Wie UKW & DAB Empfänger selber machen?

google mal nach HackRf und GNURadio.

Für UKW braucht man wahrscheinlich 5 Transistoren.

Für DAB ein paar Millionen.

https://www.zhaw.ch/storage/engineering/institute-zentren/isc/projektbeispiele/gnu-radio/gnu-radio-presentation.pdf

Hallo

ein sehr gutes Beispiel was zeigt wie sehr uns der Digitalfunk es 
(nahezu) unmöglich macht einen Empfänger und das komplette (!)Konzept 
vollständig zu verstehen und "Diskret" (max. Grundbausteine wie OpAmps 
oder gerne auch auf programmierbare Logik aber eben 100% vollständig und 
selbstständig also inklusive der Codecs...) auf zu bauen.

Leider ist das in dieser Art auch schon längst im Amateurfunk angekommen 
- insbesondere was die Codecs angeht (eben nicht nicht als fertige 
Hardware oder eine Softwareblackbox) wird man außen vor gelassen bzw. 
wäre extremer Aufwand notwendig um so etwas nur nach den Spezifikationen 
(soweit überhaupt offen gelegt - was trotz Einsatz im Amateurfunk oft 
nicht gegeben ist) selbst aufzubauen.

Wie relativ ;-) Simpel ist hingegen ein klassischer FM Empfänger nach 
dem Superhetprinzip - natürlich nur relativ aber immerhin machbar.
Während die Hardware bei einen SDR teilsweise sogar recht einfach ist 
und auch schnell verstanden werden kann sieht es bei der Software (der 
eigentlichen Dekodierung) dann schon wieder deutlich schlechter aus - so 
bequem es auch ist fertiges zu nutzen - so richtig befriedigend ist es 
für einen Bastler und "echten" Funkamateur nicht einfach nur (zugegeben 
gute und teilweise mit "genialen" Datenübertragungsverfahren) 
vorgefertigte Übertragungsverfahren, Quellcode meist aber "nur" die 
fertige Nutzersoftware zu nutzen.
Wenn man sich dann mal die Autoren (im Amateurfunkumfeld ist man da 
relativ offen) der Softwarekernpunkte (Übertragungsverfahren, 
Demodulation etc. also nicht "nur" ein gefälliges Design, Schnittstelle 
zum Empfänger usw.) anschaut verliert man als "Normalo" aber auch 
schnell den Mut - Mathematiker, Profihintergrund klar erkennbar, fast 
immer einen Akademischen Titel aus den Umfeld der MINT Fächer, teilweise 
auch Nobelpreisträger...
Da fängt man erst gar nicht an...

Ham

Harald W. schrieb:
> DAB+ selbst zu dekodieren, ist m.E. nicht möglich, weil Du da einen
> ziemlich leistungsfähigen Computer benötigst.

d.E. ist es wahrscheinlich auch nicht möglich, eine FFT selbst zu 
rechnen, weil du dazu erst mal Mathematik studieren müsstest und dann 
immer noch einen leistungsfähigen Computer benötigst, weil du zu blöd 
bist, es effizient zu implementieren.

Natürlich kann man DAB+ mit heutiger Technik selbst dekodieren. Einfach 
mal FPGA und SDR googeln. Wenn selbst dekodieren heißt, dass man sich 
die Elektronik selbst aus einen Stück Silizium schnitzen möchte, wird 
das ganze natürlich langwierig.

Axel S. schrieb:
> Das
> HF-Frontend (aka UKW-Tuner) scheidet für den Bastler mangels Meß- und
> Abgleichmöglichkeiten für den Selbstbau ohnehin aus.

Ganz so ist es auch nicht, Du kannst z.B. einen TDA7000 oder deren 
Ableger verwenden um einen UKW FM Empfänger zu bauen.

Aber ansonsten ist der Ansatz wie weiter vorne geschrieben mit einem USB 
Stick wohl die einzige Möglichkeit ein Radio selbst zu bauen.
Diese Sticks mit RTL Chip beinhalten schon mal einen Breitbandigen Tuner
meist von 25 - 1700 MHz und den AD Wandler für das I+Q Signal.
Das ganze würde allerdings sehr Software Lastig werden.
Um das ganze klein zu halten wäre eventl. ein Raspi Pi als Signal 
verarbeitende Einheit eine Möglichkeit.

