Teensy SRD Empfänger

[Neuge]

Hallo liebe Radiofreunde.

Ich wollte euch hier mal mein lettes Bastelprojekt vorstellen.
Es ist es ein Teensy SDR Empfänger. Eigentlich brauche ich das Teil ja gar nicht aber man hat ja sonst nichts zu tun.
Ich hoffe das Projekt hat hier noch niemand vorgestellt.

Zum Radio:

Empfang von 15kHz bis 30 MHz. Es geht zwar auch mehr, aber das habe ich nicht realisiert.
Teensy sind kleine Microcontroller Boards, welche recht schnell sind. Sie eignen sich deshalb sehr gut für solche Projekte.
Das Ursprungsprojekt ist allerdings schon ein paar Jahre alt. Hier mal 2 Bilder von meinem kleinen Radio:

Erster Prototyp noch mit gelbem Gehäuse , wären der Findungsphase:
   

Zu 90% fertig gestelltes Radio. Das Gehäuse ist aus dem 3D Drucker.
   

Hier noch ein paar Links zu verschiedenen Ausführungen:

Seite von PA0RWE
Seite von DD4WH
Link zum Forum von I40

Tino

[Bernhard45]

Wunderbares Werk! Sieht ja fast schon wie ein DSP-Tecsun aus.
Das Display sitzt direkt über dem Board mit den Eingangsfiltern, sehe ich das richtig?
Hast Du da noch eine Schirmung verbaut oder gibt es Probleme
mit Aussendungen der Datenleitungen oder des Displaycontrollers ins HF-Frontend?

Gruß Bernhard

[Neuge]

Hallo Bernhard,

dann machen wir mal hier weiter. Passt wahrscheinlich besser als im "suche" Abteil ...

Einstreuungen gibt es eigentlich keine. Eine Abschirmung habe ich zwischen Display und Filter nicht gebaut.
Allerdings sind das auch 2 lagige Platinen mit jeweils einer Massefläche auf der Rückseite.
Sicher gibt es in dem einen oder anderen Band noch Störungen und Geistersignale. Ich bin aber nicht mit dem Ziel heran gegangen, einen nahezu perfekten RX zu bauen.
Vielmehr um ein kleines Radio mit Spekrumanzeige zu haben, um überhaupt etwas zu empfangen.
Softwaretechnisch sieht es bei mir leider nicht so gut aus. Ich komme mehr aus der Hardwareecke. Eine Erweiterung auf DRM wäre echt spite. Dann würden sich sicher viele so ein Teil abeuen. Zumindest kenne ich noch einige die das Thema DRM auch interessiert. Ich bin aber leider nicht in der Lage das zu implementieren.
Bin also auf Leute angewiesen, die etwas besser aufgepasst haben als es um Code ging;-)
Den Teensy 4.0 habe ich ja hier schon liegen. Der macht statt den 210MHz dann schon 600MHz. Das sollte eigentlich ausreichen auch für DRM. Ich hatte vor einiger Zeit schon mal versucht Dream auf dem Raspberry zum Laufen zu kriegen, leider ohne Erfolg. Bei Kompilieren kamen immer wieder neue Fehler. Im Endeffekt habe ich es dann erst einmal aufgegeben. Hier wäre ja eine Kombination von Raspberry, RTL Stick und UpConverter ganz interessant.
Zum Test ein DMR Signal zu erzeugen, ist nicht schwer. Da gibt es ja auch im Amateurfunk Bestrebungen, wenn auch mit kleineren Bandbreiten und anderen Codecs.
Aber zurück zum Teensy SDR. Hier fehlt mir noch ein geeigneter Abschwächer. Die aktuelle verfügbaren finde ich viel zu teuer. Auch ein Vorverstärker wäre sicher nicht verkehrt. Aber das alles in mein kleines Taschenradio zu bauen, habe ich nicht vor. Vielmehr als Test mit dem Teensy 4.0 auf dem Steckboard.
Also wenn ich dir irgendwie behilflich sein kann, gib Bescheid.

Tino

[Bernhard45]

Als erstes könnte man ja schauen wie gut der 4.0 schon in Teensyduino unterstützt wird und ob sich die Firmware von DD4WH kompilieren lässt. Da hängen auch ja einige Fremdbibliotheken dran....

Ah ich sehe gerade im Github des Projektes in Teensy_Convolution_SDR.ino folgende Kommentare:

"TEENSY CONVOLUTION SDR"



  SOFTWARE FOR A FAST CONVOLUTION-BASED RADIO



  HARDWARE NEEDED:

  - simple quadrature sampling detector board producing baseband IQ signals (Softrock, Elektor SDR etc.)

