HeatMap Plugin - плагин для RTL-SDR и SDRSharp.

...

...

Многие сайты, так или иначе связанные с программно-определяемым SDR radio - сообщали о новом плагине, для RTL совместимых программ - Frequency Heatmap Generator ... Плагин Heatmap Viewer разработан для SDR# ... Плагин позволяет создавать тепловые карты из данных, собранных с помощью утилит и RTL-SDR ... Визуализирует созданные файлы ... Тепловая карта - сопоставление EMI ( Electromagnetic Interference, электромагнитная помеха, излучение ) ... Чтобы использовать этот новый плагин - сначала необходимо сгенерировать некоторые данные тепловой карты в формате CSV с помощью программного обеспечения для цифрового управления компьютерным радио на базе чипа Realtek ... Затем нужно открыть CSV файл в плагине ...

Отмечают, что этот плагин можно использовать для поддержки программного обеспечения, такого как WSJT-X и других видов связи ... Инструмент тепловой карты - не являются чем-то новым, но удобство использования данных заключается в том, что - по щелчку на изображении тепловой карты, можно мгновенно настроиться на частоту ... Он нацелен на обеспечение большей скорости, чем heatmap.py, при сохранении того же формата изображения ... Тепловые карты - популярный способ поиска интересующих сигналов в больших диапазонах частот и просматривая тепловую карту - можно мгновенно настраиваться на частоты, на которых была записана интересующая активность ...

Когда, в одной из прошлых статей, я упоминал, что мне стало интересно, на каких диапазонах RTL-SDR генерирует паразитные самовозбуждения (в том числе, и - наведенные от ноутбука), при замкнутом накоротко антенном входе (а лучше, наверно - вообще заземленном), чтобы избегать их - в дальнейшем ... Их оказалось - так много, что я отказался и бросил эту затею ... Именно использование этого плагина поможет составить не только карту активности RF сигналов, но и карту внутренних помех радио приемника RTL-SDR ...

Установка.

Установка плагина ... Для установки плагина нужно скопировать файлы HeatMapGenerator.dll и SDRSharp.HeatMapView.dll в директорию программы SDRSharp (SDR#) и прописать Magic Line (волшебную строку инициализации плагина) в файле Plugins.xml (в конец кода, перед закрывающим тегом) ... При запуске ПО SDRSharp - плагин должен отображаться на боковой панели ...

Пример плагина HeatMap тепловой карты спектра радиосигналов для RTL-SDR радио на экране программы SDRSharp ...

Просмотр тепловой карты ... Двойной щелчок мышью на имени в списке карт запустит над областью диапазона новую панель с тепловой картой ... С помощью команд просмотра, можно : увеличивать и уменьшать масштаб колесом мыши (выбрав окно карты правой кнопкой ПКМ) ; движением мыши - панорамировать, клик по дорожке сигнала - настроить радио на указанную частоту ...

Создание новой карты.

Создание новой тепловой карты ... Плагин поставляется с образцом тепловой карты, но в конечном итоге многие захотят создать свои собственные тепловые карты, так как регион, зона, условия приема, уровень сигналов и помех - у всех будет разный ...

Чтобы собрать некоторые спектры - рекомендуется использовать утилиту командной строки rtl_power.exe из архива RelWithDebInfo.zip RTL драйверов от Osmocom ... rtl_power - это служебная утилита, simple FFT logger for RTL2832 based DVB-T receivers, простой логгер / регистратор БПФ для приемников DVB-T на базе RTL2832 ... FFT в радио - означает БПФ, быстрое преобразование Фурье, алгоритм ускоренного вычисления дискретного преобразования Фурье, позволяющий получить результат за время, меньшее чем требуемого для прямого, по формульного вычисления ... Иногда под быстрым преобразованием Фурье понимается один из алгоритмов, называемый алгоритмом прореживания по частоте - времени) ...

Для запуска rtl_power потребуется особая командная строка с параметрами ... Придерживайтесь установки значений ключей, рекомендованных автором плагина ...

-f lower : upper : bin_size [Гц] ...
* Lower / Upper - можно использовать весь допустимый диапазон частот для отслеживания / или - только тот, что поддерживается донглом / или - интересующий участок диапазона на выбор ... Есть высокая вероятность, что диапазон выше 1700 мГц - зажат ...(В синтезаторе - нет значений PLL для настройки на высокие значения частот) ... (PLL - фазовая автоподстройка частоты) ...
* Бинарный размер максимальный ; меньший размер - использовать удобнее ; допустимый диапазон BIN Size : 1 Гц - 2,8 МГц (существуют и дополнительные ограничения) ...

