KerberosSDR теперь доступен для предзаказа на Indiegogo!
За последние несколько месяцев мы работали над когерентным RTL-SDR с 4 входами под названием ‘KerberosSDR’ (ранее известным как HydraSDR), который задуман как недорогой способ войти в такие приложения, как определение направления RF-сигнала, пассивный радар, формирование луча и многое другое. Он также может использоваться как обычный 4-канальный SDR для мониторинга нескольких частот.
Когерентные по фазе RTL-SDR обсуждались и демонстрировались несколько раз за последние годы, но мы разочарованы тем, что пока не существует простого способа воспроизвести эти эксперименты. Необходимое оборудование было трудно собрать и получить доступ к нему, а программное обеспечение оставалось как закрытый исходный код или было слишком сложным для установки и использования. С KerberosSDR мы хотим изменить это, предоставляя готовое к использованию оборудование и программное обеспечение, чтобы сделать фазово когерентные приложения более доступными и простыми в запуске.
Благодаря нашему разработчику Tamás Peto, аспирантуBudapest University of Technology and Economics, которого мы наняли по объявлению в нашем предыдущем посте, и инженерной команде Othernet (ранее Outernet), которые являются нашими партнёрами по этому проекту, нам удалось создать рабочую систему и продемонстрировать корректную работу определения направления по фазе и пассивного радара (демо-видео ниже). Мы планируем в будущем выпустить код Tamás’а как открытое ПО, чтобы всё сообщество могло извлечь пользу и развивать его. Также если KerberosSDR окажется прибыльным, мы планируем реинвестировать часть прибыли в дальнейшее улучшение ПО и расширение списка сценариев использования.
KerberosSDR будет пригоден для когерентных приложений примерно с ~80-100 МГц до 1,7 ГГц (как обычный приёмник он будет работать до 24 МГц, как и обычный RTL-SDR). Нижнее ограничение когерентности связано с фазовой калибровочной платой и может быть улучшено созданием более крупной калибровочной печатной платы.
В данный момент мы завершаем наш прототип и планируем начать финальное производство в ближайшие 2-3 месяца.
Если вас интересует KerberosSDR, пожалуйста подпишитесь на нашу рассылку Kerberos.
Определение направления
KerberosSDR можно использовать для определения направления к сигналу, используя его когерентные возможности определения направления. Программное обеспечение Тамаша в настоящее время реализует несколько алгоритмов определения направления, таких как Bartlett, Capon, Maximum Entropy (MEM) и MUSIC. В приведённом ниже видео мы демонстрируем быстрый тест системы определения направления, работающей с HackRF в качестве источника сигнала и четырьмя дипольными антеннами, подключёнными к KerberosSDR в линейном массиве. Используется алгоритм MUSIC.
На изображении ниже мы также попытались определить направление к известному передатчику TETRA. Нам удалось подтвердить направление с помощью Android-компасного приложения, которое указывает на местоположение известного передатчика. Так как два угла совпадают, можно быть уверенным, что KerberosSDR находит правильное направление к передатчику.
Пассивный радар
KerberosSDR может быть использован и как пассивный радар. Обычные радары работают за счёт передачи импульса RF-энергии и прослушивания отражений от объектов, таких как самолёты, автомобили и корабли. Пассивный радар работает с использованием уже существующих передатчиков, например FM/TV, и прослушивает отражения, которые отскакивают от объектов.
KerberosSDR также может быть использован для пассивного радара. Обычные радары работают за счёт передачи импульса RF-энергии и прослушивания отражений от объектов, таких как самолёты, автомобили и корабли. Пассивный радар работает за счёт использования уже существующих передатчиков, например FM/TV, и прослушивания отражений, которые отражаются от объектов.
С простыми системами пассивного радара вам понадобятся две направленные антенны и два когерентных приёмника. Одна антенна направлена на передающий «опорный» башню, другая — на зону «наблюдения», где вы хотите ловить отражения. Важно стараться удержать как можно больше опорного сигнала вне зоны наблюдения, поэтому используются направленные антенны, такие как Yagi.
