sabato 2 marzo 2013

Calibrazione della frequenza con la chiavetta RTL-SDR

Utilizzando il software SDRSharp con la chiavetta RTL-SDR si può notare che, ascoltando un determinato servizio su una specifica frequenza, il picco del segnale non corrisponde con la linea rossa che indica il centro della frequenza.
Ciò è dovuto alla taratura non perfetta del tuner, ma è comprensibile visto l'esiguo costo e la destinazione originaria della chiavetta che per la ricezione dei canali TV digitali non richiede un'alta precisione.
Anche nei nostri ascolti, come per esempio i collegamenti in voce nella banda radioamatoriale dei 2 metri, spesso la larghezza di banda è tale che un leggero fuori frequenza non compromette l'ascolto.
Se invece andiamo su ascolti che richiedono una larghezza di banda più stretta, come in CW o la ricezione da satellite, allora diventa indispensabile che la sintonia sia più perfetta possibile per non perdere la qualità di ricezione.
Cliccando sul tasto Configure del programma SDRSharp, oltre alle altre opzioni, troviamo in basso la possibilità di variare il valore di ppm (parti per milione) che ci permette di centrare il picco della frequenza impostata con il suo valore esatto.
Per un risultato migliore dovremmo avere come riferimento una emissione la cui frequenza sia esattamente quella dichiarata e non sempre ciò avviene.
C'è un programma che ci permette di effettuare questa operazione con molta precisione e che utilizza come riferimento la rete mobile GSM.
Scaricate la versione Windows del file zip (esiste anche una versione Linux) da qui: http://rtlsdr.org/files/kalibrate-win-release.zip
Estraete i file in una cartella a piacere e create un collegamento sul Desktop al file kal.exe.
Cliccate con il tasto destro del mouse sull'icona appena creata e cliccate su Proprietà.
Nella scheda Collegamento aggiungete nel box Destinazione prima dell'indirizzo di collegamento la seguente dicitura "cmd /k " con uno spazio prima della barra e dopo la k, senza le virgolette.
Date l'ok e lanciate il programma da quell'icona.

Adesso dobbiamo scannerizzare la banda GSM dei 900 scrivendo il comando kal.exe -s 900 (attenzione sempre agli spazi!) come illustrato nell'immagine superiore.
Terminata questa operazione, prendete come riferimento il numero di canale che ha la maggiore potenza di segnale (nel mio caso il 101) e scrivete il comando per il calcolo dello scarto di frequenza kal.exe -c [numero del canale] o in alternativa la frequenza del canale kal.exe -f [frequenza].
Il valore average ottenuto è il valore di ppm che dovete inserire per la correzione della frequenza.
Per un ulteriore controllo, chiudete kal.exe, andate ancora nel Desktop sull'icona di kal.exe, cliccate su Proprietà  ed aggiungete in fondo alla riga nel box Destinazione i comandi -e [numero ppm di correzione] -c [numero del canale] -v (nel mio caso ho aggiunto -e 15 -c 101 -v).
Fate ripartire il programma ed esso verificherà automaticamente se la correzione effettuata è esatta.
Da questa seconda immagine si può vedere che lo scarto di frequenza medio dopo la correzione di 15 ppm si aggira sui -5 Hz, valore sicuramente molto accettabile.
Tenete conto che lo spostamento di frequenza varia anche secondo la temperatura della chiavetta ed è quindi consigliabile effettuare la taratura dopo aver utilizzato la chiavetta RTL-SDR per almeno 10-15 minuti.

Buoni ascolti!

12 commenti:

  1. Salve

    ho una Terratec NOXON DAB/DAB+ USB dongle (rev 2) - RTL2832U/E4000

    ho fatto un'antenna a Y, spellando un cavo TV, e lasciando 40 cm per ogni braccio, da un lato il cavo interno e dall'altro la guaina schermata.

    la radio FM la ricevo bene ma non sento nessun radioamatore.

    ecco alcuni screen:

    http://i.imgur.com/oCNaJhI.png

    http://i.imgur.com/JFYZyvX.jpg

    questo è il mio risultato:

    http://pastebin.com/qz3HvY2J

    può aiutarmi gentilmente?