-i integration_interval ...
* Интервал интеграции (глючит, если полная развертка занимает больше интервала) ...

-c crop_percent, 0 ... 1 (0.25 ; 0.50) ...
* Рекомендуется 20 - 50 процентов (экспериментальная опция) ...

-e exit_timer ...
* Установка времени таймера выхода ...

-g tuner_gain ...
* Усиление тюнера ...

filename ...
* Имя файла в формате CSV ... (символ - - выгружает образцы в стандартный вывод ; без имени файла - также используется стандартный вывод) ... Кавычки " filename " (обычно - не требуются) - обязательно, если используются национальные шрифты или пробелы в имени файла ...

Используя меню плагина, в программе SDRSharp, можно создать (подключить CSV) несколько тепловых карт с разным периодом и временным охватом, переименовать, удалить ... Исходный код плагина для разработчиков - также доступен, на условиях лицензии MIT ...

Примеры от авторов утилиты : ...

* rtl_power -f 88M:108M:125k fm_stations.csv (создает 160 бинов в диапазоне FM, отдельные станции должны быть видны) ... (108 - 88 = диапазон 20 мГц разделить на 125 кГц = 160 бинов) ...

** Примечание ... Несмотря на то, что полоса пропускания широкополосного FM составляет 250 кГц - средняя полоса канала вещания радиостанции составляет около 160 кГц ... Следует ли из этого, что - если bandwidth искомых станций 15 кГц (AM, USB, LSB) - то и нужно указывать именно это значение, как BIN Size ? ... (Это - про то, что автор плагина указывает : работать с меньшими значениями легче [лучше детальность], но - дольше [создается больше BIN выборок]) ... (450 - 400 = диапазон 50 мГц разделить на 15 кГц = 3333 бин выборки) ...

* rtl_power -f 100M:1G:1M -i 5m -1 survey.csv (Пятиминутное сканирование почти всего в низком разрешении) ...

* rtl_power -f ... -i 15m -1 log.csv (интегрировать в течение 15 минут, а затем выйти) ...

* rtl_power -f ... -e 1h | gzip &qt; log.csv.gz (собирать данные за один час и сжимать их на лету) ...

*** Конвертировать CSV в график тепловой карты : http://kmkeen.com/tmp/heatmap.py.txt ... (Нужно было использовать этот путь - ранее, до разработки плагина HeatMap) ...

Сканирование и лог радио данных.

Правда, у меня - первый запуск программы rtl_power с указанными параметрами - вызвал сбой выполнения, с ошибкой : Invalid sample rate ... Недопустимая частота дискретизации ... Проблемы с аудио ? ...

Сбой при запуске rtl_power - Invalid sample rate ...

Первоначально - я тоже подумал о сбое частоты дискретизации настроек звуковой карты и передернул 44100 кГц на 48000 кГц - но это не помогло ... Один пользователь, в сети интернет - сообщал, что его проблема с invalid sample rate заключалась в замене драйверов Realtek звуковой карты на Windows совместимые драйверы, при обновлении системы ... В частности, это происходит в том случае, что Windows (по умолчанию) - поддерживает звук для sound card ... Поэтому, специально - установка оригинальных драйверов - не требуется ... Однако, для моей системы - обновления отключены и стоят родные драйвера Realtek ... Переустановка драйверов Realtek High Definition Audio Manager позволила решить проблему ... Ему, но - не мне ...

Тогда я стал внимательно приглядываться к значениям ключей командной строки и увидел, что для сканирования диапазона 24 мГц - 1700 мГц был указан бинарный размер выборок - всего 50 кГц ... Мне показалось это слишком малым значением ... Тогда, при том же бинарном размере - я установил диапазон сканирования 24 мГц - 25 мГц и программа успешно запустилась, установив sample rate в значение : 1333333.015442 Гц ...

Успешный запуск утилиты rtl_power для сбора статистики ...

Проблемы настроек и взаимодействия.

Интересно, какую формулу надо применить, чтобы изначально правильно установить значение параметра bin_size ? ... Опытным путем было выяснено, что выборка sample rate 1 Гц - работает для ширины полосы частот, не превышающей 400 мГц (24.000 - 424.000 или 1000.000 - 1400.000) ... В то же время, для частоты 24 мГц - 1700 мГц (диапазон 1676 mHz) - любые значения BIN Size, менее 1 мегагерца - будут неработоспособны ... Но это абсолютно не значит, что для диапазона 800 мГц - потребуется BIN Size, равный 500 кГц и более ... Прекрасно будет работать, например, частота выборки 10 кГц ... Просто будут меняться значения ...
* Bin Size : 10 kHz ... Total FFT bins : 195072 ... FFT bin size : 5.46 kHz ...
* 100 kHz ... 12192 ... 87.48 kHz ...
* 500 kHz ... 3048 ... 350 kHz ...
* 1000 kHz (1 mHz) ... 800 ... 700 kHz ...