Результат — график допплера по времени задержки, на котором видны отражения от объектов, таких как самолёты, автомобили, суда и другие. Допплер даёт скорость объекта относительно вашей антенны и передающей башни, а задержка по времени — расстояние относительно вашей антенны и передатчика.
Ниже приведено примерное временное видео использования KerberosSDR для пассивного радара. Референтная антенна направлена на передатчик DVB-T на частоте 588 МГц, а зона наблюдения обозревает небольшой район, где иногда летают самолёты. Использовались две очень дешёвые телевизионные Yagi-антенны.
Вы постоянно наблюдаете отражения от транспортных средств на малых значениях допплера (низкие скорости), и время от времени вы видите отражение самолета, которое проявляется на гораздо более высоком допплере (скорость) и большей задержке по времени (расстояние).
Больше информации о KerberosSDR
KerberosSDR включает:
- 4x когерентных RTL-SDR-устройства на базе чипа R820T2 с диапазоном частот 24 МГц – 1,7 ГГц
- На плате встроенный GPIO переключаемый источник широкополосного шума для синхронизации выборок и фазовой калибровки
- Специализированная печатная плата фазовой калибровки для 4 входов. Необходимо для обеспечения когерентности фазы Kerberos.
- Встроенный USB-хаб, поэтому на ПК нужен всего один USB-порт
- Защищённый металлический корпус
KerberosSDR можно также расширить до 8 приёмников, соединив две платы последовательно, чтобы их тактовые генераторы и источники шума были соединены. Мы учли также неизбежные эффекты, такие как дрейф PLL из-за нагрева, который может стать проблемой для фазовой когерентности.
В данный момент мы также исследуем возможность использования одноплатных компьютеров, таких как Raspberry Pi 3 или Tinkerboard, и на плате Kerberos будет разъём питания для питания их через плату Kerberos. В будущем мы планируем оптимизировать код и, возможно, использовать CUDA/OpenCL GPU-оптимизации для пассивного радара, чтобы всё работало плавно.
После релиза мы планируем обширные руководства и документацию, которые покажут точно, как настроить и повторить эксперименты по определения направления и пассивному радару с использованием недорогих антенн.
Снимки экрана программного обеспечения KerberosSDR:
Помните, если вы заинтересованы, пожалуйста подпишитесь на рассылку KerberosSDR для объявлений и шанса получить ранний доступ к первым 100 единицам по более низкой цене.
Следите за более интересными демонстрациями, которые будут опубликованы в ближайшие недели!
[the_ad id=”14114″]
Обновление: из-за жалобы на товарный знак мы сменили название этой единицы с HydraSDR на KerberosSDR.
Обновления KerberosSDR: 27 августа 18
На этой неделе нам удалось запустить демонстрационное ПО KerberosSDR, разработанное Тамás Peto, на TinkerBoard. TinkerBoard — это одноплатный компьютер стоимостью около 60 долларов США. Он похож на Raspberry Pi 3, но мощнее. Мы также протестировали приложение на Raspberry Pi 3 и Odroid XU4. Pi 3 способен запускать программное обеспечение, но работает немного медленно, а Odroid XU4 немного быстрее TinkerBoard. В будущем мы надеемся дополнительно оптимизировать код, чтобы даже Raspberry Pi 3 работали плавно.
В приведённом ниже видео мы использовали круговой массив из четырёх whip-антенн, подключённых к KerberosSDR. TinkerBoard подключён к KerberosSDR и настроен на создание точки доступа Wi‑Fi, к которой мы подключаемся с Android‑устройством и ноутбуком под Windows. Ноутбук Windows подключается к рабочему столу TinkerBoard через VNC, а Android‑устройство получает отображение компаса на основе HTML/JavaScript через веб‑сервер Apache, запущенный на TinkerBoard. С такой настройкой мы можем беспроводно управлять и просматривать информацию с KerberosSDR и TinkerBoard.
