Forum: HF, Funk und Felder NAVTEX Empfänger als Anfängerprojekt ~500 kHz


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Fridolin O. (muebau)


Lesenswert?

Hallo,
ich möchte mich an ein Experiment wagen und einen unfassbar einfachen 
NAVTEX Empfänger bauen (z.B. mit dem Raspberry Pi PICO). Gemacht habe 
ich so etwas noch nie also muss/werde ich noch viel lernen und lesen ;-) 
das ist ja der Zweck von so etwas.

Mein Ziel ist es mal etwas mit "Funk" für <10 Euro (exklusive RP PICO) 
selbst zu bauen und zu versuchen mit so wenig analogem Aufbau wie 
irgendwie denkbar zu starten. Einige SDRs habe ich bereits aber hier 
geht es um meine Bastelidee:

NAVTEX:
Beitrag "NAVTEX Receiver for the DXer"

Da ich den Beitrag gefunden habe frage ich mich wie man das ganz 
erheblich vereinfachen könnte.

Raspberry Pi PICO ADC als SDR geht nicht da der max. 500 SPS macht (also 
bis ~250 kHz).
ABER: Als ich hier im Forum gelesen habe kam extrem oft die Antwort 
"TA7642".

Meine Idee ist also einen TA7642 zu benutzen und das Signal von ~517 kHz 
in das Baseband zu bringen (mischen). Jetzt kann ich per ADC spielend 
die beiden Pfeiftöne zu Daten machen ;-)

Zum Mischen brauche ich ja eine Sinusfrequenz. Dazu will ich den AD9833 
(~7 Euro aus DE) benutzen.

NAVTEX verwendet SSB. Wenn ich das richtig verstanden habe muss ich 
darum mehr Aufwand treiben. Kann ich das nicht in Software nach dem ADC 
machen?

Erstmal einige Fragen:
Kann ich einen TA7642 benutzen?
Wo gibt es ein Beispiele in die ich mich einlesen kann?
Was muss ich neben dem TA7642 und AD9833 noch als Bauteile noch zwingend 
einplanen?

======

Achso: Nutzlose/Troll-/Abwertende Kommentare (gibt es hier manchmal) 
werde ich schlicht ignorieren und ich bitte auch darum diese nicht mit 
Kontern auch noch zu adeln.

von Martin (Gast)


Lesenswert?

> Raspberry Pi PICO ADC als SDR geht nicht da der max. 500 SPS macht (also
> bis ~250 kHz).

Bandpass plus Subsampling.

von Fridolin O. (muebau)


Lesenswert?

Martin schrieb:
>> Raspberry Pi PICO ADC als SDR geht nicht da der max. 500 SPS macht (also
>> bis ~250 kHz).
>
> Bandpass plus Subsampling.

Hallo,
vielen Dank. Wenn ich das Google dann ist das zu wenig trennscharf. Wenn 
ich das aber richtig verstehe dann verwende ich eine Frequenz IF die 
geschickt gewählt ist (IF < 2x 250 kHz && IF > 2x Bandwidth).

Scheinbar wird dadurch dann direkt demoduliert. Gibt es hier im 
Forum/sonst wo so etwas wie einen Artikel in dem das erklärt wird?

Das sind genau die Tricks die ich lernen will, die im Amateurfunk 
vermutlich aber Basiswissen sind ;-)

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

>TA7642
früher hieß der mal ZN414 von Ferranti, ein Mittelwellenradiochip mit 
nur drei Anschlüssen und nur für etwa 500-1500 kHz zu gebrauchen.
https://www.alldatasheetde.com/view.jsp?Searchword=ZN414

aber der mischt nicht, sondern demoduliert AM. Da kommt also Audio raus, 
eine USB-Soundkarte am Raspi wäre also ausreichend, wenn NAVTEX ein 
AM-Signal ist. Die gibt es ziemlich klein und billig.

Aber für NAVTEX als Digitalsignal reicht ein AM-Empfänger vermutlich 
nicht aus. Ein RTL-SDR kostet um die 20 €, den kann man am Raspi mit 
GQRX betreiben.
https://www.rtl-sdr.com/a-homemade-boat-computer-with-rtl-sdr-for-weather-fax-navtex-and-more/ 
aber der benutzt GQRX anscheinend nur für andere Modulationen

https://wiki.utdx.de/index.php/SITOR-B
das soll die digitale Codierung sein.