Если произойдет исключение и сбой программы, в том числе связанный с malloc (резервирование выделяемой памяти) - просто, нужно : либо - уменьшить диапазон сканирования, либо - увеличить значение BIN Size в запросе командной строки ... Могут возникнуть и другие ошибки ...
r82xx_write : i2c wr failed ...
r82xx_set_freq : failed ...

# Если в лог файле будут обнаружены записи -1.#J, то такой файл, также - будет не валидный ... # - указывает, что переменная вне диапазона и не может быть рассчитана ... Например, такая ситуация может возникнуть, если для быстрого сканирования узкого диапазона частот в 1 мГц (выборка 100 кГц, заполнение буфера 6.14ms) указан ключ -i 1m (рапорт каждую минуту) и ключ -1 (делать однократно) ... Надо изменить параметры строки запуска, указав отчет -i 1s (каждую секунду) и можно добавить ключ -e 1m (выход через одну минуту), при этом в лог будет записан 71 (!?) отчет ... Но, карта - не может быть загружена из-за ошибки : Check Range - проверьте диапазон ... Также эта ошибка может возникнуть из-за сбоев в ответе RTL-SDR при обработке большого объема данных на высокой скорости ...

# Если изменить BIN Size со 100 кГц на 10 кГц - формат диапазона станет валидный и карта сможет быть загружена ... В чем разница ? ...
* Параметр : для BIN Size 10 кГц ... 50 кГц ... 100 кГц ...
* Total FFT bins : 256 ... 32 ... 16 ...
* FFT bin size : 5208.33 Hz ... 41666.66 Hz ... 83333.31 Hz ... (пятый элемент строки в CSV файле, шаг, Герц) ...
* При, этом - данные и так логгируются с кроппингом 25% (ключ строки -c 0.25), то есть, с уменьшением данных : Logging bins = Total FFT bins - 25% ...

Пример создания тепловой карты диапазона 24 - 25 мГц, лог спектра внутренних шумов RTL-SDR с короткозамкнутым антенным входом, скан лог полосы 1 мГц, с параметрами : бинарный размер 10 кГц, время логгирования - 1 минута ... Тот же лог, только для более широкого (в 100 и более раз) диапазона наблюдения - нарисует сверху, лишь тонкую цветную полоску, толщиной в пару пикселей ... Просто не хватит времени сгенерировать большего объема данных для рисования карты ...

Из обзора указанных выше параметров - совершенно неясно, почему карта с BIN Size больше 10 кГц - становится неработоспособной ... Даже 11 кГц - уже не работает ... Хотя и начинает прослеживаться некоторая зависимость - все равно, для каждого конкретного случая сканирования придется подбирать параметры ...
* для диапазона 24.000 - 26.000 (2 мГц) уже будет работать бин сизе 20 кГц, но - не 30 kHz ...
* для диапазона 24.000 - 27.000 (3 мГц) уже будет работать бинарный размер : и 10, и 20, и 30 кГц, но возможно - не 40 kHz (не проверял) ...

Калькулятор расчета BIN Size для логгера rtl_power.

Калькулятор предварительного расчета значения бинарного размера BIN Size для диапазона сканируемых частот, по данным, полученных опытным (экспериментальным) путем для пропорций, с которого можно начать подбор оптимальной величины параметра ...

Ввести : мГц ... Ширина полосы сканирования (разделитель - использовать точку : 0.25 ; 2.5) ...

BIN Size, предварительный расчет ...

от кГц - до кГц ...

Основной расчет : средние значения ... (сжато, быстрее, меньше ошибок) ...

кГц, или мГц ...

Дополнительный расчет : подгонка ширины карты к размеру экрана ... (возможны ошибки в данных) ...

кГц, или мГц ...

Экспериментальная функция : ширина карты во весь экран ...

кГц, или мГц ...

Вот примеры сканов тепловой карты, полученные при помощи калькулятора / основного расчета среднего бинарного значения ... По полученным данным, карты были сгенерированы - с первой попытки ...

25 - 75 мГц, полоса 50 мГц ...

1300 - 1350 мГц, полоса 50 мГц ...