Мы также протестировали систему KerberosSDR на реальном сигнале и обнаружили, что она работает как ожидается. Больше демонстраций этого будет позже.
Для получения дополнительной информации о KerberosSDR, пожалуйста, смотрите наше предыдущее объявление.
Обновления KerberosSDR: 4 сентября 2018
В этом посте мы покажем эксперимент, который провели: определить местоположение передатчика с помощью когерентного определения направления KerberosSDR. Определение направления RF-сигнала — это искусство использования оборудования для определения места передающего сигнала. Самый простой способ — использовать направленную антенну, такую как Yagi, чтобы определить направление по силе сигнала. Другой метод — использование псевдо-допплера или когерентного массива антенн для определения направления по фазовой информации.
Для теста мы настроили KerberosSDR RTL-SDR на прослушивание сигнала на 858 МГц и затем отправились в несколько мест, чтобы зафиксировать readings направлений. Антенны были настроены как линейный массив из четырех дипольных антенн, установленных на лобовом стекле автомобиля. Чтобы сэкономить место, диполи располагались примерно через 1/3 длины волны частоты, но мы отмечаем, что оптимальное расстояние — половина волны. Четыре дипольных антенны были подключены к KerberosSDR, а ноутбук запускал демо-программное обеспечение определения направления.
Наше демонстрационное ПО с открытым исходным кодом (которое будет выпущено позже, когда KerberosSDR будет готов к отправке) созданное Tamás Peto, даёт график и дисплей компаса, показывающие измерённое направление к месту расположения передатчика. Измерённое направление относительно массива антенн, поэтому мы просто получаем его как разность между направлением автомобиля (примерно определяемым по направлению дороги и ориентиров в Google Earth) и измерённым направлением. Это, вероятно, приводит к прямой, пересекающей место расположения передатчика. Несколько измерений, сделанных в разных точках, будут пересекаться, и место пересечения окажется близко к месту, где должен быть передатчик.
Обновления KerberosSDR 7 сентября 2018
Для данного теста мы припарковали автомобиль у обочины шоссе и направили дешевую DVB-T Yagi-антенну на DVB-T передающую башню, а другую дешевую Yagi — вдоль дороги. Ниже видео демонстрирует результаты за период 5 минут. Блики на верхней половине дисплея показывают приближение транспортных средств к нашему месту (положительный допплер), а блики на нижней половине показывают объекты, удаляющиеся (отрицательный допплер).
Разрешение каждого отдельного автомобиля не очень велико, но достаточно, чтобы увидеть общую скорость на шоссе и понять, есть ли задержки движения на дороге. Когда мимо проходят крупные транспортные средства, это также видно на дисплее по более яркому блику. Дисплей также показывает, что направление шоссе, приближающееся к нам, заметно более загружено, чем направление, уходящее от нас.
В будущем мы будем работать над тем, чтобы код обновлялся быстрее и плавнее. Возможно, в будущем можно будет использовать третий и четвертый тюнеры для ещё большего разрешения объектов.
Обновления KerberosSDR 27 сентября 2018
В этом посте мы демонстрируем ещё несколько демонстраций пассивного радара. Первое видео — таймлапс приближающихся к месту приземления самолётов в ближайшем аэропорту. Набор состоит из двух DVB-T Yagi-антенн, KerberosSDR настроен на DVB-T сигнал на 584 МГц. Референтная антенна направлена к телевизионной вышке на западе, а наблюдательная антенна — на юг. Две подсвеченных линии показывают примерно, где можно увидеть отражения в пределах ширины луча (без учёта препятствий от гор, деревьев и т. д.).
Второе видео показывает короткий таймлапс кружившегося вертолета, зафиксированного пассивным радаром. Вертолёт не появился в ADS-B. Слева — отражения от автомобилей, а в центре видно, как отражение вертолета перемещается по кадру.
Мы ожидаем получить окончательный прототип KerberosSDR в ближайшие недели. Если всё будет хорошо, возможно начать принимать предзаказы вскоре после подтверждения прототипа.
Источник:
