Actividades

Xornada de SDR na Coruña

O sábado día 23 de marzo de 2019 vai ter lugar unha xornada divulgativa sobre desenvolvemento básico sobre plataformas SDR (Software Defined Radio) de baixo custo na sé de Bricolabs (Museo do Home/DOMUS; Rúa Ángel Rebollo, 91; 15002 A Coruña).

A xornada será en quenda única de mañá e tarde. A sesión da mañá comezará ás 11h30, cunha duración estimada de 2 horas e 30 minutos, mentres que a sesión da tarde comezará ás 15h30, tamén cunha duración estimada de 2 horas e 30 minutos.

Inscricións: info@melisa.gal

Máis información: info@melisa.gal / BricoLabs

Prégaselle aos asistentes chegar cunha antelación prudencial para poder comezar as sesións á hora prevista. Poden vir coas súas plataformas SDR (especialmente se se trata do RTL-SDR ou LimeSDR Mini) se dispoñen delas. As prazas son limitadas para aqueles que non dispoñan de placa SDR propia. Hai tamén prazas para aqueles que desexen asistir como oíntes.

UPDATE: Xa non hai prazas dispoñibles para aqueles que queiran fozar nas SDR e non teñan placas propias. Segue habendo prazas para aqueles que queiran asistir como oíntes e para aqueles que dispoñan de placas propias.

Recoméndase tamén, na medida do posible, que os asistentes traian consigo un ordenador portátil ou dispositivo similar, configurado cunha distribución GNU/Linux (preferentemente Ubuntu MATE 18.04 LTS) e cos paquetes software configurados, utilizando este documento como guía orientativa. Así mesmo, tendo en conta que se van levar a cabo transmisións simultáneas de audio, sería conveniente o uso duns cascos con micrófono (valen incluso os máis sinxelos sempre e cando o seu bo funcionamento estea comprobado antes da xornada).

Os contidos previstos para a xornada son os seguintes:

SESIÓN DA MAÑÁ

Contidos

  • Lexislación e seguridade para a transmisión e recepción radio
  • Conceptos moi básicos de radio e de plataformas SDR (Software Defined Radio)
  • GNU Radio como plataforma libre para desenvolvemento SDR. Exemplos básicos.
  • Modulacións analóxicas: AM, FM

Demos con hardware

  • Transmisión e recepción de AM en loopback e coa mesma Lime
  • Recepción de FM comercial con RTL e Lime
  • Transmisión propia de FM con Lime SDR Mini
  • Comunicación bidireccional de FM en canles diferentes

 

SESIÓN DA TARDE

Contidos

  • Modulacións dixitais

Demos con hardware

  • Codificación e decodificación de sinal RDS para estacións FM
  • Sinais da banda aeronáutica
    • RTL-Airband
    • ADS-B de avións con Dump1090 e RTL-SDR
  • Sistemas de posicionamento global por satélite
    • Demostración de recepción de GPS con GNSS-SDR
  • Comunicacións dixitais
    • Transmisión dun ficheiro de texto
    • Transmisión de vídeo (ficheiro TS ou webcam)  usando o estándar DVB-T2 en GNU Radio con Lime SDR Mini e recepción con pincho RTL-SDR

Demos sen hardware

  • Recepción de imaxes de satélites meteorolóxicos: NOAA
Advertisements
Recursos, Sin categoría

Curso de Radiocomunicacións prácticas

Nesta entrada queremos compartir convosco un curso creado por un dos alumnos máis aplicados do obradoiro que fixemos na industriosa. Trátase do curso de “Radiocomunicacións prácticas” que está publicado no blogue do profesor de FP Daniel Ríos. Este está pensado para o profesorado que imparte materias de radio en Formación Profesional e recomendámosllo ler a calquera persoa que queira achegarse ás Telecomunicacións.

Aquí vos deixamos a ligazón:

http://danielrios.me/blog/2018/12/19/curso-g1801013-radiocomunicacions-practicas/

Hardware RF

Review da placa NWDZ RFAMP

A placa NWDZ RFAMP é unha placa amplificadora RF de baixo custo (aproximadamente 7 €), que monta o amplificador de baixo ruído (LNA) e de baixo custo SBB5089B/Z, de Qorvo (sbb5089z_datasheet). O fabricante indica que este LNA de fosfuro de galio e indio (InGaP) pode traballar nunha rexión espectral entre 50 MHz e 6 GHz, ganancia maior de 20 dB a frecuencias inferiores a 2 GHz, cunha baixa figura de ruído, e potencia máxima de saída de 20,4 dBm a 1,95 GHz. O suposto consumo do amplificador é de 82 mA a unha tensión de alimentación de 5 V (alimentación unipolar).