    sono un radioascoltatore alle prime armi...

    grazie della disponibilità

    Mimmo

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    1. Ciao Mimmo,
      partendo dal tuo test sulla chiavetta ho notato che la correzione della frequenza rilevata è più o meno identica alla mia e cioè di circa 14 ppm; quindi ti basterà inserire questo valore come indicato nel post per avere una maggiore precisione nell'indicazione della frequenza.
      L'antenna che utilizzi è un dipolo aperto che, con tali misure, risuonerebbe sui 180 MHz, quindi un po' fuori dalle bande di tuo interesse.
      Tale antenna ha una certa direttività nel senso perpendicolare ai bracci, andando a formare una specie di 8, sempre che sia posta in campo aperto e lontano da ostacoli.
      Per farla risuonare sulla banda dei 144 MHz il braccio deve avere la lunghezza di 49 cm, mentre per la banda dei 430 MHz di 17 cm.
      Ho notato dalle tue immagini che hai un rumore di fondo di -30 db, un po' eccessivo rispetto ai -60 db che ho io in quella banda e questo credo dipenda molto dall'antenna.
      Se vuoi avere un buona antenna che risponda bene su varie bande ti consiglierei una verticale come quella che utilizzo io, che pur essendo nata per lavorare sui 144 e 430 MHz, ha una buona resa anche sulle bande aeree, marine ed FM commerciale. Una semplice senza radiali la puoi montare anche sul balcone di casa ed ha un costo limitato.
      Ci sono comunque altre variabili per una buona ricezione: altezza dell'antenna da terra, lunghezza del cavo, tipo di cavo, condizioni topografiche del luogo di ricezione.
      Per ulteriori domande puoi scrivermi a robybenjy(at)aruba.it

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  2. Ciao,mi presento ,mi chiamo Stefano (IK4UXE) seguo il tuo blog da tempo e non posso fare a meno di complimentarmi per i tuoi articoli.Passo subito a porti la mia domanda riguardante la calibrazione SDR .
    Una volta ottenuto il valore ppm ( nel mio caso -9.739) per inserirlo nella configurazione di sdr# devo trascriverlo cosi come ottenuto o semplicemente applico il valore -9 senza le cifre dopo il punto ? Lo chiedo perche applicandolo pari pari la frequenza mi sballa di parecchio.
    Grazie per una eventuale risposta e ancora i miei complimenti.
    Cordiali saluti

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    1. Ciao Stefano e grazie dei complimenti.
      Credo sia sufficiente inserire il valore arrotondato che nel tuo caso potrebbe essere anche 10 e verificarlo poi su qualche frequenza di cui si conosce l'esatta precisione.
      Come ho scritto, la stabilità della frequenza di queste chiavette non è buona e risente molto della temperatura di funzionamento, quindi una precisione assoluta è difficile da ottenere, ma del resto, per pochi euro non si può pretendere più di tanto.
      Buoni ascolti!

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    2. Salve,
      Mi chiamo Enzo IK8OZV Radioamatore dal 1990 e molto appassionato di Satelliti.
      Qualcuno puo' darmi una mano?
      Ho comprato su eBay una pennetta per ricevere i satelliti a 9600 Baud ma non riesco a settarlo in nessun modo.
      Ho provato a trasmettere con un portatile un Kenwood TH-78 con potenza EL e come antenna ho usato
      un carico fittizio.
      Ho provato a trasmettere a 144.700 MHZ e muovendo i numeri del PPM sono riuscito a settarlo.
      Purtroppo quando passo in 70 cm non riesco in nessun modo a trovare il segnale.
      Ho provato a seguire la procedura descritto sopra, ma al comando kal.exe -c [numero del canale],
      ho come average absolute error ( penso sia il valore da inserire nel programma SDRSharp nel campo PPM ),
      il valore: 1027228723.991.
      Quale valore dovrei mettere?
      Grazie anticipatamante a chi voglia darmi una mano.
      73's de Enzo IK8OZV.

