deze RTL DVB-T dongle. Zo ‘stay tuned’ als altijd.

Toch de SDRSharp software geïnstalleerd.

Ik had Hans Van Dijken (de leverancier van de dongle) een linkje van dit blog gestuurd en al vrij snel kreeg ik een mail van hem met de nodige opmerkingen.

“Gelukkig heeft niet iedereen zulke problemen gehad, maar het blijkt dat SharpSDR de boel sinds een paar dagen heeft veranderd en in de download de RTL relevante bestanden heeft weggehaald om je nu bekende redenen. Wanneer je een oudere versie van SharpSDR gebruikt en bijv. de instructies van PA0KB volgt gaat het lukken zonder problemen. Jammer dat SharpSDR dat doet , maar misschien verandert het wel weer in positieve zin. Overigens heeft SharpSDR wel WideFM en ook een Squelch functie. HDSDR en SharpSDR zijn op moment de programma;s die met de dongle werken, misschien Linrad ook.”

En slim als Hans is, zat een oude versie van SDRSharp als attachment bij de mail. Ik heb de .zip file meteen uitgepakt en 1 minuut later was de configuratie operationeel. Tja de drivers waren immers al geïnstalleerd en dus hoefde ik slechts het programma te starten,  het juiste Front end kiezen en op Play drukken.

  1. Hier een download link naar de SDR# software V1.0.500 met nog operationele RTLSDR  (alle noodzakelijke files zijn aanwezig, kind kan de was doen).
  2. Hier een download link naar de Zadig driver software (in ..zip formaat). Gewoon uitpakken, geen 7-zip nodig!

Met deze 2 files kun je eenvoudig ‘out of the box’ operationeel zijn. De SDR# file unzippen en opslaan waar je maar wil en de Zadig .zip file bevat de driver die je moet installeren zoals boven beschreven. Vervolgens het mixer-icoontje in de SDRSharp directory aanklikken, het juiste Front end kiezen (zie plaatje hierboven) en gaan met die banaan.

SDRSharp heeft erg veel voor op HDSDR. Ten eerste heeft hij WFM en een Squelch, maar daarnaast werkt hij veel prettiger in de afstemming en het programma doet professioneler aan. Meer out of the box gevoel en heel belangrijk: er zit een automatische AGC op. De dongle versterking wordt automatisch geregeld!

Ook valt me op dat het spectrumbeeld veel schoner oogt. Verklaar? Nou met de HDSDR zie ik op 2 meter heel veel spikes die er misschien wel zijn, maar niet hinderlijk in ontvangst. Op de waterfall geeft dit enorm veel strepen. Met SDRSharp zie je dit verschijnsel veel minder en is ook rond de centrale frequentie de carrier minder groot. Volgens mij wordt er een beter algoritme gebruikt. Ik ben zeer content en heb een veel beter ‘zicht’ over het 2 MHz brede kijkbereik.

Hier wat plaatjes van de ontvangst met SDR# v1.0.0.500 en de RTL Cube – DVB-T Stick .

Met WFM en Stereo ontvangst!

Hetzelfde DGPS / D-STAR plaatje als met HDSDR. Wat opvalt is dat de signalen zwakker zijn. Klopt er waren bij de opname met de HDSDR gisteravond tropo condities.

Plaatje van de 2MHz brede 2 meter band. Duidelijk rustiger beeld als metHDSDR.

Na een paar uur spelen met de SDRSharp configuratie ben ik zeer tevreden. Het gebruik is zeer vriendelijk en tunen gaat makkelijk en inuïtief, zelfs in kanaalafstand stappen. Ook is het audio beter dan HDSDR en zijn de filtermogelijkheden (ook op LF niveau) handig instelbaar. Het programma heeft een professionelere uitstraling en heeft een mooiere user interface. Kortom, na wat hulp met het verkrijgen van een oudere versie (nieuw is niet altijd beter :)) heb ik voor €20 en professionele monitorontvanger voor de hele VHF/UHF/SHF band. Een frequentiebereik van 65 tot 1700 MHz met NFM, AM, LSB, USB, DSB, WFM en CW, met Squelch en AGC en Stereo!

Ten slotte nog een plaatje van C2000. Een volle band met signalen!

En nog een plaatje van USB ontvangst op 70 MHz.

Met dank aan Hans van Dijken (website) voor de snelle levering van de dongle en de support. En ach een beetje frustratie is altijd goed om het maximale resultaat alsnog te behalen.

vy 73 Johan, PA3ANG