RTL-SDR RTL2832U R820T2 TCXO+BIAS T+HF

Nel 2017 ho comperato la fantastica chiavetta/dongle SDR (Software Define Radio) - RTL nella versione RTL2832U. L'investimento necessario è di ben... 30 euro ! Ebbene si, avete capito bene. Questo fantastico ricevitore in miniatura costa solo 30€. Le potenzialità però sono enormi. La motivazione principale che me l'ha fatta acquistare è la possibilità di ricevere le trasmissioni aeronautiche in VDL-2 (VHF Data Link Mode2). A partire dal 2014 infatti, gli aerei di nuova fabbricazione adottano questo standard di trasmissione dati al posto del vetusto ACARS. Nella frequenza europea 131.725 MHz sono sempre meno i segnali ACARS che si possono ascoltare/decifrare. Se si sintonizza invece la frequenza di 136.975, i segnali VDL-2 sono innumerevoli.

La chiavetta RTL2832U è un ricevitore SDR la cui frequenza operativa si estende da 24 a 1766 MHz. Come tutti i dongle a pennetta ha un connettore USB maschio da un lato e un connettore SMA femmina dal lato opposto. Il contenitore che contiene il circuito è in alluminio e questo permette un sistema di raffreddamento passivo. Il tuner è il nuovo R820T2, compatibile con tutti i software precedenti per il modello R820T. Questo dongle è molto stabile grazie al TCXO. Lo scostamento in frequenza è inferiore a 1PPM.

La decodifica del VDL-2 è possibile grazie al poderoso software del radioamatore francese F6CTE, il Multipsk. Ai 30€ della chiavetta, bisogna infatti aggiungerne altrettanti per la licenza del Multipsk. Vi assicuro però che ne vale la pena. Il programma in questione è un validissimo multimodo, sicuramente sfruttabile anche per decifrare numerosi altri modi digitali, sempre più presenti nell'etere. Il VDL-2 consente maggiori volumi e varietà di messaggi rispetto al vecchio ACARS. La modulazione è caratterizzata dai seguenti parametri: Channel allocation: 25 kHz Modulation: D8PSK - Differentially encoded 8 Phase Shift Keying Symbol rate: 10500 baud Bit rate: 31500 bits/s E' incredibile come il Multipsk riesca correttamente a decodificare i velocissimi burst (10500 baud) del sistema, senza incertezza alcuna. Con un normale scanner è quasi impossibile "ascoltare" il caratteristico rumore del VDL-2. Bisognerebbe sintonizzare il ricevitore in USB, con una larghezza di banda di circa 20/25 KHz. Magari poi invertire i canali IQ ed escludere l’AGC del ricevitore. Tutto questo lo fa in automatico la nostra chiavetta RTL-SDR.

Nel programma Multipsk bisogna impostare una serie di parametri. Negli screen shots qui di seguito i parametri sono evidenziati con cerchi rossi. Prima di tutto selezionare la sound card come ingresso ed uscita audio. Selezionare il tipo di dongle RTL/SDR. Impostare il TCP/IP server su "ON". Così facendo si ottiene la risposta del programma che trova la chiavetta e conferma lo stato di operatività.

Ora è necessario specificare una serie di parametri che riguardano la chiavetta. Si clicca su Transceiver nella sezione RX/TX per far comparire la finestra Transceiver control through the Commander. In questa sezione bisogna specificare parametri di Gain e AGC. Auto=off, AGC=off e impostare il gain a 28. Impostare poi la correzzione di frequenza in ppm a seconda della propria chiavetta. Un valore intorno ai -50ppm dovrebbe essere buono. Si può comunque trovare il valore più azzeccato facendo delle prove con frequenze note, utilizzando la chiavetta con altri software tipo SDR-Sharp (SDR#). Una bellissima ed esaustiva guida all'utilizzo di questo software per utilizzare la nostra chiavetta comu un semplice ricevitore è presente a questo indirizzo: http://www.atouk.com/SDRSharpGuidaRapida.html

Adesso non resta che selezionare il modo di ricezione VDL2 dalla finestra RX/TX screen. Vi ricordo che nella versione di prova, senza licenza, funziona solo per pochi minuti in quanto è considerato uno dei modi professionali, e quindi a pagamento.

Ora bisogna impostare la frequenza di ricezione. Andare quindi nella sezione "I/Q direct interface" e impostare HF frequency a 0 e la frequenza a 136965000 Hz. Cliccare su Forward. Impostare poi AF Frequency a 10000.

Non ci resta ora che cercare i segnali VDL2 nella finestra di waterfall. Il valore di Sampling frequency verrà impostato secondo il tipo di scheda audio utilizzata (nel mio caso a 48K), ma anche con schede a 96K e 192K il waterfall avrà sempre la larghezza di 48K. I burst VDL2 sono delle righe orizzontali che bisogna far cadere al centro rispetto alle linee verticali del centro frequenza. I colori di rappresentazione variano e sono specificabili a piacere. Nella finestra qui sotto il segnale è la barra orizzontale bianca di circa 10Khz tra i due markers verticali azzurri.

Non è finita qui... Adesso per ricevere correttamente tutti i segnali bisogna effettuare la centratura fine della frequneza. Il modo più semplice è lasciar fare al Multipsk utilizzando il partametro AFC nella sezione RX screen.

L'alternativa è impostare i parametri manualmente selezionando il pulsante Go! Questi segnali richiedono una centratura che non si discosti oltre i +/- 50 Hz. Dopo circa 1000 messaggi di test MPSK misurerà lo scostamento della nostra frequenza sintonizzata rispetto alla frequenza del segnale ricevuto. Per esempio, se dopo 1000 test il valore di scostamento è di +40Hz dobbiamo diminuire la frequenza di ricezione di 40Hz.

Finalmente la ricezione dei primi messaggi decodificati inizia e, se la frequenza è corretta, i dati ricevuti si susseguono a ritmo vertiginoso. Cliccare sull'immagine per aprirla, a pieno schermo, in una nuova pagina web.

Ora la cosa interessante è che il programma Multipsk si può interfacciare con una serie di altri programmi per la visualizzazione dei dati di posizione degli aerei. Si può utilizzaare una mappa locale, DX Atlas o Google Earth. La soluzione migliore però è Planeplotter ! Tramite porta TCP/IP possiamo inviare tutti i dati raccolti a Planeplotter per la visualizzazione e sfruttare il log dei voli ricevuti. Sulla mappa avremo il codice ICAO dell'aereo con la sua altitudine e, se riceviamo più segnali del medesimo aereo, potremo avere anche la rotta percorsa. Per connettere Multipsk a Planeplotter è necessario, dalla finestra RX-TX, cliccare sul bottone in alto a sinistra TCP/IP. Si a prirà così la finestra dove specificare il numero di porta.

Bisogna impostare poi i parametri di ingresso dati anche su Planeplotter. Andare su Options / Mode-S Receiver / MultiPSK VDL2 server / Setup TCP client e inserire l'indirizzo 127.0.0.1:3125 Selezionare, nella sezione I/O settings di Plane Plotter, l'opzione VDL2-MultiPSK. Se tutto è corretto si vedranno i messaggi ricevuti da Multipsk traslati in PP.

Nell'immagine qui sopra si possono vedere i due programmi (Planeplotter e Multipsk) interconnessi tra loro. Nella porzione di sinistra, PP elenca i velivoli decifrati in VDL2 dal Multipsk. Cliccare sull'immagine per aprirla, a pieno schermo, in una nuova pagina web. Altro clik con il tasto sinistro del mouse per fare lo zoom.

In questa altra schermata la rappresentazione di PP è invece su mappa. Appena Multipsk decifra un messaggio di un aereo che contiene la posizione lo posiziona sulla cartografia. Cliccare sull'immagine per aprirla, a pieno schermo, in una nuova pagina web. Altro clik con tasto sinistro del mouse per fare lo zoom.