Impressões iniciais sobre o receptor ADS-B FlightAware Stick

Olá seguidores, em breve construirei uma estação para recepção de sinais ADS-B (do inglês Automatic Dependent Surveillance-Broadcast),  esse sistema consiste em receber sinais emitidos pelos transponders das aeronaves quando equipadas com a tecnologia.

O sistema tornou-se popular, estando presente em grande parte das aeronaves que sobrevoam diariamente nossas cabeças.

Como funciona o ADS-B?

As aeronaves equipadas, transmitem constantemente na frequência de 1090 MHz pacotes que contém informações como: Posição (Através de coordenadas do sistema de GPS), Velocidade, Altitude, Direção e Categoria do Equipamento.

O ADS-B, acaba sendo mais vantajoso se comparado ao modo tradicional composto pelo radar primário, pois permite trocar dados precisos com o solo ou até mesmo outra aeronave que esteja em sobrevoo.

ADS-B

Com a popularidade do ADS-B tornou-se comum usuários domésticos, adquirir receptores e instalá-los em suas casas. Inicialmente foram construídos pela AirNav Systems e pela Kinetic Avionics, porém os mesmos mantinham custos elevados, o que os tornava um artigo de luxo.

“Me recordo quanto qsj economizei para comprar um SBS-1 da Kinect, que hoje já passei nos cobres.”

Porém com o advento da tecnologia SDR (Rádio Definido por Software), ocorreu uma revolução astronômica pois quem dita as regras é software, e não demorou muito para um software ser desenvolvido, combinado ao hardware RTL de USD 9,00 (nove doletas) tornou-se possível receber e decodificar as mensagens disparada pelas aeronaves, esse progresso só evolui com a chegada da RaspBerry PI, um computador de baixíssimo custo e consumo, que tem as dimensões de um cartão de crédito. Ao se unir o RTL SDR ao RPI, forma-se o casal perfeito, para estações ADS-B de pequeno custo.

RaspBerry PI + RTL-SDR

Computador RaspBerry PI + RTL-SDR + Antena

Por que não montei uma estação antes ?

Diversos fatores me influenciaram a postegar tanto assim, pois fui um dos pioneiros no Brasil a efetuar recepção ADS-B com RTL-SDR, conforme vídeo abaixo, postado por mim a 4 anos atrás, quando iniciei a experimentação com o sistema, não existiam softwares para a plataforma Windows.

O que me fez desistir no passado foi a seguinte questão. Qual é a utilidade disso ? Não seria mais uma coisa consumindo tempo e infraestrutura, confesso que o PY2PE como sempre me ajudou muito disponibilizando os servidores, mais eu ainda sentia um deficit tremendo na ferramenta de análise dos dados, falta de cobertura por não conseguir unir mais de 1 receptor no software, dentre outros empecilhos.

Foi quando surgiu os serviços FR24 (Flight Radar 24)  e FlightAware, ferramentas que unificam dados de receptores colaborativos, dando em troca acesso a contas Premium dos serviços: (“braZileiro” você não achou que iria ganhar dinheiro com isso né…rsrs).

Hoje essas ferramentas citadas acima, tem dados de qualidade, suficientes para confrontar sistemas complexos e caríssimos utilizados na vigilância radar. Isso me fez decidir que agora é o momento correto para montar essa estação, pois dispomos de ferramentas sólidas com interfaces amigáveis, facilitando muito a análise e playback dos dados.

Sobre o receptor FlightAware USB Stick

Bom acho que já falei demais para o meu tamanho, então assistam o vídeo abaixo, em outro post citarei detalhes técnicos do receptor e quem sabe até um combate entre R820T2 e FlightAware USB.


Por enquanto é isso, em breve mais novidades, e peço desculpas pelo áudio do vídeo, pois ventava muito no QTH e pelos longos posts.

73 de PU2VLW

Instalando o software SDRUno (Studio 1), utilizando RTL-SDR

Olá seguidores, tudo bem com vocês ?
Após muito tempo sem escrever, decidi atender o pedido de amigos, que entraram em contato através de e-mail e redes sociais, me questionando, sobre qual seria o procedimento correto para se efetuar a instalação e configuração deste novo software denominado “SDRUno”, derivado do famoso “Woodbox Studio1 – Pago,  e classificado como um dos melhores softwares de SDR para Windows”,  com o surgimento de uma versão gratuita destinada ao hardware SDRPlay, a compatibilidade de integração via ExtIO foi mantida, permitindo integração de diversos hardwares como o RTL-SDR, Elad, Soft66 entre outros.

