HydraSDR — скоро выпускаемое программно-определяемое радио, основанное на том же дизайне, что и популярный Airspy R2 SDR. Однако по сравнению с Airspy HydraSDR заявляет о наличии «улучшенной разводки печатной платы и RF front end с превосходной фильтрацией мощности/шума, улучшенным рассеянием по температуре и управлением пиковыми температурами», а также ряда других улучшений. HydraSDR также имеет отличие тем, что производится в США, тогда как Airspy производится в Китае.
Недавно Бенджамин Верно, создатель HydraSDR и бывший сотрудник над проектом Airspy R2, прислал нам образец для обзора HydraSDR. Этот пост — обзор HydraSDR. Однако, поскольку HydraSDR основан на Airspy R2 и напрямую конкурирует с ним, две панели будут подвергаться обширному сравнению.
HydraSDR поступает на Digikey.com по цене 189 долларов США, а Airspy R2 доступен у iTead и других дистрибьюторов по цене 169 долларов США.
Обзор дизайна
Дизайн HydraSDR очень близок к Airspy R2, который уже известен как высокопроизводительное SDR. Оба основаны на микроконтроллере LPC4370 и встроенном АЦП, и они используют аналогичное прошивочное обеспечение. Разводка цепей, как в верхнем, так и в нижнем обзоре, практически идентична. Бенджамин отмечает, что внутренняя раскладка была улучшена и что несколько компонентов, таких как LDO, были обновлены на более качественные с пониженным уровнем шума.
Одно значительное изменение — HydraSDR использует тюнер Rafael R828D вместо тюнера Rafael R860T, который используется Airspy. Оба тюнера очень близки по своему функционированию и производительности, так как основаны на одной конструкции и технологии. У R828D есть два дополнительных RF-входных контакта; однако на HydraSDR они не используются, но выведены на два разъема uFL в нижней части печатной платы для продвинутых пользователей.
Оба устройства HydraSDR и Airspy поставляются в черном анодированном алюминиевом экструзионном корпусе. Корпус Airspy компактнее, но корпус HydraSDR намеренно слишком велик, чтобы уместить до трех HydraSDR-плат.
Однако отверстия для двух дополнительных SMA-портов и двух дополнительных USB-C портов не просверлены заранее, поэтому предполагаем, что 3-ух плат может быть отдельным продуктом, который выйдет позже. HydraSDR также использует SMA-порт для необязательного порта CLK-IN, в отличие от MCX-порта на Airspy.
Ключевым преимуществом HydraSDR является использование разъема USB-C, тогда как Airspy R2 всё еще использует разъем micro USB. (Замечаем, что это USB-C, но не USB 3.0, он остается USB 2.0).
Разъем microUSB на Airspy R2 менее надёжен и может легко отсоединиться при толчке, даже с совершенно новыми кабелями. Соединение HydraSDR крепкое, и никакой разумной толчок кабеля не может привести к его отсоединению.
Спецификацию HydraSDR также указывают на пригодность к фазово-согласованным приложениям, таким как радар. Однако, хотя можно запускать все три от одного и того же тактирования, по нашему наблюдению, для выборки и фазовой разбивки по-прежнему потребуются специализированное прошивочное обеспечение, программное обеспечение и внешнее аппаратное обеспечение источника сигнала и/или шума, поскольку система не может быть естественно когерентной. Мы не уверены, будет ли компания напрямую поддерживать когерентные случаи использования или когерентность останется задачей клиента.
Программное обеспечение
И Airspy, и HydraSDR используют одинаковые идентификаторы USB VID/PID, поэтому большинство программ должны распознавать их как одно и то же устройство.
Мы решили проверить, будет ли он работать в SDR#, официальном ПО Airspy. При выборе устройства как Airspy R2 в SDR# мы смогли увидеть его работу и функционирование как настоящего Airspy R2. Хотим отметить, что Youssef упомянул, что, по его мнению, использование не-Airspy-продуктов, подобных HydraSDR, с источником Airspy будет нарушать условия SDR#; однако мы используем это в этом обзоре для целей сравнения.
Это интересно, потому что в SDR++, рекомендуемом HydraSDR программном обеспечении, выбор Airspy R2 в качестве устройства приводит к невозможности подключения устройства. В настоящее время SDR++ не поддерживает HydraSDR в последних версиях; однако поддержка разрабатывается.
На данный момент, до официальной поддержки SDR++ HydraSDR, Бенджамин выпустил кастомный форк SDR++ который будет доступен на сайте HydraSDR.
Мы отмечаем несколько различий между SDR++ и SDR#. SDR# ограничивает видимую ширину полосы пропускания устройств Airspy до 8 МГц, чтобы скрыть края, где содержатся aliased сигналы. SDR++ не скрывает стороны. SDR# также имеет режим «HDR» (высокий динамический диапазон) для устройств Airspy, тогда как SDR++ не имеет. Дополнительную информацию о режиме HDR см. в разделе тестирования.
Когда режим HDR был выключен, различий в производительности между SDR# и SDR++ не наблюдалось.
Также известно, что HydraSDR теперь поддерживается gr-osmosdr (блок источника GNU Radio), SatDump (программное обеспечение для декодирования спутников) и URH (Universal Radio Hacker).