Jpeg

Comprobación do consumo

Aliméntase a placa cunha tensión de 5 V, procedente dunha fonte moi pouco ruidosa (fonte de alimentación Keithley 2231A). Cun xerador vectorial Rohde&Schwarz modelo SMJ100A xéranse tons a 400 MHz, a 900 MHz e a 2,4 GHz. Varíase a amplitude dos tons (e, polo cal, a súa potencia) a intervalos de 5 dB e compróbase o valor da corrente consumida polo LNA.

sbb5089b_power

Polo cal, o consumo non difire demasiado respecto ao valor de referencia dado polo fabricante, incluso algo inferior (76 mA) a este (82 mA). A excepción pódese observar nos puntos de traballo próximos á saturación do amplificador (nos que o consumo se dispara), e nos puntos de traballo correspondentes á zona de saturación do amplificador (onde o consumo diminúe bruscamente).

Comprobación da ganancia

Utilizando a mesma montaxe anterior, vólvense xerar tons a 400 MHz, 900 MHz e 2,4 GHz. Coa axuda dun analizador de espectro Rohde&Schwarz 1093.4495.30 mídese o nivel de potencia de saída, e calcúlase o valor da ganancia como a diferencia entre o nivel de potencia de saída e o nivel de potencia do ton de entrada ao amplificador.

sbb5089b_GainVsPower

Facendo a comparativa cos valores proporcionados polo fabricante, o valor da ganancia non é superior a 20 dB a frecuencias inferiores a 2 GHz. Axudándose da figura seguinte, correspondente ao varrido en frecuencia,  obsérvase que existen valores de ganancia superiores a 20 dB, pero a frecuencias inferiores a 350 MHz. De feito, o valor de ganancia a 2 GHz resulta ser de 16,1 dB, practicamente 4 dB por debaixo do valor de referencia do fabricante.

Xeración da curva de ganancia respecto á frecuencia

Reutilizando a montaxe e a metodoloxía anterior, calcúlase o valor da ganancia facendo un varrido en frecuencia. Para verificar a estabilidade do valor con distintos niveis de potencia de entrada, utilízanse tons a potencias -10 dBm, 0 dBm e 5 dBm.

sbb5089b_GainVsFreq

Obsérvase que, a excepción dos efectos da saturación do amplificador, os valores de ganancia son bastante constantes ante variacións do nivel de potencia de entrada. Cómpre ter coidado coas variacións marcadamente non lineais da ganancia respecto á frecuencia, sobre todo a partir de 3 GHz, a ter en conta segundo en que aplicación se desexe utilizar.

Respecto á potencia máxima de saída

O amplificador satura con niveis de potencia de saída de arredor de 20,2 -20,5 dBm, segundo a frecuencia utilizada, polo que se poden considerar plenamente válidos os niveis proporcionados polo fabricante nas follas características.

A modo de recordatorio

 \mathbf{P[dBm] = 10 \cdot \log_{10} (P [mW])}

Hardware RF

Review da placa LNA5189

A placa LNA5189 é unha placa amplificadora RF de baixo custo (aproximadamente 6 €), que monta o amplificador de baixo ruído (LNA) e de baixo custo SPF5189Z, de Qorvo (spf5189z_datasheet). O fabricante indica que este LNA de arseniuro de galio (GaAs) pode traballar nunha rexión espectral entre 50 MHz e 4 GHz, ganancia de 18,7 dB a 900 MHz cunha figura de ruído de 0,6 dB, e potencia máxima de saída de 22,7 dBm a 1,96 GHz. O suposto consumo do amplificador é de 90 mA a unha tensión de alimentación de 5 V (alimentación unipolar).

Jpeg

Comprobación do consumo

Aliméntase a placa cunha tensión de 5 V, procedente dunha fonte moi pouco ruidosa (fonte de alimentación Keithley 2231A). Cun xerador vectorial Rohde&Schwarz modelo SMJ100A xéranse tons a 400 MHz, a 900 MHz e a 2,4 GHz. Varíase a amplitude dos tons (e, polo cal, a súa potencia) a intervalos de 5 dB e compróbase o valor da corrente consumida polo LNA.

spf5189z_power

Polo cal, o consumo (103 mA) é algo superior aos 90 mA que manifesta o fabricante, agás nos puntos de traballo próximos á saturación do amplificador, e nos puntos de traballo correspondentes á zona de saturación do amplificador.

Comprobación da ganancia

Utilizando a mesma montaxe anterior, vólvense xerar tons a 400 MHz, 900 MHz e 2,4 GHz. Coa axuda dun analizador de espectro Rohde&Schwarz 1093.4495.30 mídese o nivel de potencia de saída, e calcúlase o valor da ganancia como a diferencia entre o nivel de potencia de saída e o nivel de potencia do ton de entrada ao amplificador.

spf5189z_GainVsPower

Facendo a comparativa cos valores proporcionados polo fabricante, o valor da ganancia a unha frecuencia de 900 MHz é de, aproximadamente, 16,6 dB (algo inferior ao nivel de 18,7 dB indicado polo fabricante a ese valor de frecuencia).

Xeración da curva de ganancia respecto á frecuencia

Dado que non se dispón información algunha da variación da ganancia respecto á frecuencia, cómpre facer os cálculos para obter unha referencia algo fiable ao respecto.

Reutilizando a montaxe e a metodoloxía anterior, calcúlase o valor da ganancia facendo un varrido en frecuencia. Para verificar a estabilidade do valor con distintos niveis de potencia de entrada, utilízanse tons a potencias -10 dBm, 0 dBm e 5 dBm.

spf5189z_GainVsFreq

Obsérvase que, a excepción dos efectos da saturación do amplificador, os valores de ganancia son bastante constantes ante variacións do nivel de potencia de entrada.

Respecto á potencia máxima de saída

O amplificador satura con niveis de potencia de saída de arredor de 20,2 – 20,4 dBm, segundo a frecuencia utilizada. Resulta saturar a niveis algo máis de 2 dB inferiores aos niveis proporcionados polo fabricante nas follas características.

A modo de recordatorio

 \mathbf{P[dBm] = 10 \cdot \log_{10} (P [mW])}

Radioafeccionados e espectro radioeléctrico

Temario do exame de radioafeccionado

Ao longo das próximas semanas, iranse habilitando os enlaces a cada tema. Dado que o exame só está dispoñible en castelán, o temario tamén virá escrito nesa lingua.

Primeiro exercicio.- Electrónica e comunicacións

Tema 1. Teoría da electricidade, electromagnetismo e radio
Condutividade. Fontes de electricidade. Campo eléctrico. Campo magnético. Campo electromagnético. Sinais sinusoidais. Sinais non sinusoidais. Sinais moduladas. Potencia e enerxía. Procesado dixital do sinal (DSP)

Tema 2. Compoñentes
Resistencias. Condensadores. Bobinas. Transformadores. Díodos. Transistores. Outros compoñentes.

Tema 3. Circuítos
Combinación de compoñentes. Filtros. Fontes de alimentación. Amplificadores. Detectores e demoduladores. Osciladores. Circuítos sintetizadores de frecuencia (PLL). Circuítos con procesadores dixitais de sinal (DSP).

Tema 4. Receptores
Tipos de receptores. Diagramas de bloques. Operación e funcionamento das principais etapas de recepción RF. Características dos receptores.

Tema 5. Transmisores
Tipos de transmisores. Diagramas de bloques. Operación e funcionamento das principais etapas de transmisión RF. Características dos transmisores.

Tema 6. Antenas e liñas de transmisión
Tipos de antenas. Características das antenas. Liñas de transmisión.

Tema 7. Propagación
Atenuación. Propagación. Frecuencias. Parámetros de propagación de ondas electromagnéticas.

Tema 8. Medidas
Medidas de corrente e tensión. Equipos de medida.

Tema 9. Interferencia e inmunidade
Interferencia en equipos electrónicos. Causas de interferencias en equipos electrónicos. Medidas contra as interferencias.

Tema 10. Seguridade
Precaucións. Instalacións eléctricas. Proteccións.

Segundo exercicio.- Regras e procedementos de operación nacionais e internacionais

Tema 11. Alfabeto radiofónico (ou fonético) internacional
Códigos para o deletreo. Letras e cifras.

Tema 12. Código Q
Grupos do código Q, con énfase naqueles máis utilizados no servizo de afeccionados.

Tema 13. Abreviaturas
Abreviaturas máis usuais nas comunicacións de afeccionados.

Tema 14. Sinais internacionais de socorro, urxencia e seguridade, tráfico de emerxencia e comunicacións en caso de desastres naturais
Sinais radiotelegráficos e radiotelefónicos de alarma, socorro, urxencia e seguridade. Emprego en caso de catástrofes naturais. Bandas de frecuencias atribuídas ao servizo de afeccionados para tráfico de emerxencia.

Tema 15. Distintivos de chamada
Identificación das estacións radioeléctricas de afeccionado. Uso e composición dos distintivos de chamada. Prefixos nacionais.

Tema 16. Plans de bandas da IARU
Plans de bandas da IARU. Obxectivos que se perseguen en ditos plans.

Tema 17. Responsabilidade social do radioafeccionado
Código de actuación do radioafeccionado. Código de conduta do radioafeccionado. Procedementos operativos.