SDRPlay
Hardware SDRPlay

 

Requisitos necessários

→ Pacote de instalação SDRUno

No link abaixo, está disponível o pacote de instalação do software SDRUno.

Instalação SDRUno Free

→ Interface de áudio com suporte ASIO

O principal requisito ao se instalar o SDRUno, é que a interface de áudio, seja compatível com protocolo ASIO, o software não aceita em seu fluxo de áudio OUT,  padrões como MME ou DirectSound.

Quando se fala em ASIO, muitos estão pensando… “ASIO, que raios é isso¿?” ?
Explanando brevemente ASIO (Audio Stream Input / Output), é um protocolo combinado a um conjunto de drivers que provê baixa latência na entrada e saída de áudio.

Os primeiros que efetuei, utilizei uma interface ESI Juli@, que possui suporte nativo a ASIO.

Caso seu hardware não seja compatível, ainda há uma possibilidade utilizando o software ASIO4ALL, que pode ser obtido no link abaixo.
Este software provê uma ponte emulada, fazendo com que o SDRUno,  reconheça sua interface de áudio, como sendo compatível com ASIO.

ASIO4ALL – Universal ASIO Driver For WDM Audio – Download

Sua instalação é rápida e simples, sugiro que as configurações, respeitem os parâmetros apresentados na imagem abaixo.

Configurações ASIO4ALL
Configurações ASIO4ALL

*É recomendável manter o Buffer Size em 512 samples (amostras), para não gerar consumo excessivo de CPU, consequentemente gerando dropped frames.

→ ExtIO RTL-SDR (Biblioteca de comunicação entre o RTL-SDR e o SDRUno)

Para que haja comunicação do software SDRUno e o hardware RTL-SDR, se faz necessário utilizar uma biblioteca externa denominada ExtIO (External Input/Output),  é um modo de prover funcionalidade universal no software, mesmo com hardwares distintos, ou seja, se hardware SDR possuir uma biblioteca ExtIO, ela vai comunicar com o software de forma genérica. Clique no link abaixo para efetuar o download da biblioteca.

RTL-SDR ExtIO – Download

Depois de efetuado o download dos itens acima, siga os passos do vídeo tutorial, para prosseguir com a instalação e configuração do software.

“Caso o software não encontre o ExtIO do RTL-SDR, é necessário copiar a dll para a pasta “Meus Documentos” em Windows XP ou “Documentos” em Windows 7 ou superior”, informado por PY2UEP – Demilson Quintão

Forte 73 de PU2VLW
Em breve novidades….

KG-STV Digital no satélite FltSatCom 8 (Bolinha)

Olá seguidores, conforme mencionei em posts anteriores, constantemente tenho monitorado os transponders lineares do satélite militar FltSatCom 8 (conhecido popularmente como Bolinha).

Na data de 21/06/2015, ao cair da tarde, estava a monitorar a frequência de 252.150 MHz, popularmente conhecida pelo misterioso sinal de SSTV analógico modo BW36, sinal este presente quase todos os dias.

Por volta das 18:00 hs (Horário Local), a portadora analógica contendo o SSTV cessou, e após alguns minutos, pude constatar a presença de um sinal digital.

Brevemente identifiquei se tratar do software KG-STV, do qual utiliza modulação no padrão MSK (Minimum Shift Keying), baseado na variação de frequência para geração dos bits.

MSK - WaterfallIdentificação do sinal digital no waterfall do SDR#

O software KG-STV, no modo MSK, transmite em velocidade de 1200 bauds, utilizando a base do “bit 0” a frequência de 1200 Hz, e base do “bit 1” a frequência de 1800 Hz.

Como sabemos, essas transmissões, são classificadas como misteriosas, ninguém sabe ao certo, de qual país elas são originárias e nem suas finalidades. Se cogita que o autor efetua essas transmissões para seus familiares, que provavelmente residam em outro país.

