Softaradistikurssi

Helsinki
21

Nyt lauantaina 23.9. aikataulu suurinpiirtein:

  • 10:00–12:30 Käydään läpi samat asiat kuin keskiviikkona 13.9.

    • kurssin tulevasta sisällöstä pintapuolisesti
    • osallistujien lähtötaso
    • harjoitusrasteina oskilloskoopin peruskäyttö

  • 12:30–13:30 Lounas ja labiesittelyä

    • omat eväät mukaan jos ei halua pizzoja tilailla.

  • 13:30–16:00 Käydään läpi samat asiat kuin keskiviikkona 20.9.

    • GNU Radion ja Audacity perusteita, jos on läppäri ja softat asennettuna voi tehdä perässä, muuten riittää jos seuraa ja ensi kerralla on kone iskussa
    • harjoitusrasteina kertaus oskilloskoopin käytöstä ja uutena balansoidun/symmetrisen/differentiaalisen audiosignaalin mittaaminen (XLR/6.3mm TRS)

  • 16:00–16:30 Radioamatööritutkinto

    • lyhyt esittely miten ~1h itseopiskeluna viikossa syksyn aikana saa tutkinnon suoritettua
22

Alkeet 3/6 - Keskiviikkona 27.9.

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Nyt pitäisi kaikilla olla asennettuna Audacity ja GNU Radio Companion ja osata tehdä yksinkertaisia testejä äänitaajuuksilla. Kokeilemalla todensimme, että puheen saa ymmärrettävästi puristettua 3 kHz levyiselle taajuuskaistalle. Vastaavaa tullaan jatkossa käyttäämään paljon testisignaalina.

Pikaisesti demottu kompleksista signaalia (IQ) ja kuinka esimerkiksi puhetta voi vapaasti taajuustasossa siirrellä. Seuravalla kerralla tehdään vähän monimutkaisempi demo jotta saadaan konkreettinen esimerkki IQ-signaalien hyödyistä ja motivaatiota myöhemmin hieman kertailla kompleksilukujen perusoperaatioita.

Seuraavaksi tehdään yksinkertainen lähetin (RX) ja vastaaotin (TX) audiokaapelin (balansoitu 6.3 mm TRS) välityksellä kahden USB-äänikortin (interface) välillä, esim. Behringer UMC202HD:

  • Windows ajureiden asennus, Product Library → Software → UMC Drivers
  • MacOS → Audio MIDI Setup → täältä asettaan näytteenottotaajuus
  • Linux → toimii suoraan, kannattaa silti asentaa ALSA Utilities (sudo apt install alsa-utils tms.)

Harjoituksessa käytettävät WAV-tiedostot:

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

Oskilloskoopin alkeet on käyty, kaikkien pitäisi nyt osata:

  • palauttaa asettaa mittapäät (probe) ja oletusasetukset (default)
  • tarkistaa testisignaalilla mittapäiden toiminta (1 kHz kanttiaalto yleensä)
  • osata mitata hitaitaita ilmiöitä (scan-mode)
  • liipaisun (trigger) peruskäyttö
  • maaklipsien turvallinen käyttö tullaan kertaamaan vielä myöhemmin

Seuraavalla kerralla katsomme skooppilla miten vaihtosähkö ja pulssit heijastuvat takaisin kaapelista:

  • johto poikki, eli avoin (open), tasasähköllä ja pienillä taajuusilla tässä ei ole mitään ongelmaa
  • johto oikosuljettu (short), tasasähköllä ei yleensä haluttu tilanne (paitsi lämmitysvastuksena)
  • johto päätetty (terminated) eri vastusarvoilla (impedanssi)
  • selvitellään siis heijastuskerrointa (reflection coefficient) ja kaapeliin muodostuvaa seisovaa aaltoa

Kaikille suositeltua pohjatietoa:

Lisätietoa oman kiinnostuksen mukaan:

Radioamatööritutkinto-osuus kello 21:00-21:30

Itseopiskeluna aloitamme K-modulin opiskelua. Aineisto on jaettu noi viidelle viikolle jonka jälkeen kaksi eri mahdollisuutta tenttimiseen lokakuun lopussa (päätetään viikko myöhemmin tarkemmin):

  • sunnuntaina Lahden kerholla, sen jälkeen vierailemme viereisessä Radio- ja tv-museo Mastolassa
  • seuraavana maanantai iltana labilla tentti jos ei Lahdessa pääse käymään

Radioamatöörikurssin K-moduli - 1/4:

  • Pätevyys ja lupa, radioamatööritunnus, RA-liikenteestä (~32 min)
    • hyvä video pohjalle, tosin jotkut asiat jo hieman muuttuneet
    • nykyään viestintävirasto voi peruuttaa pätevyystodistuksen jos pahasti urpoilee, normaalisti elinikäinen
    • modulimaksu 18 €/kappale, pätevyystodistys 43 € ja radio(amatööri)lupa 18 €/vuosi, eli ~100 €
    • www.ham.fi/tentti ei enää valitettavasti toimi, harjoitustenttejä voi tehdä sitten ns. virallisessa AR-X -järjestelmässä mihin pitää tehdä tunnukset
  • Radioamatöörimääräyksiä, radioamatööriliikenteen perusteita (~ 53 min)
    • radioamatöörimääräystä tai taajuusalueita ei tarvitse vielä alkaa opettelemaan
  • MPK:n kurssimateriaali
    • hyvät yhteenvedot ja sitten linkit myös kaikkiin ajantasaisiin tenttikysymyksiin
    • sivut 9-23, 30-33 ja 37-40
    • taajuuksien opettellu vasta myöhemmin kun varsinaisiin radiosignaaleihin on kurssilla edetty
25

Alkeet 4/6 - Keskiviikkona 4.10.

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Digitaaliset oskillaattorit kompleksiluvuilla (I/Q-vaihevektorit). Demonstraatioita Javalla (Processing), Pythonilla ja C+ALSA.

Kertaamme myös kompleksilukijen peruslaskutoimitukset suorakulmaisessa- ja napakoordinaatistossa (karteesi ja polaari).

Lisätietoa oman kiinnostuksen mukaan:

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

Testailemme labin signaaligeneraattoreta puhtaan siniaallon (CW) generoimikseksi.

Oskilloskoopin lisäksi tutustumme pintapuolisesti digitoivaan oskilloskooppiin ja spektrianalysaattoriin.

Radioamatööritutkinto-osuus kello 21:00-21:30

Radioamatöörikurssin K-moduli - 2/4:

26

Nyt lauantaina 7.9. aikataulu suurinpiirtein:

  • 10:00–12:30 Käydään läpi samat asiat kuin keskiviikkona 27.9.

    • GNU Radiolla ja Audacityllä tehdään äänikorttien välillä lähetystä ja vastaanottoa
    • harjoitusrasteina oskilloskoopilla koaksiaalikaapelin heijastukset ja impedanssin selvittäminen

  • 12:30–13:30 Lounas ja labiesittelyä

    • omat eväät mukaan jos ei halua pizzoja tilailla.

  • 13:30–16:00 Käydään läpi samat asiat kuin keskiviikkona 4.10.

    • kompleksiluvuilla IQ-oskillaattoreita, Processing ja iPython
    • harjoitusrasteina tutustutaan labin signaaligenaraattoreihin ja spektrianalysaattoreihin

  • 16:00–16:30 Radioamatööritutkinto

    • käydään läpi kaikki tenttiin tulevat hätäliikennekysymykset ja tutkinnon suorittamisen käytännön järjestelyitä
27

Alkeet 5/6:

:warning: Työmatkan takia keskiviikkona 11.10. itseopiskeluna ja torstaina 12.10 sitten sama vielä normaalilla tyylillä :warning:

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Katsomme miten Hilbert-muunnoksen voi tehdä taajuussiirrolla ja alipäästösuotimella, tämä on se mekanismi millä yleensä SDR-vastaanottimet I/Q-signaalin saavat aikaiseksi.

Taajuussiirot opetellaan tekemään myös pelkästään oskillaattorilla ja kompleksikertolaskulla.

Lisätietoa oman kiinnostuksen mukaan:

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

Singaaligeneraattorilla ja spetrianalysaattorilla testaamme yksinkertaisten suotimien taajuusvasteita.

Kaikille suositeltua pohjatietoa:

Radioamatööritutkinto-osuus kello 21:00-21:30

Radioamatöörikurssin K-moduli - 3/4:

29

Behringer UMC202HD äänikorin käyttö GNU Radiossa 192k näytteenottotaajuudella

Windows 10/11:

  1. UMC Control Panel → Sample Rate: 192000 Hz
  2. Valitse käyttöjärjestelmän oletukseksi jokin muu äänikortti (Output device)
  3. Katso koko nimi: Device Manager → Audio inputs and outputs
  • Audio source: "IN 1 (BEHRINGER UMC 202HD 192k)"[:31]
  • Audio sink: "OUT 1-2 (BEHRINGER UMC 202HD 192k)"[:31]

Sulkeiden sisällä saattaa olla vaihtuva numero ja väliviiva, kopioi tarkkaan, lopussa oleva [:31] leikkaa sitten ylimääräiset merkit automaattisesti pois.

