Forum: HF, Funk und Felder Frage: Dekodierung der Daten von Wettersonden (Wetterballon)


von Michael (synchronmotor)


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Werte HF - Forengemeinschaft,

ich bin in der modernen HF - Technik nicht so sehr bewandert, würde aber 
doch gerne verstehen, wie die Datenübertragung bei Wettersonden der 
Firma Vaisala RS41, wie sie von fast allen Wetterdiensten für 
Wetterballons täglich eingesetzt werden, funktioniert.
Im Internet findet man viele Beispiele wie man mit einem (RTL) SDR-Stick 
das Signal über eine Soundkarte und eine mächtige PC Software dekodieren 
kann. Dieses ganze Fenstergeklicke interessiert mich aber nicht 
wirklich. Vielmehr würde ich gerne verstehen wie die Daten codiert sind 
und wie sie dekodiert werden können. Es kann schon sein, dass das nur 
noch mittels mächtiger digitaler Signalverarbeitung funktioniert, aber 
irgendwie müsste man dies doch auch allgemeinverständlich erklären 
können. Irgendwie finde ich dazu leider nichts. Für Hinweise bin ich 
euch sehr Dankbar.

Die einschlägigen Internetseiten (wie Radiosondy.inf) mit massig 
dekodierten Daten sind mir bekannt.

Herzlichen Dank und viele Grüße

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Michael schrieb:
> Dieses ganze Fenstergeklicke interessiert mich aber nicht wirklich.

Falls du ein Gnuradio(-Companion)-Script dafür hast: auch wenn das 
"Fenster-Geklicke" ist, sollten da alle relevanten Parameter für die 
Demodulation drin stehen.

GRC ist so eine Art "Lego für digitale Signalverarbeitung".

: Bearbeitet durch Moderator
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Im Datasheet der Sonde steht:

- 400.15 – 406 MHz
- GFSK
- 4800 bit/s

Die Frequency Deviation fehlt, aber laut EN 302 054 soll man 200kHz 
Bandbreite nehmen, dadurch ergibt sich eine Deviation von (max) 97,6 
kHz. Mit dem Spectrum Analyzer (braucht man wohl sowieso um die konkrete 
Frequenz zu finden) ist das ja problemlos herauszufinden.

Damit sollte doch die Modulation schon recht klar sein. Für eine 
gewöhnliche GFSK braucht man jetzt nicht gerade eine "mächtige digitale 
Signalverarbeitung". Das kann man mit vielen einfachen Funkmodulen 
demodulieren. Die Hauptarbeit beim Empfangen steckt im Paketformat.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Du brauchst keinen SDR, da reicht ein umprogrammierter LoRa ESP 32.

https://github.com/dl9rdz/rdz_ttgo_sonde

: Bearbeitet durch User
von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Rüdiger B. schrieb:
> Du brauchst keinen SDR, da reicht ein umprogrammierter LoRa ESP 32.
>
> https://github.com/dl9rdz/rdz_ttgo_sonde

habe ich vor etlicher Zeit mit einem 433MHz TTGO aufgebaut, liegt auch 
noch in irgendeiner Kiste...
Antenne ein Billig-433MHz Dipol irgdwo von Amazon/ebay.
Standort 1.Stock Balkon auf einem rundum mit 3-Geschossern umbaut.
Die Sonden von Lindenberg habe ich fast immer empfangen, so ab 
1000-3000m Höhe, je nach Richtung. Lag am Antennenstandort und der 
Umbauung hier.
Wenn die Sonde Richtung Polen flog, war sie meist bis zum Ende 
verfolgbar.
Waren dann durchaus gut 120km Entfernung.
Dazu als Orientierung noch
https://radiosondy.info/
Da weiß man dann, wann eine unterwegs ist und wo sie lang treibt.

War nur aus technischem Interesse, auf Sondenjagd wollte ich nie gehen.

Gruß aus Berlin
Michael

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Michael U. schrieb:
> Waren dann durchaus gut 120km Entfernung

Nicht schlecht, die Sendeleistung liegt angeblich bei 60mW. Ist die hohe 
Reichweite allein durch die Höhe begründet? Auf Bodenhöhe kommt man bei 
der Sendeleistung und "handlichen" Antennen ja wohl nur auf ein paar 
Kilometer.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Niklas G. schrieb:
> Ist die hohe Reichweite allein durch die Höhe begründet?

Freie Sicht -> Fresnelzone erster Ordnung ist frei, dann kannst du blank 
die Freiraumformel einsetzen

Beitrag #7761891 wurde vom Autor gelöscht.
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Jörg W. schrieb:
> Freie Sicht -> Fresnelzone erster Ordnung ist frei

Jau, wäre das in Gegenrichtung genau so, also Sender und Empfänger 
vertauscht?

von Mario M. (thelonging)


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Ja, außer bei Gegenwind! 😂

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Niklas G. schrieb:
> Jau, wäre das in Gegenrichtung genau so, also Sender und Empfänger
> vertauscht?

Im Prinzip könnte man wahrscheinlich sogar mit einer 5-Watt-Handfunke 
zur ISS funken.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Jörg W. schrieb:
> Im Prinzip könnte man wahrscheinlich sogar mit einer 5-Watt-Handfunke
> zur ISS funken.

Mit LEO-Satelliten kann man tatsächlich auch mit <1W kommunizieren. 
Allerdings nicht mit hoher Datenrate.

von Michael (synchronmotor)


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Herzlichen Dank für die Infos.

- GFSK
- 4800 bit/s

sind für mich jetzt schon mal die wichtigsten Daten.
Die GFSK Modulation/Demodulation ist ja hoch spannend. Werde versuchen 
das von der Picke auf zu verstehen. Wahrscheinlich bräuchte man das 
nicht in Detail, wenn man die verschiedensten Softwareangebote nutzen 
würde, aber da bin ich leider noch nicht so firm das zusammengelinkt zu 
bekommen. Aber da muss ich wohl irgendwann durch.

Was das Empfangen der Sonden betrifft, ist das zumindest bei uns im 
Schwarzwald kein Problem.
Ich höre mit dem billigsten Handfunkgerät die Sonden von Stuttgart und 
Payern in der Schweiz problemlos. Es sind auch schon Sonden in meine 
Gegend geflogen und konnten geborgen werden. (Weit nachfahren tu ich den 
Dingern nicht).

Nochmals herzlichen Dank.

von Thomas S. (thommi)


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Ist eigentlich ganz einfach:
http://escursioni.altervista.org/Radiosonde/
runterladen, das ist der Rs41-Tracker, den installieren, Programm 
starten, Scanner an den Mic-Eingang des Rechners einstöpseln und 
geniessen.

Du solltest nur in der oberen Menüleiste das Zickzackicon anklicken und 
auf dem Fenster, das sich dann öffnet die Amplitude des Signals so 
einstellen, dass die Spitzen nicht abgeschnitten werden, also 
Scannerlautstärke anpassen.

Der Rest ist dann eigentlich selbsterklärend. Du siehst dann auf der 
Karte, wo die Sonde gerade ist, und deren Verlauf. Darüberhinaus alle 
weiteren Daten, die sonst noch gesendet werden. Ist echt interessant.

Hier bekommst du noch mehr Infos:
https://www.richy-schley.de/
Da einfach im Menü Funkempfang anklicken, un dann Wettersonden.

Habe gerade die Wettersonde aus Stuttgart auf dem Schirm, die geht im 
Raum Oettingen in Bayern gerade runter.

von F. M. (foxmulder)


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von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Mit einem STM32WL33 hätte man eine sehr kompakte und auch 
energieeffiziente Möglichkeit das Signal zu empfangen und dekodieren... 
😉

von Kay-Uwe R. (dfias)


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Niklas G. schrieb:
> Mit einem STM32WL33 hätte man eine sehr kompakte und auch
> energieeffiziente Möglichkeit das Signal zu empfangen und dekodieren...
Batteriebetrieb oder die falsche Vokabel erwischt?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Kay-Uwe R. schrieb:
> Batteriebetrieb

Ja für Batteriebetrieb. Wenn man Netzstrom hat macht es keinen 
Unterschied, da kann man auch den ESP32 nehmen

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