Эта технология предварительного расчета бинарного размера - работает ... Независимо от различных диапазонов, для одинаковой полосы - все параметры расчета, шкала делений и прочее - не имеют отличий ... Шаг шкалы частот программы SDRSharp - зависит от установленного значения Sample Rate (в настройках, SDR controller ; эффект проявляется после перезапуска приложения) ... Но эти изменения никак не влияют на тепловую карту ...

Снижение бинарного значения - расширяет ширину карты Heat Map, позволяя выйти за границы экрана и начать панорамироваться (сдвигаться вправо / влево) ... Но, как узнать изначально, какой должна быть поправка, чтобы карта сразу легла в размер окна - пока непонятно ... Для начала - я выяснил диапазон ответа RTL-SDR донглов v2 Black, v3 Blog Silver, v3 Pro Gold ... Все радио донглы отрапортовались : доступный диапазон 0 - 2145083648 Гц и одинаковая для всех ошибка : No valid PLL values from 1772770000 ... То есть - это даже скорее всего проблема не радиофлешек, а некой DLL в драйверах, которая имеет ограничение ... Также, в синтезаторе - нет куска частот (2104 - 2146 мГц) настроек для PLL ... Да и, видимо - некоторых / других участков, начиная с 1772 мГц ... Поэтому - получилось предельное значение для расчетов = 1769500000 Hz ...

Рутину пропускаю ... И ... Попытки вычислить усредняющий, поправочный и адаптирующий коэффициент - не привели к окончательному результату ... Максимум, чего удалось добиться - это 25% прибавку к ширине, между устойчивым средним и граничным значением, после которых вычисления калькулятора начинают давать результаты с ошибками ... В калькуляторе это отражено, как - дополнительный расчет : подгонка ширины карты к размеру экрана ... Однако - другие параметры командной строки запуска утилиты - не модифицировались и могут скрывать потенциальные улучшения алгоритма вычисления ...

Примечание : Шкала частот цветовой карты пытается приспособиться автоматически ... Но есть одна хитрость ... Если, после увеличения, карта не достигла предела шкалы (не вышла за нее), то - она остается растянутой на весь экран и больше не панорамируется ... Иначе - будет работать с увеличением, как и было задумано ...

Примечание : В случае среднего расчета на калькуляторе, полученное значение - это примерно 30% от всей доступной ширины окна ...
* Попытаться разделить среднее значение на 3, чтобы карта смогла стать близко равной ширине окна / экрана ...
* А, еще - есть и минимальное значение ... В этом случае - ширина карты занимает 2 экрана ... Половину видно сразу, а вторая половина выехала за правую сторону окна (не вписались в дисплей) и может быть сдвинута при помощи панорамы ...
* При коррекции, главное - не вылезти за пределы безошибочных расчетов, которые динамично связаны с шириной полосы сканирования ... Самый правильный путь - сделать быстрый (1-минутный) экспресс-скан, чтобы - понять, что параметры подобраны правильно и карта открывается в плагине ...

Важно понимать, что тепловая карта - это тот же водопад, только логгированный (статический), сжатый по частоте и времени в заданных пределах ... Отсюда проистекают варианты его использования : как средство быстрого обзора или как инструмент длительного мониторинга в заданном диапазоне, различной длительности по времени, что позволит, например, оценить прохождение волн радио или активность спутников при проходах ... Это - тот же сканер частот, только лучше, нагляднее, с более широкими возможностями настройки сканирования и достаточным временем для детальной обработки результатов + моментальной настройки на частоту приема радио ...

Август, 2020 ...

...

...

Быстрый поиск по сайту :


Популярное : ...

... | ... Найти ... | ... Тюнинг ... | ... Радио ... | ... Читать ... | ... Торрент ... | ... Погода ... | ... Компьютер ... | ... Идея ... | ... Программы ... | ... Ремонт ... | ... Авто ... | ...

Пройти тест на коронавирус - онлайн, сейчас и сразу ... Быстрый экспресс-анализ по научным симптомам и признакам ...

TechStop-Ekb.ru : познавательные развлечения, техника, технологии ... На сайте, для работы и соответствия спецификациям - используются ... Протокол HTTPS шифрования для безопасного соединения с сервером и защиты пользовательских данных ... Антивирус DrWeb для превентивной защиты пользователей от интернет угроз и вирусов ... Ресурс входит в рейтинги Рамблер Топ 100 (познавательно-развлекательные сайты) и Mail Top 100 (авто мото информация) ...

Тех Стоп Екб RU (РФ) официальный сайт, популярные темы, погода, новости, обзоры с картинками, бесплатно, актуально, без регистрации ... Смотреть утром, днем, вечером и ночью - круглосуточно онлайн ...

* Меню раздела *


© techstop-ekb.ru, 2016++, 2020.