Ubuntu 22.04.3 LTS

  1. Varmista nimi: aplay -L
  2. Valitse käyttöjärjestelmän oletukseksi jokin muu äänikortti, muuten tulee [hw:CARD=U192k,DEV=0]: unable to support sampling rate 192000 / Device or resource busy -virheilmoituksia
  • Audio source/sink: "hw:CARD=U192k,DEV=0"

macOS 11.7/14.0

  1. Audio MIDI Setup → UMC202HD → Format: 192 000 Hz
  2. Valitse käyttöjärjestelmän oletukseksi jokin muu äänikortti (Sound → Output)
  • Audio source/sink: “UMC202HD 192k”

Äänitiedostot: https://www.dropbox.com/scl/fo/zrq05e00206j3h2xu5wmw/h?rlkey=17lobd3g2tygy7z7ju0i4cas7&dl=0

Etherpad: Tieke Muistio-palvelu

30

Alkeet 6/6 - Keskiviikkona 18.10.

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Jätämme hetkeksi äänitaajuudet ja RTL-SDR -tikulla vastaanotamme yksinkertaista 433 MHz digitaalilähetettä. GNU Radiossa muuttuu vain samp_rate 192k → 1M, muuten käytämme samoja tuttuja lohkoja.

Myyntiin tulee myös SMA-kaapeleista ja liitimistä koostettu laatikko joista voi labilla rakentaa antenneja ja suotimia:

  • 4 x SMA-SMA 15 cm johto
  • 1 x SMA-SMA 2 m johto
  • 4 x SMA piirilevyliitin
  • 1 x SMA paneeliliitin

Vain yksi per kurssilainen, hinta 10 €, suositeltu maksutapa Mobilepay.

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

Rakennamme kaikille yksinkertaisen GP-antennin 433 MHz ISM alueelle ja trimmaamme johtimien pituuden VNA-mittalaitteella. Saman voi myöhemmin lyhentää 1090 MHz ADS-B käyttöön.

Radioamatööritutkinto-osuus kello 21:00-21:30

Radioamatöörikurssin K-moduli - 4/4:

Tarkistetaan että kaikilla on tunnukset AR-X -järjestelmään ja tehdään harjoitustentti.

31

Moikka! Voisiko saada huomisen (lauantai 21.10) aikataulua ja aiheita?

32

Nyt lauantaina 21.10. aikataulu suurinpiirtein:

  • 10:00–12:30 Käydään läpi samat asiat kuin keskiviikkona 11.10.

    • Hilbert-muunos taajuussiirrolla ja alipäästösuotimella
    • Behringer äänikortilla 192 kHz näytteistys
    • Mittalaitteilla suotimien taajuusvasteita ja skoopilla signaalin heijastuksia kaapelissa (unohtui viime lauantaina)

  • 12:30–13:30 Lounas ja labiesittelyä

  • 13:30–16:00 Käydään läpi samat asiat kuin keskiviikkona 18.10.

    • rakennettaan yksinkertainen GP-antenni 433 MHz ISM bandille
    • viritetään sen pituus VNA-mittalaitteella (SWR ja Smith)
    • vastaanotetaan RTL-SDR -tikulla yksinkertaista lähetettä GNU Radiolla

  • 16:00–16:30 Radioamatööritutkinto

    • Katsotaan loputkin K-aineistosta ja taajuudet. Tarkistetaan että kaikilla on tunnukset AR-X -järjestelmään ja tehdään harjoitustentti.
33

Perusteet 1/6 - Keskiviikkona 25.10.

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Nyt vähän tarkemmin käydään läpi digitaalisen signaalinkäsittelyn perustaa (kaistarajoitetun signaalin tallentaminen ja toistaminen):

  • näytteistyksen resoluutio (quantization)
  • laskostuminen (Nyquist zone)

Demoamme näitä käytännössä GNU Radiolla ja äänikortilla.

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

Tutustutaan VNA-mittalaitteeseen vähän syvällisemmin mittaamalla vastuksia, kondensaattoreita ja keloja.

Myös mahdollisuus rakentaa 433 MHz GP-antenni jos viime viikko jäi väliin.

Ekskursio 1/3 - Lahden Radiomäki - Sunnununtaina 29.10.

:clock11: TALVIAIKA :clock4:

11:15–12:30 : K-modulin suorittajat, Lahden Radioamatöörikerho

12:30–13:00 : Lounas, eväät/kimppatilaus
13:00–14:00 : Vierailu, Lahden Radioamatöörikerho
14:00–16:00 : Radiomuseo Mastola , Museokortti/ryhmäalennus

Itse olen menossa 9:40 Helsingistä lähtevällä Z-junalla.

35

Olikos se koeharjoittelukilke jossain jaossa ?

36

Oon laittanut sulle iki-osoitteeseen mailia, jos ei löydy niin laita mun gmailiin viestiä.

1 Like
37

Perusteet 2/6:

Kurssi poikkeuksellisesti torstaina 2.11.