Durante a recepção ocorreu um fato que me chamou atenção, o software KG-STV, possuí em suas configurações um campo destinado a informação de CALLSIGN (Indicativo de chamada), conforme podemos ver na imagem abaixo.

kg_stv_settings
Ao início da transmissão no modo digital, pode ser ver claramente o indicativo de chamada EA7PP, provindo da Espanha (lembrando a Espanha está sobre o footprint de cobertura do satélite), confira no vídeo abaixo:

ATENÇÃO
O intuito deste post, não direciona acusação ou tem qualquer intenção de prejudicar terceiros e colegas dedicados ao nosso hobby, como o software não solicita nenhuma documentação para efetivar comprovação do callsign, qualquer indicativo de chamada pode ser utilizado, por qualquer pessoa, portanto pode estar sendo usado sem o consentimento de seu detentor.

A transmissão digital, teve duração média de 30 minutos, do qual resultou as imagens exibidas abaixo, logo após cessou, e novamente ocorreu o retorno do formato analógico SSTV modo BW 36.

Imagens capturadas com KG-STV –  21/06/15  | 21:00 UTC

Após essas transmissões, resolvi desenvolver um novo link neste blog, somente para postar as imagens recebidas em SSTV, o mesmo pode ser acessado Galeria SSTV – PU2VLW.

Confiram também nosso post – “Recepção SSTV no satélite FltSatCom 8 (Bolinha)”

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Testando padrão de rádio digital DRM com Ataliba PP5AZF

Olá amigos, venho através deste post divulgar os resultados dos testes realizados juntamente ao amigo Ataliba Zandomenego Filho PP5AZF, pioneiro na tecnologia DRM (Digital Radio Mondiale) no Brasil, idealizador e mantenedor do grupo DRM-Brasil.

O Brasil ainda caminha em busca de um padrão flexível e sustentável para digitalização de emissoras de rádio, assim como no passado ocorreu o processo de adoção do DTV ISDB-T  (Sistema de TV Digital) .

Atualmente, existem 3 padrões disponíveis no mercado, mais a discussão de implementação no Brasil engloba somente dois padrões, DRM e IBOC HDRadio.

  • DAB+ (Digital Audio Broadcasting) – Padrão adotado por algumas emissoras europeias, até o momento não cogitado sua implementação no Brasil.
  • DRM (Digital Radio Mondiale) – Padrão adotado pelas emissoras europeias.
  • IBOC HDRadio – Padrão adotado pelas emissoras americanas.

Dentre as plataformas citadas acima, preso total apoio a tecnologia DRM, pois este padrão nasceu através de um consórcio formado por emissoras interessadas na digitalização do rádio, tornando-se uma plataforma aberta, livre e flexível, facilitando a construção de equipamentos e softwares para decodificação do sinal, além dos softwares grátis, já existentes que possibilitam ouvir DRM com um simples computador e um SDR (Rádio Definido por Software).

Em contra partida a plataforma IBOC HDRadio, é um sistema proprietário e fechado, tanto as emissoras, quanto os fabricantes de equipamentos de rádio, deverão contribuir com os royalties junto a empresa norte americana Ibiquity, detentora da plataforma, o que implicaria aumento no custo destes equipamentos, outro ponto desfavorável é que não é possível flexibilizar ou adaptar o sistema.
Projetos baseados nesta arquitetura, existem riscos de ficarmos literalmente “acorrentados” a empresa detentora.

Migração das emissoras AM para FM VHF x DRM

A presidenta Dilma Rousseff em 2013, assinou um decreto redigido pelo Ministério das Telecomunicações, solicitando aprovação para a migração das emissoras de Ondas Médias AM, para faixa de FM entre (76.1 MHz ~ 87.5 MHz), atualmente em uso pela TV Analógica VHF.

O decreto salienta que tais emissoras, possuem altos custos operacionais e quedas substanciais de ouvintes conforme a evolução dos anos, gerando altos índices de prejuízos. Isso ocorre por vários fatores, o principal deles são as interferências eletromagnéticas geradas por equipamentos eletrônicos de má qualidade, cada vez mais presentes nos centros urbanos.

