viernes, 27 de enero de 2012

SDR Softrock Ensemble II - Parte 2: El receptor en acción...

En este segundo artículo vamos a analizar el funcionamiento del receptor. El entorno de pruebas es el siguiente:
  •  PC Pentitum IV @ 2 GHz & 756 MB RAM
  • Tarjeta de sonido Sound Blaster Audigy SE (muy importante)
    • Velocidad de muestreo 96 Kbit/s, cuantificación de 24 bit
  • Antena dipolo asimétrico para las bandas de 40m a 6m a una altura de 10 m. (ver enlace en este mismo blog)
  • Software HDSDR
Como veremos, el resultado ha sido más que satisfactorio. Jamás habría imaginado que un receptor de conversión directa sin ningún tipo de amplificación pudiese recibir tan bien. Podríamos incluso afirmar que el receptor está a la altura de equipos convencionales de varios cientos de euros, aunque eso sí, es indispensable utilizar una buena tarjeta de sonido o de lo contrario los resultados serán muy mediocres.

TARJETA DE SONIDO: Después de unas pruebas inciales con tarjetas integradas en placa de diferentes PC, se evidenció que el resultado era malo pues las propias tarjetas tenían un nivel de ruido en reposo muy elevado, no eran nada lineales a partir de unos 10 KHz y para colmo generaban señales espúreas. Además de ésto, era imposible conseguir un buen ajuste de cancelación de frecuencia imagen con el software SDR. Tras un breve estudio de mercado dí con este modelo: Sound Blaster Audigy SE

Este modelo nos ofrece no sólo unas buenas especificaciones en cuanto a ruido y linealidad, sino que además permite muestrear a 96 KHz con 24 bits, de manera que podemos sacar el máximo partido a nuestro SDR disfruntando de un ancho de espectro de justamente 96 KHz. Lo mejor de todo es el precio: apenas 20 euros en cualquier tienda de componentes informáticos.


SOFTWARE SDR: Existen varias opciones, de las cuales yo he probado las tres más populares:
  • HDSDR: Simple, intuitivo y con el máximo espacio para el espectro. El preferido para pruebas sencillas.
  • POWER SDR: Muchísimas funciones pero complicado de instalar. También sirve para TX.
  • SDR-RADIO: Muy buenos algoritmos de filtrado, con decodificador de digitales integrado, menos espacio para el espectro y me gusta menos el manejo.
En cualquier caso, es imprescindible configurar bien el programa y sobre todo hacer muy bien el ajuste para eliminación de frecuencias imagen. Si no lo hacemos encontraremos las señales "reflejadas" a ambos lados del espectro. Con la tarjeta de sonido comentada se puede conseguir un aislamiento de más de 80 dB entre señal real e imagen, mientras que con las integradas en placa que he probado no pasaba de 50-60, que es bastante pobre.


RESULTADOS: He de reconocer que en un principio no me atraía mucho el SDR por el hecho de tener que depender del ordenador y manejar el equipo con el ratón, sin embargo con un software sencillo como el HDSDR el manejo es muy cómodo y las ventajas superan a los inconvenientes. El hecho de poder disfrutar de casi 100 KHz de espectro simultáneamente es una verdadera gozada ¡no se te escapa nada en la banda!

Como ejemplos, estas capturas en las bandas de 40 y 20 m:




De un vistazo podemos ver la actividad en CW, diferentes modos digitales y en fonía. Sintonizar una señal es tan fácil como hacer clic con el ratón. La visión panorámica del espectro nos puede dar una cierta idea de cómo esta la propagación y el ruido en la banda. Más en detalle, el espectro nos puede mostrar características técnicas de las señales que de otro modo son difíciles de apreciar (ancho de banda, distribución de la potencia, evolución en el tiempo, ajuste de la modulación, etc.).

Respecto a la demodulación de las señales, no vamos a entrar en detalles porque ya es sabido que uno de los puntos fuertes del SDR es el filtrado, esto es, buenísima selectividad y algoritmos de reducción del ruido muy efectívos. En este sentido, un SDR de 40 euros con una soundblaster de 20 euros está a la altura de equipos > 1000 euros...

Aquí tenemos un vídeo de ejemplo de recepción en la banda de 20 m:




EL SDR COMO RECEPTOR DE COBERTURA GENERAL: En este apartado el SDR también gana la partida. De un vistazo podemos identificar la infinidad de señales digitales que pueblan el espectro de HF y es difícil que se nos escape nada. Por ejemplo, sintonizando de 100 KHz, en 100 KHz, en poco rato habremos recorrido todo el espectro desde 2 hasta 30 MHz y habremos podido ver una grandísima parte de las señales que hay, ya sean digitales, fonía o radiodifusión. Para los aficionados a la radioescucha y la decodificación de señales es una auténtica maravilla. Algunas capturas de ejemplo:



 Y un vídeo demostrativo...



PUNTOS NEGATIVOS: Considerando una inversión total de 40 + 20 euros es difícil sacarle pegas al invento, pero siendo estrictos podemos comentar un par de cosas:
  1. Ante señales muy fuertes, como por ejemplo de radiodifusión, se produce intermodulación y aparecen varias imágenes en la banda. Esto puede mitigarse con atenuadores o filtros al efecto, también ayuda el utilizar una antena que no tenga mucha ganancia (dipolo multibanda o similar).
  2. No es posible eliminar al 100 % las frecuencias imagen, si bien, mientras las señales no sean muy fuertes no se suele apreciar (enlaza con el punto anterior).
  3. En el extremo opuesto, el no tener ningún tipo de amplificación hace que señales muy débiles no sean perceptibles.

CONCLUSIONES:

  • Es imprescindible utilizar una buena tarjeta de sonido.
  • Es imprescindible ajustar bien el software.
  • Es recomendable usar antenas de ganancia baja-moderada.
  • Si se cumple todo lo anterior, tendremos un magnífico receptor por un coste totalmente imbatible, que nos permitirá descubir muchas cosas en las bandas de HF y hacer multitud de experimentos.

73! de EA4FFI