Ham schrieb:

> Wenn man sich dann mal die Autoren (im Amateurfunkumfeld ist man da
> relativ offen) der Softwarekernpunkte (Übertragungsverfahren,
> Demodulation etc. also nicht "nur" ein gefälliges Design, Schnittstelle
> zum Empfänger usw.) anschaut verliert man als "Normalo" aber auch
> schnell den Mut - Mathematiker, Profihintergrund klar erkennbar, fast
> immer einen Akademischen Titel aus den Umfeld der MINT Fächer, teilweise
> auch Nobelpreisträger...

So what? Du heulst hier de facto rum, dass du die Theorie nicht zu 
begreifen vermagst. Das ist sicher bitter, aber die Sache zeigt doch vor 
allem eins: nur unter konsequenter Anwendung der bekannten Theorie kommt 
man zu optimalen Ergebnissen.

Es gibt also zwei Wege, sich damit zu arrangieren:

1) Du büffelst, bis du die Theorie begreifst.
2) Du nutzt das, was dir die Leute liefern, die diese Theorie begreifen
   (und obendrein anwenden können, was noch ein ganzes Stück weiter 
geht,
   denn hier droht oft der trade-off zwischen dem was wünschenswert 
wäre,
   wenn man der reinen Theorie folgt und dem, was tatsächlich mit der
   gegebenen Rechenleistung geht...)

> Da fängt man erst gar nicht an...

Das ist der dritte Weg. Der führt definitiv in's Nirwana.

Axel S. schrieb:
> er anspruchslose (und deshalb bastlerfreundliche)
> Mittelwellen- bzw. generell AM-Rundfunk ist mittlerweile leider tot.

Na ja, tot wohl nicht, siehe das beigefügte Spektrum des MW Bereichs. 
Aber deutsche Sender gibt es in der Tat nicht mehr. Aber nicht wenige 
englische und französische.

UKW geht noch aber ein bisschen Messtechnik braucht man schon.

Ideal: Spektrumanalyser mit Tracking. Hatte ich vor 40 Jahren auch 
nicht. Mit einem Dipper kann man aber auch viel abgleichen. Angefangen 
vom Oszillator über den Eingangskreis und die ZF. Der Demodulator war 
etwas komplizierter.

Sollte aber mit modernen ICs machbar sein.

Danke für die guten Antworten.

Löten kann ich kleinere BGA, bei den grossen (>250 Pins) wird es langsam 
schwerer.
Audio ist logischerweise analog aber ich brauche das Signal als I²S.

Eine FFT kann ein billiger AVR, nur nicht in der Geschwindigkeit.
Ich denke das man das einem FPGA besser überläst oder einem ARM wenn der 
schnell genug wäre.

Also wenn ich es richtig verstehe dann muss ich mir sozusagen einen 
SDR-Stick selber bauen und die Auswertung dann dahinter machen.

Also SDR Pläne besorgen und mit UKW anfangen.
Die ganze DAB(+) Signaldecodierung mit einplanen.
Wird eine Nette Beschäftiung werden.

Klaus schrieb:
> Ich wollte nicht einen Silberkasten kaufen und den benutzen sondern
> sozusagen den Silberkasten selber machen.

Also, dann schreib mal nicht über solche Silberkästen, sondern 
formuliere deine Gedanken direkt.

Was also willst du bauen?

Soll es ein Eigenbau-Empfangstrakt sein, also die Schaltung von Antenne 
bis NF-Buchse - und das alles aus eigener Kraft (ADC's, FPGA, DSP usw.) 
realisiert?

Oder soll es ein selbstgebautes Radio sein, das sich stilmäßig gut in 
die vorhandene Stereo-Anlage einfügt und den UKW-Tuner ersetzt?

Oder soll es ein Innenleben sein für eher künstlerische 
Radio-Bauvorhaben? So etwas Ähnliches wie auf dem Bild nachgestalten und 
ein modernes Innenleben hineinsetzen?

Wenn dir der Sinn nicht nach Eigenbau auf FPGA-Ebene vorschwebt, dann 
versuche, dir von SiLabs einen SI4630..35 zu besorgen und damit deinen 
Empfangstrakt zu realisieren. Es bleibt bei sowas schon noch genug 
Eigenbau-Elektronik zu tun übrig.

W.S.

Der Si4635-A10-GM  oder ein anderer aus der Famile sieht nicht schlecht 
aus.

Das ist ja schon mehr als 50% von dem was in so einem Silberkasten drin 
ist.

Ich dachte zwar daran die SDR selber zumachen, also mit entsprechenden 
Chips.
Und dann die ganze Auswertung auf Prozessorébene zu machen.

Alles komplett selber machen wäre wohl ein Projekt für die nächsten 
Jahre.
Auch als Hobby und Lern Projekt will man ja auch mal fertig werden.

Aktuell ist es nur ein Gedankenspiel ob und wie man das machen kann.
Wenn ich eine Lösung habe dann wollte ich das auch bauen.
Keine Serie nur für mich zuhause und jenachdem wie das Projekt dann 
aussieht wird es Opensource oder verschwindet im privaten Archiv 
(Tonne/Müll).

Ich habe zum spass mal nach dem Si4635-A10-GM Datenblatt gesucht, ohne 
Erfolg!
Nach der Producktübersicht wäre das eigentlich ein netter austausch 
Kandidat für diverse andere Module.
Aber Ohne Infos wird das nichts.

Kenne nur die Venice und dieses schlechten Keystone (T3) Module.
Und keines davon ist wircklich gut.
Habe die schon eingesetzt und ja sie arbeiten, aber nicht sehr schön.
Besonders das Keystone Modul ist langsam und hat Probleme mit seiner 
Internen DB der Sender (einfach nochmal scannen und fluchen).

Uli schrieb:
> Ich habe zum spass mal nach dem Si4635-A10-GM Datenblatt gesucht, ohne
> Erfolg!

Hab da was Ähnliches.

W.S.

Mal abgesehen davon das ich ja eigentlich alles selber machen wollte, 
komme ich immer mehr ins zweifeln, ob man das wirklich noch mit 
"Hausmitteln" schaft.
Unabhänig vom Geld oder Aufwand scheint es doch so zu sein das man eine 
SDR Stufe und die Auswertung zwar bauen kann, aber die benötigte 
performance ist nicht gerade gering. Der Aufwand wird außerdem gewaltig 
sein.
Abkürzungen durch spezial IC's würden zwar leichter zum Ziel führen, 
aber ich denke das wird nur eine Theoretische Spielerei bleiben.

Darum fürchte ich das Projekt kann ich beerdiegen!
Wäre aber schön gewesen wenn man das selber machen könnte.


Nunja, die ganzen Si46xx Chips sehen super aus, welcher davon nun "DER" 
richtige ist kann man wohl nur durch Testen herrausfinden.
Der Preis von ca. 10€ macht es jedenfalls interessant sich die mal 
anzusehen.

Den Keystone Kram kenne ich auch, langsam, Texte kommen nicht rein, ab 
ca. 100 Sender läuft das Modul unsauber und ein SCAN zerstört die bereis 
gefundenen Sender. War reine Zeitverschwendung!

Vom Si4635 habe ich auch keine Daten gefunden, schade.

Bau dir erst mal einen UKW-Empfänger.

Wenn du dann noch Lust auf DAB hast, dann ...

Axel S. schrieb:

> Das steht und fällt alles mit deiner Definition
> von "Hausmittel"

Ja, auf jeden Fall.


> Wie ich bereits früher schrieb, ist selbst das
> HF-Frontend (vulgo: Tuner) für einen (vergleichsweise)
> simplen analogen UKW-Empfänger mit den üblichen
> Hausmitteln (nach meiner Definition) außer Reichweite.

Das sehe ich nicht ganz so.


> Denn da muß man Oszillatoren und Schwingkreise im
> 100MHz Bereich vermessen. Und zwar reproduzierbar,
> also ohne Beeinflussung der zu vermessenden Schaltung
> durch die Messung.

Naja, alternativ kauft man einen VCO und einen Mischer
von MiniCircuits. An der PLL für die Abstimmung und am
ZF-Verstärker kann man sich immer noch austoben...


> Einen Empfänger kann man damit bauen, sicher. Die
> Frage ist nur: was lernt man dabei?

Eine anständige PLL und einen brauchbaren ZF-Verstärker
zu bauen ist beides nicht mehr trivial, aber durchaus
machbar.


> Mein Rat wäre, sich für den Anfang auf den
> Amateurfunkbereich zu beschränken. Also Lang-, Mittel-
> und Kurzwelle für beherrschbare Frequenzen. Und für
> den Anfang AM. Ausgehend davon kannst du dich dann
> ja schrittweise vortasten in Richtung höhere Frequenzen
> und anspruchsvollere Modulationsverfahren. Inclusive
> digital.

Das bleibt natürlich richtig.

Ich würde aber nicht zwanghaft und in jedem Falle bis
auf diskrete Einzeltransistoren zurückgehen; das halte
ich gerade bei Oszillator oder Mischer nicht für sinnvoll.

S. R. schrieb:
> Von einem ordentlichen UKW-Radio ist das natürlich weit entfernt, aber
> das ist mit Hausmitteln definitiv möglich.

Was ist ein "Hausmittel"?
Ne rostige Kneifzange? Oder ein Lötkolben aus'm Baumarkt? Oder das 
Digital-multimeter? Oder der Universal-Kann-Alles-Meßplatz von 
Rostig&Schwer?

Nee, als Bastler, der sich mit Elektronik befaßt, sollte man sich daran 
gewöhnen, so etwas wie Oszilloskop, Labornetzteil und für HF-Zwecke eben 
auch einen Wobbler als Hausmittel zu betrachten.

Dabei ist gerade ein Wobbler heutzutage ziemlich einfach und 
preisgünstig selber zu bauen. Man braucht dazu 3..4 Schaltkreise von 
AnalogDevices (nen DDS wie den AD9951, nen schnellen OpV wie den AD8000, 
nen logarithmischen Dekoder und bei bedarf noch nen linearen Dekoder. 
Dazu ein µC eigener Wahl und den PC.

Wer auf fertige Frontends mit Chips von SiLabs oder NXP zurückgreift, 
kommt auch mit etwas weniger Hausmitteln zurecht.

Aber so ist das beim Basteln: wenn man ein Werkzeug nicht hat, dann baut 
man es sich eben. Guckt mal bei Youtube nach diversen Holz-Bastlern, die 
bauen sich zu allererst aus Sperrholz und ihrer alten Handkreissäge ne 
Tischkreissäge und dann aus nem Motor und noch mehr Holz eine 
Schleifmaschine und so weiter.

Was lehrt uns das? Wo ein Wille ist, da ist auch ein Weg. Nur 
diejenigen, die ein Schlaraffenland erwarten, müssen vergeblich auf die 
gebratenen Tauben warten.

W.S.

S. R. schrieb:
> Ich besitze nichts davon.

Das ist dein Problem.

Hast du deinen selbstgebastelten Z80 mit ein paar Monozellen in Reihe 
und 7805 in Betrieb genommen?

Ich sag's mal so: Auch zum Basteln gehört zumindest ein wenig gutes 
Werkzeug - und das muß erstens nicht wirklich teuer sein und zweitens 
kann es in vielen Fällen auch selbstgebastelt sein.

Die Sache mit dem Wobbler habe ich verdammt ernst gemeint! So etwas kann 
man wirklich selber machen und es wird ein gutes Werkzeug draus werden, 
wenn man nicht schludert.

W.S.

Nun unter Hausmittel verstehe ich nicht nur ein 20MHz Oszi und ein 
Digitalvoltmeter.
Da habe ich schon was besseres zu bieten:
3GHZ Spectrumanalyser, 100MHz Oszi, HF-Sender (alles was man für UKW 
braucht --> Habe früher UKW mit 5Fach-Drehkos gebaut), Logikanalyser und 
DVB & DAB Sender. Halt alles was man so täglich braucht.
Gut ist jetzt alles nicht gerade das Modernste aber es arbeitet.

Ich könnte das schon bauen, nur man muss halt irgendwann einsehen das es 
keinen Sinn macht und das habe ich.

Da ist es einfacher und leichter einen Prozessor mit TTL Gatter zu 
bauen.
Dabei fällt mir ein das ich meine alte PDP-11 mal wieder anwerfen 
könnte.
Der gewickelte Speicher (F-RAM) würde sich bestimmt freuen.

Klaus schrieb:

> Ich könnte das schon bauen, nur man muss halt
> irgendwann einsehen das es keinen Sinn macht
> und das habe ich.

Ausrede.

Den HF-Teil bekommt man -- je nach Geduld,
sportlichem Ehrgeiz und Ausstattung -- fast auf
dem Küchentisch zustande, ausreichend Sachkenntnis
vorausgesetzt. Man orientiere sich bei den
6m/2m-Funkamateuren.

Die Demodulation der ZF und die Decodierung wird
eine geeignete Prozessormimik machen müssen, das
artet dann in eine Programmier-Orgie aus. Aber
warum soll das nicht möglich sein?

Hätte auf jeden Fall den Vorteil, dass man nicht
mehr von der Gnade der Industrie abhinge, was die
Chipsätze angeht.

Das man (auch ich) das hin bekommt bestreite ich ja nicht, ich denke nur 
inzwischen das es keinen Sinn macht.
Unabhängigkeit wäre in der Tat ein Argument was noch dafür spricht und 
der Ergeiz es selber gemacht zu haben.

Die Theoretischen Informationen dazu habe ich nun und daraus habe ich 
für mich eine Entscheidung getroffen.