Existem alguns tópicos, que mantém a migração na contra mão da evolução tecnológica:

  • Existência consolidada de canais da TV Analógica em algumas cidades do interior.
  • Alcance reduzido do FM (Frequência Modulada), se comparado ao AM (Amplitude Modulada).
  • Para se obter bom desempenho em FM, é necessário instalar os transmissores e antenas em altos de montanhas, que em sua maioria não possuem infraestrutura dimensionada para receber o parque de transmissão (energia elétrica estável, telefonia, internet…) .
  • A grande maioria dos receptores existentes no Brasil, não possuem recepção na faixa destinada pelo decreto, que está estipulada entre (76.1 MHz ~ 87.5 MHz). Atualmente os receptores iniciam em 87.5 MHz.
  • Outro impacto substancial é a abrangência a locais remotos, do qual a maioria dos casos o rádio AM é o único meio de comunicação existente. (“Em pleno século 21 isso ainda existe. Quem discordar de minha opinião, basta sintonizar a Rádio Nacional da Amazônia em 11.780 KHz, durante as programação diária, é notória a quantidade de avisos a pessoas que habitam locais remotos“).

A plataforma DRM, poderia ser implantada como piloto de testes, já que a intenção é inovar, que seja para um modo digital, mantendo a estrutura já existente pela emissora, que necessitará somente de alguns ajustes no transmissor.

“Assim teríamos o melhor de 2 mundos, rádio com qualidade digital e alcance favorável.”

Testes realizados com Ataliba PP5AZF

Neste teste várias configurações foram utilizadas, variações de potência e alterações nas características de bit-rate e codec, algo que nos surpreendeu foi a capacidade de decodificação com SNR (Relação Sinal / Ruído), abaixo do valor estipulado no bit-rate, e com apenas 100 watts, foi possível transmitir 17.98 kbps UEP AAC+ com qualidade Stereo, fica visível o poder da plataforma DRM, confiram o vídeo abaixo:

 

Estatísticas baseadas nos sinais recebidos e decodificados

Segue abaixo estatísticas extraídas utilizando o software DRM-Log Plotter.

Segue abaixo o link para download das Basebands (“Banda Base do espectro durante a recepção”),  através delas é possível realizar o reprocessamento dos dados.

Também poderão ser utilizadas como material de estudo da plataforma ou procedimentos de configuração e preparação para decodificação do sinal DRM, já que atualmente está dificultoso encontrar transmissões com sinais favoráveis destinadas a nosso continente.

donwload-icon donwload-icon donwload-icon donwload-icon
9.16 kbps – AAC
Mono (274 mb)
11.58 kbps – AAC
Mono (80 mb)
14.78 kbps – AAC
Mono (173 mb)
17.98 kbps – AAC+
P. Stereo (199 mb)

Espero que tenham gostado, pois todo conteúdo deste post, nasceu em nosso grupo “SDR Brasil” no WhatsApp, caso queiram participar do grupo envie seu contato, pelos comentários.

Veja também alguns posts que demonstro a recepção da rádio RNZI utilizando o padrão DRM.

https://pu2vlw.wordpress.com/2013/09/15/recepcao-drm-radio-rnzi-new-zealand-11-765-khz/
https://pu2vlw.wordpress.com/2013/09/10/recepcao-drm-radio-rnzi-new-zealand/

73 de PU2VLW.

Exibindo informações do SDR# em LCD 16×2

Olá pessoal, hoje irei compartilhar com vocês um simples experimento que fiz nesses dias de carnaval, depois de uma pequena limpeza nas gavetas de bagunças, acabei me deparando com um display LCD 16×2 HD44780, e decidi integra-lo ao SDR# desenvolvendo um plugin.

Anteriormente já havia realizado este feito, e muitos me escreveram perguntando como fazê-lo, mais acabava não passando adiante o experimento, pois era uma pequena “gambiarra” no core do SDR#. Sendo assim toda vez que fosse atualizado a versão mais recente, as instruções que alimentavam o LCD eram destruídas.

Montagem e funcionamento do hardware

O funcionamento do hardware consiste em conectar o LCD 16×2 HD44780, na porta paralela do PC e através dela, prover a comunicação de escrita no display.