  (IQ boards with up to 256kHz bandwidth supported --> which basically means nearly 100% of the existing boards on the market)

  - Teensy audio board

  - Teensy 3.6 or Teensy 4.0 (No, Teensy 3.1/3.2/3.5 not supported)

  HARDWARE OPTIONAL:

  - Preselection: switchable RF lowpass or bandpass filter

  - digital step attenuator: PE4306 used in my setup





  SOFTWARE:

  - FFT Fast Convolution = Digital Convolution

  - with overlap - save = overlap-discard complex bandpass main filtering

  - spectral NR uses FFT-iFFT overlap-add with 50% overlap



  - in floating point 32bit

  - tested on Teensy 3.6 (using its single precision FPU) and on Teensy 4.0 (with its double precision FPU)

  - with Teensy 3.6: compile with 180MHz F_CPU, other speeds not supported. Maybe with the newest fix in Teensyduino, higher speeds could work, but this is untested

  - with Teensy 4.0: compile with "Optimize: Faster", never use "Optimize: smallest code", the latter will not work!

und weiter unten im Text 

  - now runs on Teensy 4.0

für unsere AM-Stereo-Leute könnte dies interessant sein:

 - implement Motorola C-QUAM AM Stereo demodulation

Also grundsätzlich sollte sich die Firmware direkt schon auf dem Teensy 4.0 übersetzen lassen und laufen. Wenn Du Lust hast, könntest Du dein SDR ja versuchsweise mal mit dem 4er und der neuen Firmware testen. Dabei die Frage im Auge behalten: Wie stabil läuft das SDR und welche CPU Last bringt die neue Firmware mit?

Ich werde mir das SDR auf einem Steckbrett gleich mit dem 4er (muss erst noch bestellt werden) aufbauen und selbst testen. Ich denke schon das man da noch genügend Rechenzeit über haben wird, um Digimodes und DRM, sowie den AAC gleich in Software mitzunehmen.  Technisch weniger anspruchsvoll als der rechtliche Teil.

Den AAC hatte ich selbst nämlich schon in Software auf einem ESP32 implementiert. Und zwar in einer Firmware für ein Internetradio, welches die Audiodecodierung in Software und den VS1053 DSP  überflüssig machen sollte. Da gab es - nun noch keinen richtigen Ärger, aber schon deutliche Warnungen. Johanna (aus dem Forum hier) und der Ed Smallenburg aus diesem https://github.com/Edzelf/Esp-radio und aus diesem Projekt https://github.com/Edzelf/ESP32-Radio können da auch ein Lied von singen und der AAC musste draußen bleiben, Quellcode des Codecs ebenso. Die Alternative wäre eine Registrierung als Hersteller und als Lizenznehmer gewesen. https://www.iis.fraunhofer.de/de/ff/amm/...heaac.html und https://www.iis.fraunhofer.de/de/ff/amm/impl.html 
Für ein Hobbyprojekt nicht machbar. Der DRM-Softwaredecoder für ein Teensy SDR müsste zunächst also getrennt von der DD4HW-Firmware ausgerollt werden. Wahrscheinlich nur "unter der Hand", als BLOB so wie es Linuxe zum Teil machen, ist sicher auch eine rechtliche Grauzone, oder oder oder, wahrscheinlich bis das Patent ausgelaufen ist und nicht mehr lizenziert wird.  Für mp3 gilt dies ja schon (zum Teil): https://www.iis.fraunhofer.de/en/ff/amm/...s/mp3.html 


Gruß Bernhard.

[Reflex-Kalle]

Den Teensy Convolution SDR finde ich sehr interessant. Die Teile dafür stehen schon lange auf meinem Weihnachtswunschzettel und mal sehen ob unsere Kinder meine Wünsche erfüllen werden. Als HF-Frontend hab ich mir das Receiver Kit von QRP Labs mit dazu passendem Si5351 Synthesizer Kit ausgesucht

https://www.qrp-labs.com/receiver.html

https://www.qrp-labs.com/synth

Mal sehen, was da son noch mit leichten Veränderungen gehen könnte. Hab da die Vorstellung, dass der Si5351 an zwei CLK-Ausgängen inverse Rechtecksignale erzeugen könnte und man für die Erzeugung der Quadratur-Frequenzen dann den 7474 Teiler statt mit vierfacher nur mit zweifacher Frequenz betreiben könnte. Damit würde man eine doppelt so hohe obere Frequenzgrenze des SDR erreichen können. Das hätte gegenüber der direkten Erzeugungh der Quadrartur-Frequenzen mit dem Si5351 ohne nachgeschaltetem 7474 Teiler den Vorteil, dass die untere Frequenzgrenze des SDR nicht eingeschränkt wird und auch kein "Empfangsfrequenzloch" vorhanden wäre.