Axel S. schrieb:
> FM-Rundfunk auf UKW stellt doch schon höhere Anforderungen.
Unsinn. Kinder haben schon einfache UKW-Pendler gebaut.

Axel S. schrieb:
> Wie ich bereits früher schrieb, ist selbst das HF-Frontend (vulgo:
> Tuner) für einen (vergleichsweise) simplen analogen UKW-Empfänger mit
> den üblichen Hausmitteln (nach meiner Definition) außer Reichweite.

Deinen Unsinn zu wiederholen macht ihn nicht glaubwürdiger. Hast wohl 
nie selbst einen Eintransistorempfänger für UKW gebaut, ergo kanns nicht 
funktionieren?

S. R. schrieb:
> Dennoch sehe ich mich als "Bastler". Mir das abzusprechen, weil ich
> keine vollständige Elektronikwerkstatt habe, finde ich schlicht fies.

Es ist keineswegs "fies" und du scheinst gern beleidigt zu sein.
Ist es dir denn noch nie mal in den Sinn gekommen, deine 
Bastel-Ausrüstung auch mal etwas zu vergrößern, damit du dann Dinge 
machen kannst, die ohne nicht gehen?

Ich hab nicht ohne Grund die diversen "Holzwürmer" erwähnt, also Leute, 
die in Holz basteln und die sich ihre Ausrüstung Stück für Stück selber 
machen. Sinngemäßes gilt auch für die Elektronik.

Aber schreib jetzt nicht, daß du nur deswegen daheim nix hast, weil du 
in der Firma aus dem Vollen schöpfen kannst.

W.S.

Schau mal hier :

excitron.be

Hier mal was mit einem Cortex M4:

http://armradio.weaksignals.com/


Wenn man das mit einem M7 / H7 oder von NXP einen der neuen schnellen 
ARM Prozessoren macht müsste man das alles mit "wenig" Hardwareaufwand 
machen können. DAB+ aus dem Signal raus zu bekommen wird da bestimmt die 
grösste Hürde sein.

Ein sehr schönes Projekt.

Aber leider nur bis ca. 800KHz.
300MHz und das würde gehen, nur das schaft kein kleiner ARM.

Das mit der Frequenz hatte ich übersehen.

Stimmt nur um UKW einzulesen müsse man ja 216MHz (2*108) abtasten und 
das schaft kein Prozessor. Ich denke das man auch nur für die 
Verarbeitung der Daten aus einem externen ADC einen recht flotten 
Rechner braucht.

Wenn man zuviel Zeit hat könnte man es ja Probieren, ein RPI4 als 
Testrechner ist ja nicht so teuer, der passender ADC kostet 
wahrscheinlich mehr.
Ob das allerdiengs dann schon reicht ?????????


Aber es ist trozdem ein gutes Projekt bei dem man was lernen kann.

Peter schrieb:
> ein RPI4 als Testrechner ist ja nicht so teuer

Welche Schnittstelle würdest du dort zur Datenübertragung zwischen ADC 
und Prozessor benutzen wollen?

RedPitaya oder LimeSDR würden sich als Front-End eignen.

Runtergemischen wäre wohl die einfachste Lösung um mit handlichen 
Prozessoren das zu machen.

Aber ein direktes einlesen der Frequenz würde diese Hardware ersparren.
Das man das mit Massen von Systempower sich erkauft ist halt der Preis 
dafür.
Jeder kann da für sich entscheiden was er will.


Mir war dieses Projekt mit dem M4 aufgefallen und ich finde es spannend 
was da gemacht wurde.

Im Radio-Bastler-Forum gibt es so ein paar Digitalheinis die Radios auf 
SDR-Basis bauen. Irgendwo haben die auch mal was über ein DAB+/FM Radio 
mit Si**** geschrieben. Komplett mit Schaltplan und Bauanleitung.

Das man bei einem einlesen des vollen Spektrums 99,999% Müll hat ist 
klar und auch das die Preise von so einem ADC etwas hoch sind sollte 
bekannt sein.
Aber es geht und das wollte ich mehr damit sagen.

Einen Mischer zu bauen, der auch noch gut geht, ist leider so eine Kunst 
die ich nicht wirklich behersche.

Der Si5351 kann nur bis 200MHz (UKW), aber da gibt es mit Sicherheit 
auch welche die bis 300(DAB) kommen.

Wenn Du (Georg A.) so einen Mischer machen kannst dann bitte, ich kann 
es leider nicht. Aber nachbauen würde mich schon interessieren, auch 
wenn das alles vom Preis her deutlich über einer Kaufvariante liegen 
würde.