O processo de montagem é simples, bastando somente um pouco de experiência com ferro de soldar. Segue abaixo a lista de materiais que será utilizado neste experimento.

LCD 16x2 HD44780

1 – Display de LCD 16×2 padrão HD44780
(Pode ser adquirido em lojas de componentes eletrônicos, seu custo médio é R$ 16,00).

Cabo Multi Vias

2 – Cabo multi-vias com 12 vias
(Pode ser adquirido em lojas de componentes eletrônicos, seu custo médio é R$ 5,00 m).

DB25 Macho

3 – Conector DB25 Macho
(Pode ser adquirido em lojas de componentes eletrônicos, seu custo médio é R$ 2,00).

Trimpot - 10k

4 – Trimpot 10k
(Pode ser adquirido em lojas de componentes eletrônicos, seu custo médio é R$ 1,00).

Adquirido os componentes necessários, mãos a obra! Prepare seu ferro de soldar e estanho.
Solde o cabo multi-vias, no display LCD e conector DB 25, o trimpot de 10k atuará como controle de contraste da escrita do display, um trimpot adicional pode ser instalado no pino A K com objetivo de controlar a intensidade do backlight (luz de fundo), mais este é opcional ficando a critério.

Siga o esquema abaixo:

Esquema LCD 16x2 LPT

Pino Descrição Função
1 VSS – GND Terra
2 VDD- VCC 5v
3 VO Ajuste de contraste
4 RS 0-> Control Input, 1-> Data Input
5 RW Leitura / Escrita
6 E Enabled
7 ao 14 D0 ao D7 Dados
15 A – VB1 5v Backlight
16 K – VB0 Terra Backlight

Integrando o plugin “LCD Display” ao SDR#

Gostaria primeiramente de frisar que o plugin está em fase beta, na ocorrência de bugs favor reporte-os para correção. Não se faz necessário setar a porta paralela que o display está conectado, pois o próprio plugin realiza uma busca e encontra o dispositivo de forma automática.

Primeiro passo faça o download do plugin clicando no link abaixo:

donwload-iconSenha para descompactar: pu2vlw

Extraia o arquivo na pasta de instalação do SDR#, em seguida edite o arquivo SDRSharp.exe.Config, e insira as instruções na chave <sharpPlugins>, conforme imagem abaixo.
SDR# Configurações

<add key=”LCD Display” value=”SDRSharp.LCDDisplay.LCDDisplayPlugin,SDRSharp.LCDDisplay” />

Logo após execute o SDR# e o plugin já estará preparado para uso, e poderá escrever 10 opções diferentes ao display, são as seguintes:
LCD Plugin SDR#

Opção Descrição
Frequency Exibe a frequência atual.
Mode Exibe o modo de operação WFM / AM / NFM / LSB / USB / CW / DSB / RAW.
BW Exibe a largura de banda passante do filtro de filtro de recepção.
Filter Mode Exibe o tipo de filtro selecionado Hamming / Blck-Harris 4 / Blck.-Harris 7 dentre outros.
Filter Order Exibe a ordem de corte do filtro.
CW Shift Ajusta o tom do CW em Hz
AF Gain Exibe o ganho de áudio.
RF BW Exibe a largura de banda total de recepção do SDR.
Squelch Exibe os dados do controle de squelch (Operação somente em NFM)
RDS Exibe as informações decodificadas do serviço de RDS (Radio Data System, somente em WFM)

Também é possível determinar o tempo de exibição de entre a troca de opções, entre 5 até 20 segundos. Abaixo veja o vídeo do plugin em funcionamento.

Gostaria de agradecer um grande amigo André Bassi, que me ajudou em alguns pontos cruciais do desenvolvimento deste plugin, pois todo processo tem que ser desmembrado do core, utilizando threads para que não haja nenhum reflexo no core durante a escrita no LCD.

Bom pessoal até a próxima, antes que eu me esqueça, recebi algumas críticas por e-mail, mais o engraçadinho não tem caráter suficiente para se identificar.

Então fica a dica para o engraçadinho, se não te agradou, simplesmente faça melhor.
“Desculpe pelo desabafo pessoal, mais mantenho este blog com muita dedicação, empenho e carinho”.
73 de PU2VLW