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    3. Ciao Enzo,
      probabilmente la tua chiavetta ha una notevole differenza di frequenza sulla banda dei 900 MHz, del resto i tuner chip utilizzati in queste chiavette sono molto variabili anche per chiavette dello stesso tipo.
      Ho provato a fare delle ricerche su questo problema nel gruppo SDRSharp di Yahoo al quale sono iscritto poiché mi ricordavo che già altri avevano avuto problemi simili.
      Puoi fare un due modi per calibrare la tua chiavetta:
      - anche se i ripetitori amatoriali possono essere talvolta leggermente fuori frequenza, puoi provare a ricevere uno di quelli più vicino al tuo QTH nella banda dei 70 cm del quale conosci la frequenza e modificare i ppm fino a centrare il segnale, partendo dal valore che hai immesso per la banda dei 2 metri
      - puoi provare a utilizzare in kal.exe il comando "-e" come opzione inserendo il valore ppm iniziale che hai messo per i 2 metri e rifare la procedura fino ad ottenere un valore di errore che in genere non deve superare i +/- 50 ppm.
      Ricordati sempre di lasciare in funzione la chiavetta almeno 15-20 minuti prima di eseguire la calibrazione.
      Se vuoi puoi anche scrivermi direttamente alla email che trovi in uno dei miei messaggi precedenti.

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    4. Ciao Roberto,seguo da molto tempo il tuo blog,e tramite i tuoi consigli ho risolto tanti miei problemi,ora sto avendo difficoltà a seguire la procedura che hai descritto "Nella scheda Collegamento aggiungete nel box Destinazione prima dell'indirizzo di collegamento la seguente dicitura "cmd /k " con uno spazio prima della barra e dopo la k, senza le virgolette.
      Date l'ok e lanciate il programma da quell'icona. mi dice ERROR:MUST ENTER CHANNEL OR FREQUENCY.

      Come devo scrivere per bene cmd /k ????

      p.s. forse devo sintonizzarmi su qualche frequenza oppure la chiavetta deve essere solo inserita??

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    5. Ciao Gabriele, mi fa piacere esserti stato utile con i miei suggerimenti.
      La chiavetta basta che sia inserita e rilevata dal pc.
      Quella dicitura non ti deve preoccupare perché manca il comando di scansione che viene aggiunto in seguito, ma che si potrebbe inserire già direttamente alla fine della riga di destinazione come illustrato nel post.
      A meno che dopo quella scritta di errore il resto del testo, che dovrebbe essere all'incirca il seguente, non ti sia apparso:

      error: must enter channel or frequency
      kalibrate vcustom build-rtl, Copyright (c) 2010, Joshua Lackey
      modified for use with rtl-sdr devices, Copyright (c) 2012, Steve Markgraf
      Usage:
      GSM Base Station Scan:
      meh <-s band indicator> [options]

      Clock Offset Calculation:
      meh <-f frequency | -c channel> [options]

      Where options are:
      -s band to scan (GSM850, GSM-R, GSM900, EGSM, DCS, PCS)
      -f frequency of nearby GSM base station
      -c channel of nearby GSM base station
      -b band indicator (GSM850, GSM-R, GSM900, EGSM, DCS, PCS)
      -g gain in dB
      -d rtl-sdr device index
      -e initial frequency error in ppm
      -v verbose
      -D enable debug messages
      -h help

      C:\Radio\kalibrate-win-release>

      Se ti appare solo il messaggio d'errore vuol dire che o non è corretto l'indirizzo di destinazione, o c'è stato qualche problema d'installazione del programma.
      Altrimenti non devi fare altro che aggiungere di seguito all'ultima riga apparsa i comandi per avviare la scansione in modo che diventi così:

      C:\Radio\kalibrate-win-release>kal.exe -s 900

      Ovviamente la directory \Radio\ è quella del mio pc, mentre la tua sarà quella sotto la quale hai installato il programma.
      Fammi sapere se poi incontri ancora problemi.

      73

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    6. Si Roberto è proprio questa scritta che mi esce.come devo procedere???dove posso allegarti uno screenshot dell'errore.
      73 Gabriele

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  3. ti ho mandato una mail con il video dell'errore
    ciao

    Gabriele Somma

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    1. Non mi è arrivata la tua mail con il video.
      Scrivimi a robybenjy (at) aruba.it

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