Radioamatööritutkinnon K-moduulin tentti kello 17:00-18:00

Jos olet osallistumassa, mutta et ole saanut tähän liittyvää sähköpostia, laita mailia: marko.suovula@gmail.com

Softaradio-osuus kello 18:15-19:45 ja sama uudestaan 19:45-21:15

Mittalaitteet-osuus kello 18:15-19:45

VNA-mittalaiteella jatketaan impedanssin mittailuja erilaisille komponenteille.

Radioamatööritutkinto-osuus kello 21:15-21:30

Käydään läpi T1- ja T2-moduulin eroja ja katsotaan suoritusaikataulu.

38

:warning: Lauantai 4.11. kurssi PERUTTU :warning:

Nyt valittavasti joudun olemaan Tampereella aamupäivällä eli tämä jää väliin, katsotaan miten kurotaan umpeen. Nyt torstainahan pidettiin semmoinen välipäivä jossa vain katottiin statusta ja suunniteltiin tuleva, kirjoittelen niistä myöhemmin.

39

Moikka! Onko olemasssa mitään erityistä materiaalia, linkkejä yms. mitä kävitte läpi keskiviikkona 25.10?

40

Ekskursio 2/3 - Elisa - Tiistaina 5.12.

  • 14:00 Puhelinmuseo, Töölö
  • 16:30 Tuotannon tekniikkaa, Pasila
  • 18:00 Radioamatööritutkinnon tentit, Pasila

→ Tarkemmat tiedot ja ilmoittautuminen ←

Perusteet 2/6 - Keskiviikkona 8.11.

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

41

Se keskiviikko siirtyi torstaille. Silloin pidettiin semmoinen vapaamuotoinen keskustelukerho, tässä jotain muisteluja:

  • Kurssin tahtia pidettiin sopivana, näin on myös tarkoitus jatkaa tämä perusteet osio, ensi kevään syventävässä jaksossa sitten ehkä vähän tiukemmalla tahdilla
  • Käytiin läpi paikallaolijoiden kiinnostuksenkohteita ja näistä ehkä vähän otetaan jatkossa painotuksia
  • Puhuttiin RA-laitteista, erityisesti halvoista ‘kiinakapuloista’, lopputulemana oli että niistä ei etukäteen oikein pysty mitään lupaamaan, mallit ja yksilöt vaihtelevat niin paljon. Onneksi labilla voi testata vähän lähetyksen spektriä.
  • Moni SDR palikka kaipaa vastaanottamiseen antennin jälkeen vahvistinta, ns. LNA ← tuollaisia kannattaa muutama olla kokeiluihin
  • Kiinnostusta myös oli tarpeeksi jotta labille oma radioamatööriasema päätettiin perustaa
42

Perusteet 3/6 - Keskiviikkona 15.11.

Softaradio-osuus kello 18:00-19:30 ja sama uudestaan 19:30-21:00

Katsomme miten yksinkertaisen kaukokirjoittimen (RTTY) voi rakentaa Arduinon ja ADF4351:n avustuksella. Tämä tulee yksinkertaisuutensa vuoksi olemaan kurssin oletus digimodeissa.

Sitten vastaanotamme sen RTL-tikulla ja puramme (demodulate) takaisin biteiksi ja merkeiksi.

Mittalaitteet-osuus kello 18:00-19:30

Mittaamme sekoittajan (mixer) toimintaa. Tämä on siis analogi-maailmassa vastaava kuin GNU Radiossa tekemämme taajuussiirrot, tosin ei ihan yhtä ideaalisesti.

43

Lauantaina 18.11. aikataulu suurinpiirtein:

Edellinen lauantai jäi välistä, niin nyt kuromme vähän kiinni, toisaalta itsenäisyyspäivän keskiviikko jää välistä joka vähän tasoittaa. Nämä sisällöt tarkentuvat torstaina.

  • 10:00–12:30 Kertaus 1/2:

    • Nyt vähän tarkemmin käydään läpi digitaalisen signaalinkäsittelyn perustaa (kaistarajoitetun signaalin tallentaminen ja toistaminen):
      • näytteistyksen resoluutio (quantization)
      • laskostuminen (Nyquist zone)
    • Tutustutaan VNA-mittalaitteeseen vähän syvällisemmin mittaamalla:
      • antenneja
      • vastuksia
      • keloja

  • 12:30–13:30 Lounas

  • 13:30–16:00 Kertaus 2/2:

    • GNU Radiolla tehdään käytännössä laskostumistestejä (aliasing)
      • Behringer UMC202HD äänikortilla
      • RTL-SDR V3 -tikulla
44

:warning: Keskiviikko 22.11. kurssi PERUTTU :warning:

Pöpö iskenyt vetäjään, tämä nyt oli aika odotettavaa kun paljon junalla labilla ramppaa.