Software Defined Radio mit USB-Interface

1. Einstellungen der Soundkarte

Zunächst muss die Soundkarte passend eingestellt werden. Ein Doppelklick auf  das Lautsprechersymbol in der Taskleiste öffnet den Dialog zur Einstellung der Lautstärke.  Dieses Fenster sieht für jede Soundkarte etwas anders aus, weil es zur mitgelieferten Software gehört. Hier müssen die meisten Audioquellen, besonders aber die analogen Eingänge Mikrofon, Aux und Line-In ausgeschaltet werden. Wenn man z.B. Line-In aktiv lässt, hat man einen Mithörton des ZF-Signals, d.h. man hört später ein Rauschen oder Pfeifen im Hintergrund.

Ein Klick auf "Optionen" öffnet ein weiteres Auswahlfenster "Eigenschaften".  Hier muss man "Aufnahme" aktivieren. Die gewählten Lautstärkeregler erscheinen erst nach "ok".

Im Aufnahmefenster kann nur einer der angezeigten Eingänge aktiviert werden. Es ist also gerade umgekehrt zum Fenster "Lautstärkeregelung", wo die angeklickten Eingänge für den direkten Mithörton stummgeschaltet werden. Das Häkchen unter Line-In bedeutet, dass dieser Eingang für eine Aufnahme eingeschaltet wird. Für die SDR-Software ist dies der aktive Eingang.

Nun muss natürlich noch der richtige Anschluss an der Soundkarte gefunden werden. Man verwendet z.B. ein fertiges Audiokabel mit zwei 3,5-mm-Klinkensteckern. Und dann gibt es einen ganz einfachen Test, schon mit dem SDRadio. Man berührt einfach den äußeren Kontakt des offenen Kabels mit dem Finger. Auf dem Bildschirm muss dann ein Brummsignal mit seinen Obertönen sichtbar werden. Voraussetzung ist, dass "RX" aktiv ist, während "St.By"  den Empfänger stoppt. In Stellung AM mit dem aktiven Bandpass in der Mitte sollte man außerdem ein Brummen aus den PC-Lautsprechern hören. Damit sind alle entscheidenden Einstellungen rund um die Soundkarte sowie das Kabel erfolgreich getestet.

Der "Brummfingertest"

Falls kein Signal ankommt, Sollte man unter "Options" nachsehen, ob die richtige Soundkarte gewählt wurde. Vor allem wenn man eine zusätzliche externe USB-Soundkarte verwendet, muss man darauf achten die korrekte Karte für den Eingang und für den Ausgang zu wählen.

Optionen, Auswahl der Soundkarte

Also gut, die Soundkarte funktioniert also. Ob sie speziell für das SDR brauchbar ist, kann mit dem Soundkartentester untersucht werden. Eine fertige Platine dazu gibt es inwischen bei Modul-Bus.

www.ak-modul-bus.de/stat/soundkartentester.html

www.elexs.de/iq4.htm#tester

Übersicht geeigneter Soundkarten im DRM-DX-Fourum

2. Der USB-Anschluss

Der FT232R auf der Empfängerplatine ist ein USB-Seriell-Wandler, der auch in vielen Adapterkabeln verwendet wird. Es kann also sein, dass ein passender Treiber bereits auf dem PC installiert ist. Wichtig ist aber, dass die aktuelle Version verwendet wird. FTDI stellt einen Driver-Installer bereit, der mit in der Software zum Empfänger bei Elektor geladen werden kann.

Vor dem ersten Anschließen des Empfängers soll die automatische Installation mit der Anwendung CDM_Setup.exe durchgeführt werden. Dabei werden ältere Versionen deinstalliert und der aktuelle Treiber verwendet. Danach kann der Empfänger angeschlossen werden, da Windows den korrekten Treiber automatisch findet.

Treiber installiert

Jetzt erst sollte der Empfänger mit dem USB verbunden werden. Windows erkennt den FT232R und installiert eine virtuelle serielle Schnittselle. Unter Systemsteuerung/System/Hardware/Gerätemanager kann man diese Schnittstelle entdecken.

Die neue Schnittstelle im Gerätemanager

Nun kann auch die Abstimmsoftware gestartet werden. Wenn man den Empfänger abstimmen kann, ist alles ok. Wenn eine Fehlermeldung kommt, ist die Schnittstelle in Ordnung.

Fertig zum Abstimmen

Falls eine Fehlermeldung erscheint, konnte der FT232R nicht gefunden werden. Im Normalfall passiert dies, wenn das USB-Kabel nicht angeschlossen ist.

USB-Kabel nicht angeschlossen?

4985 kHz + 15 kHz = 5000 kHz.

Im SDRadio kann man die Eingangskanäle vertauschen. Im "Options"-Menü aktiviert man dazu "Swap I <-> Q". Nun erscheint die stärkere Linie auf der anderen Seite.

Vertauschen der Eingangskanäle

Wenn nun klar ist, dass +15 kHz die bevorzugte Zwischenfrequenz ist,  sollte man den Offset-Schieber auf 15 kHz einstellen. Damit zeigt das Programm nicht mehr die Oszillatorfrequenz sondern die Empfangsfrequenz an, in diesem Fall 5000 kHz. Beim Verschieben des Offset-Reglers ändert sich die tatsächliche Empfangsfrequenz nicht, sondern nur die Anzeige.

Anzeige der realen Empfangsfrequenz

Mit dem 5-MHz-Träger kann man auch das Antialiasing-Filter der Soundkarte testen. Man verringert dazu die Frequenz und beobachtet wie der Träger nach oben aus der Filterbandbreite wandert. Bei einer Empfangsfrequenz von 4985 müsste das Signal bei 30 kHz (Alias 18 kHz) erscheinen, was außerhalb des Filters liegt. Bei einer guten Soundkarte sieht man also keinen Träger mehr sondern nur noch ein schwaches Rausch-Seitenband.

Test der Soundkarte bei 4985 kHz und 15 kHz Offset

Zum Soundkartentest siehe auch  www.elexs.de/iq4.htm 

4. AM-Empfang

Und nun mit Antenne! Ein gutes Objekt für die ersten Versuche ist die Deutesche Welle bei 6075 kHz. Der Antenneneingang ist entweder In1 (breit) oder In3 (KW). An einer Langdrahtantenne mit etwa 10 Metern kann man oft bereits eine gewisse Übersteuerung feststellen. Dann wählt man den "-10 dB"-Abschwächer.

6075 kHz über In3 und mit -10 dB



AM-Empfang bei ZF =  +15 kHz

Bei + 15 kHz kann nun die Deutsche Welle empfangen werden. Bei + 5 kHz sieht man eine AM-Station auf 6065 kHz. Oberhalb 20 kHz erkennt man eine DRM-Station, in diesem Fall den Bayischen Rundfunk auf 6085 kHz. Der Abfall zum rechten Rand des Spektrums zeigt den Verlauf des Antialiasing-Filters der Soundkarte. Das anfallende Spektrum des DRM-Signals setzt sich am linken Rand bis - 21 kHz  fort, das ist die Alias-Frequenz zu +27 kHz. Man sieht also, dass alles jenseits 20 kHz mit Vorsicht zu genießen ist. Die nutzbare Bandbreite beträgt 40 kHz bei einer Abtastrate von 48 kHz. Im Bereich - 20 kHz bis +20 kHz kann jede Station durch Abstimmen mit der Maus eingestellt werden.

Externes Netzteil

USB-Störungen und störfreies Signal mit externer Spannung