: Bearbeitet durch User
von Fridolin O. (muebau)


Lesenswert?

Christoph db1uq K. schrieb:
>>TA7642
> früher hieß der mal ZN414 von Ferranti, ein Mittelwellenradiochip mit
> nur drei Anschlüssen und nur für etwa 500-1500 kHz zu gebrauchen.
> https://www.alldatasheetde.com/view.jsp?Searchword=ZN414
>
Ja ich hatte das Datenblatt gelesen und das mit dem AM gesehen.

> aber der mischt nicht, sondern demoduliert AM. Da kommt also Audio raus,
> eine USB-Soundkarte am Raspi wäre also ausreichend, wenn NAVTEX ein
> AM-Signal ist. Die gibt es ziemlich klein und billig.
>
Ja das stimmt. Scheinbar wird der Chip aber oft mit Tricks anderweitig 
verwendet. Leider steht dann dort oft etwas wie "habe ich gemacht" aber 
nicht das Wie. Mit einem PI gibt es etliche Lösungen.

> Aber für NAVTEX als Digitalsignal reicht ein AM-Empfänger vermutlich
> nicht aus. Ein RTL-SDR kostet um die 20 €, den kann man am Raspi mit
> GQRX betreiben.
> 
https://www.rtl-sdr.com/a-homemade-boat-computer-with-rtl-sdr-for-weather-fax-navtex-and-more/
> aber der benutzt GQRX anscheinend nur für andere Modulationen
>
Ich hatte einen Stapel SDRs auf dem Schiff. Nach und nach wurde ein SDR 
nach dem Anderen durch vernünftige single purpose Lösungen ersetzt. Der 
Grund ist relativ einfach, der Empfang ist erheblich besser, der 
Energieverbrauch oft bei <1% des SDRs und die Fehleranfälligkeit sinkt 
natürlich auch durch die erheblich geringere Komplexität.

Als Paradebeispiel ist hier das AIS anzuführen:
https://github.com/peterantypas/maiana

Das es dann auch gleich senden kann ist natürlich ein unschätzbarer 
Zugewinn.

> https://wiki.utdx.de/index.php/SITOR-B
> das soll die digitale Codierung sein.
Ja das ist korrekt. Der Code vom oben genannten Projekt dekodiert das ja 
bereits. Der kann vermutlich einfach mit geringen Änderungen verwendet 
werden sobald ich bei HIGH/LOW angekommen bin ;-)
http://fmode.de/NavTex_Receiver_by_kutt.txt

Es geht ja auch um einen ersten Gehversuch mit Funk der zu einem NAVTEX 
führen soll ;-)

von Fridolin O. (muebau)


Lesenswert?

Martin schrieb:
>
> Bandpass plus Subsampling.

Ok ich habe das jetzt mit dem undersampling verstanden. Das Konzept der 
Abbildung der Nyquist-Zonen auf die erste Zone ist faszinierend. Das man 
Filtern muss um wirklich nur das Zielsignal in Zone 1 zu bekommen und 
eben alles Andere zu vermeiden verstehe ich nun auch.

Ich hatte aber bewusst auf wenig Analogtechnik setzen wollen.
Es wird ja nicht reichen nur einen einfach Bandpass hinter die Mini-Whip 
Antenne zu packen und dann mit einem RP PICO die ADC Wandlung zu machen 
oder?

Ist das ein Weg den ich sinnvoll versuchen sollte?

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Fridolin O. schrieb:
> Mein Ziel ist es mal etwas mit "Funk" für <10 Euro (exklusive RP PICO)
> selbst zu bauen und zu versuchen mit so wenig analogem Aufbau wie
> irgendwie denkbar zu starten.

Und dann willst du zu allererst irgend ein Raspberry dazu verwenden? Ich 
rate dir, zu allererst mal ein ganz gewöhnliches Mittelwellenradio zu 
bastel, damit du erst mal ein Gefühl für "was mit Funk" bekommst. 
Natürlich kannst du heutzutage dafür einen Radio-IC benutzen und 
solltest eher nicht bei Adam&Eva anfangen, sprich dich in diskrete alte 
Schaltungen verlieren.

Aber die Grundkonstruktion bleibt gleich: Vorstufe, Mischstufe, 
Oszillator, ZF-Trakt und entweder Verstärkungsregelung (bei AM) oder 
Begrenzerverstärker (bei FM) und dann ein Demodulator bzw. für 
Einseitenbandempfang der BFO.

Was dann bleibt, ist erstmal die Bandbreite und die Filter und das 
zugehörige Meß-Equipment. Danach kommt erst sowas wie Navtext und 
Konsorten und die Demodulation bzw. Signalextraktion aus der NF.

Und wenn dir das anfängliche Selberbauen eines MW-Radios zu umständlich 
erscheint, dann lege dir als allererstes einen Welt- bzw. 
Allwellenempfänger zu. Solche Geräte wie die Portables von Sangean oder 
Degen reichen erstmal aus. Manche haben sogar einen BFO drin und können 
deshalb auch für CW und SSB benutzt werden. Und wenn man deren 
Lautsprecherausgang an die Soundkarte anschließt, kann man sogar RTTY 
usw. am PC damit empfangen.

W.S.

von Martin (Gast)


Lesenswert?

Fridolin O. schrieb:

> Ist das ein Weg den ich sinnvoll versuchen sollte?

Die Entscheidung solltest Du Dir nicht abnehmen lassen.

Hier noch ein Link auf das Thema 'SDR mit Python':

https://pysdr.org/

Der Raspberry Pi Pico läuft zwar mit Micropython, aber vielleicht kannst 
Du Dir ein paar Dinge aus dem Link zu eigen machen.

von Thomas W. (twust)


Lesenswert?

Fridolin O. schrieb:
> Ich hatte aber bewusst auf wenig Analogtechnik setzen wollen.
> Es wird ja nicht reichen nur einen einfach Bandpass hinter die Mini-Whip
> Antenne zu packen und dann mit einem RP PICO die ADC Wandlung zu machen
> oder?

Ich würde so vorgehen:

Mit einem "Direct-Sampler" für NAVTEX anfangen -> 
https://www.i2phd.org/armradio/index.html

Das Projekt ist schnell aufgebaut und Du machst erste Erfahrungen mit 
einem HF-Frontend. Erweiterst die Firmware um einen SITOR-B Dekoder.

Klappt das, kannst Du mit Downsizing anfangen, um auf deinen Pico o.ä. 
zu kommen. Zunächst den SITOR-B Dekoder, der die NF-vom STM32 Radio 
dekodieren kann. Anschließend baust Du einen Einfachsuper auf oder 
ziehst die Sache mit Unterabtastung durch, wobei Du das HF-Frontend vom 
STM32-Radio anpasst.

von Fridolin O. (muebau)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> Hier noch ein Link auf das Thema 'SDR mit Python':

Thomas W. schrieb:
> Mit einem "Direct-Sampler" für NAVTEX anfangen ->

Cool vielen Dank. Das gucke ich mir an.

von Hp M. (nachtmix)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Mit einem "Direct-Sampler" für NAVTEX anfangen ->
> https://www.i2phd.org/armradio/index.html
>
> Das Projekt ist schnell aufgebaut und Du machst erste Erfahrungen mit
> einem HF-Frontend. Erweiterst die Firmware um einen SITOR-B Dekoder.
>
> Klappt das, kannst Du mit Downsizing anfangen, um auf deinen Pico o.ä.
> zu kommen.

Entweder so, oder andersrum:
Fürs erste das Signal vom Tweente SDR holen/aufzeichnen, den Decoder 
programmieren und bei Erfolg einen Empfänger basteln.
http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/
Der Vorteil des Tweente SDR ist, dass man mit verschiedenen 
Demodulatoren und Bandbreiten experimentieren kann und im 
Wasserfalldiagramm gleich sieht, mit welchen benachbarten Störern man zu 
rechnen hat.

von Fridolin O. (muebau)


Lesenswert?

Hp M. schrieb:
> Fürs erste das Signal vom Tweente SDR holen/aufzeichnen, den Decoder
> programmieren und bei Erfolg einen Empfänger basteln.

Die Idee ist echt gut.


Ich habe durch das Projekt mit dem STM32 die Idee bekommen mal zu gucken 
ob ich eine "Blue Pill" also einen STM32F103 nutzen könnte.

Gerade wenn ich Abstriche hier und da mache kann es ggf. etwas geben was 
man mit minimalen Bauteilen realisieren kann. Das hätte den Vorteil das 
es ein Projekt werden könnte welches von Jedermann ohne viel Bastelei 
(also kein Radio) zu einem ordentlichen NAVTEX führen würde.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.