Tema 18. Regulamentación nacional e internacional sobre o servizo de radioafeccionados e radioafeccionados por satélite
Parte A. Regulamentación nacional sobre radioafeccionados. Regulamentación da CEPT. Regulamentación da Unión Internacional de Telecomunicacións (UIT).
Parte B. O Cadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF). A regulamentación de radioafeccionado dentro do CNAF.

Tema 19. Inspección e réxime de sancións
Órganos competentes en materia de inspección e réxime de sancións. Infraccións leves. Infraccións graves. Infraccións moi graves.

Anexos
Prefixos nacionais dos países do mundo.

Radioafeccionados e espectro radioeléctrico

Sobre a licenza de radioafeccionado

Tal e como se refería na entrada anterior, a utilización das bandas adicionais reservadas á utilización do espectro por radioafeccionados conleva a superación dun exame, no que se certifica que o futuro radioafeccionado ten un mínimo de coñecementos de manexo dunha radio, un mínimo de coñecementos de electrónica de comunicacións e un coñecemento básico da normativa relacionada coas telecomunicacións.

A organización e loxística relacionada con ese exame depende da Secretaría de Estado para o Avance Dixital, que depende nestes momentos do Ministerio de Economía e Empresa.

O exame deberá ser realizado nas instalacións da Xefatura de Telecomunicacións da provincia onde resida o solicitante (en condicións xerais). O listado das Xefaturas, xunto cos datos de contacto de cada unha delas, pódese consultar no sitio web da Secretaría de Estado para o Avance Dixital.

A realización do exame leva consigo o pago das correspondentes taxas (23,44 € para o ano 2018), xunto coa entrega electrónica dun formulario que se pode encher desde o explorador web utilizando certificado electrónico dixital FNMT ou sistema cl@ve; máis información neste enlace.

O temario do exame, así como a súa estrutura, pode consultarse aquí (en galego) ou aquí (en castelán).

Unha vez aprobado o exame, deberase aboar a taxa de autorización administrativa de radioafeccionado (113,23 € para o ano 2018). Tras aboar a taxa, e pasados uns días, recibirase unha notificación da Xefatura Provincial de Telecomunicacións co indicativo asignado. Poden parecer moitos cartos, pero é un único pago e serve para toda a vida.

En futuras entradas irase desenvolvendo cada punto do temario do exame. Por razóns de simplicidade, evitando posible diverxencia terminolóxica, e dado que o exame vén dado só en castelán, o desenvolvemento do temario será só en castelán.

 

Radioafeccionados e espectro radioeléctrico

Sobre a utilización da SDR no espectro radioeléctrico

A raíz das preguntas e dúbidas que lles xurdían á xente que pasaba polo noso posto na OSHWDem 2018, convén aclarar varios puntos:

Primeiro. Unha plataforma SDR, como intentabamos transmitir desde o posto, permite transmitir e recibir en todo o rango de frecuencias para as que estea deseñada a súa interface RF.

Segundo. Que se poida transmitir e recibir nun rango maior ou menor do espectro non implica que se poida actuar ao libre albedrío de cadaquén.

Terceiro. Está permitida a recepción de sinal en todo o espectro radioeléctrico.

Cuarto. A transmisión de sinal ao aire está regulada en todos os países mediante un conxunto de normativas de obrigado cumprimento. Para o caso de España, a normativa vén dada pola Lei Xeral de Telecomunicacións (Lei 9/2014, do 9 de maio, e sucesivas modificacións), cuxo texto pode consultarse no sitio web do Boletín Oficial do Estado, así como tamén por toda a normativa derivada e/ou aclaratoria de calquera dos puntos recollidos nesa lei. O non cumprimento da normativa conleva unha serie de sancións tipificadas nesa mesma lei.

Entón, pódese resumir todo o anterior en dous puntos: para recepción, non se vai ter problema algún; para a transmisión, vaise estar restrinxido á normativa.

As zonas espectrais onde pode transmitir calquera persoa son as bandas libres (no póster a continuación están marcadas coa cor verde). Sen embargo, a superación do exame de radioafeccionado abre a posibilidade á utilización dun conxunto adicional de bandas (no póster están marcadas coa cor vermella). O temario dese exame vai ser contido de sucesivas entradas neste sitio web.

Para a utilización de todas esas bandas é necesario cumprir coa normativa (insístese unha vez máis), e o tipo de transmisión que se poida realizar en cada unha das bandas vén recollido nas notas UN (Utilización Nacional) do CNAF (Cadro Nacional de Atribución de Frecuencias), sendo a versión do 2017 a máis actualizada nese tema.

Póster resumo do Cadro Nacional de Atribución de Frecuencias 2017

Agardamos que, deste xeito, queden algo máis aclaradas estas dúbidas.