Gruß

(Reflex-)Kalle

[Neuge]

Hallo Bernhard,

die Tage kommt auch mein 2. Display. Dann kann ich den Teensy 4.0 mal testen.
Mein Jetziges Radio möchteicheigentlich nicht noch einmal zerlegen.
Die Auslastung beim 3.6 ist je nach Modus sehr unterschiedlich. Sie schwankt zwischen 25% und 99%. So ganz habe ich noch nicht feststellen können, woran das liegt.
An den unterschiedlichen Modulationsarten jedenfalls nicht.
Es gebt da aber noch ein kleines Problem mit der Arduino IDE. Wenn man einen 3.6er Teensy für das SDR nutzt, kann man maximal mit der Version 1.8.5 und Teensduino 1.4 arbeiten.
Andernfalls bekommt man eine Menge Fehlermeldungen vom Kompiler zurück. Was das alles bedeutet und ob man es abstellen kann, habe ich noch nicht heraus gefunden.
Der Teensy 4.0 wird nicht unterstützt bei der 1.4er Version. Hier muss dann was neues her und auch die aktuelle Arduino IDE kann man dann nutzen.
Man ann aber scheinbar keine 2 parallel installieren. Ich denke auch dafür findet sich eine Lösung.
Wie gesagt, viel kann ich zur Softwareentwicklung nicht beitragen. Ich kenne mich damit leider zu wenig aus.
Würde es aber super finden, wenn es hier irgendwie vorwärts geht.
Hatte vor einiger Zeit mal das PSDR nachgebaut. Leider auch mit unfertiger Software. Da war das Interesse irgendwie nicht da, obwohl sehr klein und einzigartig.
Stattdessen nutze ich jetzt einen MCHF, falls dir das was sagt.


Tino

[Bernhard45]

Man ann aber scheinbar keine 2 parallel installieren. Ich denke auch dafür findet sich eine Lösung.

Hallo Tino,

man kann beliebig viele Entwicklungsumgebungen (also die IDE + Fremdbibliotheken) getrennt in unterschiedlichen Installationsordnern halten. Die IDE greift dann nur auf das im eigenen Ordner angelegte Ökosystem zurück. Bei der Installation sollte aber nie die automatische Installation gewählt werden, sondern nur eine händische. Die Entwicklungsumgebung wird ja auch als normale Zip mit Ordner zum Download angeboten, ohne Installer. Darauf kann man dann unterschiedliche Versionen auf einem PC einrichten, nur durch umkopieren von Ordnern. Wenn ich soweit bin und alle Teile bzw. Platinen habe, werde ich das mal bildhaft Dokumentieren.

Gruß Bernhard

[Neuge]

Hallo Bernhard,

leider funktioniert das bei mir nicht. Wenn ich die neue installieren will, erkennt die Installation immer die alte Version welche dann deiinstalliert werden muss.
Auch wenn ich den Ordner vorher umbenenne, kann ich keine zweite IDE installieren.
Hast du vielleicht noch einen Tipp für mich ?
Habe heute alle Komponenten für den Teensy 4 bekommen und schon zusammen gesteckt.

Tino

[Bernhard45]

Hallo Tino,

du kannst doch bei der Installation unter "Select Arduino Folder" die Position
der zweiten IDE auf dem Datenträger angeben?! Dorthin werden dann alle Libs
hingeschrieben.

Siehe:
"Select the location where you extracted the Arduino Software. On Windows, the location will default to the location where Arduino's installer places the software."

Also nicht Standardvorschlag "default-Wert" nehmen, sondern die Position der zweiten (neuen) IDE! Die Defaultlocation ist ja nur ein Vorschlag.

Wahrscheinlich hattest Du früher mal die IDE mit dem automatischen Installer auf das System gebracht und nun steht der Pfad in der Registrierungsdatenbank von Windows.
Wenn das die Deinstallation nicht mit weg bekommt, bleibt nur das händische Entfernen aus der Registrierungsdatenbank. So oder so solltest Du aber auch einen
anderen Installationspfad für die Bibliotheken auswählen können!?

Gruß Bernhard

[Neuge]

Hallo Bernhard,

habe das Ganze jetzt mit dem Mac gemacht, da gehts problemlos.
Habe alles zusammengesteckt und getestet. Leider läuft der Audiocodec beim T4 nicht ;-(
Habe 2 verschiedene getestet. Einmal das original Audio shield und dann noch einen externen PCM5100.
Jetzt isses aber zu spät um die Ursache heraus zu finden. Verbindungen sind alle wie beschrieben, aber es werden keine Daten ausgetauscht ;-/

Tino

[Neuge]

Um das hier mal wieder etwas aufzufrischen, habe ich die Tage mal weiter gebaut.
Leider bekomme ich den Teensy 4.0 nicht so richtig zum Laufen.
Ich bekomme weder Audio in noch aus dem Teensy. Mehrere Codecs habe ich probiert, auch das originale Teensy Audio Shield.
Keine Ahnung ob das etwas defekt ist, oder im Programm etwa snicht stimmt.

Tino