Также мы обнаружили, что HydraSDR работает как Airspy в SDR-Console V3. Официальное программное обеспечение Airspy, такое как SpyServer и adsb_spy, также работает с HydraSDR. Мы предполагаем, что большинство программного обеспечения, поддерживающего Airspy, будет совместимо.
Тестирование
Тест без антенны
В этом тесте мы подключили каждое SDR к нагрузке-муляжу и с помощью SDR# искали сигналы. Если SDR хорошо экранирован, сигналы не должны приниматься.
Мы заметили, что HydraSDR имеет отличное экранирование и очень хорошо защищен от сигналов, поступающих путями, отличными от антенны. Airspy смог принять сильный телевизионный канал без антенного подключения, что свидетельствует о проблемах экранирования.
По спектру HydraSDR имеет чище спектр и меньшие мощности на большинстве внутренних спуров.
Тесты SNR в реальном времени
В этом тесте мы принимали реальные сигналы с каждого SDR, подключенного к наружной Discone-антенне на крыше, которая затем была подключена к сплиттеру. Мы увеличивали настройки усиления, чтобы оптимизировать каждый SDR для наилучшего отношения сигнал/шум, что обычно достигается непосредственно перед перегрузкой и формированием изображений.
Мы заметили, что распределение усиления HydraSDR немного отличается от Airspy: HydraSDR перегружался при меньшем уровне усиления по сравнению с Airspy. При оптимизации по SNR оказалось, что требуется усиление на 1–3 деления выше на Airspy.
После оптимизации результаты оказались очень схожими, с небольшим преимуществом чувствительности HydraSDR на 0,5–1 дБ; однако это может быть связано с допусками кристаллов, поэтому точно утверждать, что один более чувствителен, нельзя.
Сравнение SDR++ и SDR# 1921 в реальном времени
HydraSDR рекомендуется использовать SDR++, тогда как Airspy — SDR# в качестве рекомендуемого ПО Airspy. Пока HydraSDR работает на SDR#, мы не уверены, сохранится ли это, так как SDR# может заблокировать использование клонов и ответвлений. Поэтому разумно сравнивать HydraSDR с SDR++ и Airspy с SDR#.
При обычной работе, при умеренной мощности сигналов, обе программы дают практически одинаковую производительность по качеству аудио и отношению сигнал/шум.
Однако Youssef отметил, что SDR# (и SDR-Console) имеют особый режим HDR (высокий динамический диапазон) для продуктов Airspy. Режим HDR оптимизирует цепь DSP специально под оборудование Airspy всякий раз, когда используется подавление дискретизации. При включенном HDR мы можем повысить настройку усиления намного выше, чем в противном случае, не испытывая перегрузки, что приводит к лучшему SNR.
На данный момент известно, что только SDR# и SDR-Console V3 реализуют настройки режима HDR для Airspy, а SDR++ — нет.
Сравнение производительности между двумя разными программами может быть немного запутанным, потому что каждая использует слегка другую FFT-алгоритм, что приводит к различиям в рассчитанном значении SNR. SDR++ постоянно рассчитывает немного более высокий SNR для одного и того же сигнала.
Чтобы проиллюстрировать эффект режима HDR Airspy, мы используем два экземпляра SDR# и отключим HDR-режим HydraSDR, моделируя эффект использования его в SDR++, который не имеет HDR-режима.
Этот тест показал довольно драматическое улучшение на +7 дБ при включенном HDR. С HDR мы смогли увеличить усиление значительно дальше без перегрузки. На скриншоте мы увеличивали усиление настолько, насколько это было возможно, чтобы оптимизировать SNR на каждом приемнике.
Для аудио-сравнения, которое напрямую сопоставляет Airspy в SDR# и HydraSDR в SDR++, приводим аудиофайл Airspy, работающего в SDR#, с HDR-режимом ВКЛ, 16x дискретизацией, принимающего слабый сигнал, зашитый между сильными сигналами.
И вот аудиофайл SDR++ с дискретизацией 16x, принимающий тот же сигнал.
Оба сигнала были оптимизированы для наилучшего возможного SNR, непосредственно перед перегрузкой SDR и появлением взаимных помех. Явно слышно различие в качестве аудио, где SDR# выходит победителем. Примечание: эти улучшения HDR могут наблюдаться только в условиях высокого динамического диапазона (когда сильные сигналы смешиваются со слабыми) и при использовании дискретизации.
Заключение
Поскольку Airspy R2 начинает казаться устаревшим, HydraSDR выглядит как отличное дополнение к выбору доступных SDR. Однако мы считаем, что по существу это ответвление Airspy со слегка изменёнными компонентами для улучшения производительности и удобства использования. Улучшенная экранировка и порт USB-C — особенно заметные улучшения, которые нам нравятся. По сравнению с Airspy HydraSDR явно является лучшим выбором по аппаратной части.
Но если у вас уже есть Airspy R2, здесь недостаточно улучшений, чтобы рассматривать HydraSDR как обновление следующего поколения, стоящее покупки. Все же, если вы ищете новое SDR, произведённое в США, HydraSDR должна быть на радаре.
Airspy сохраняет некоторые преимущества по ПО, такие как официальная поддержка ПО и совместимость с HDR-режимами SDR# и SDR-Console, которые преуспевают в условиях сильного сигнала. Однако HydraSDR напрямую совместим с Airspy и в настоящее время функционирует как таковой в SDR#, позволяя пользоваться HDR-режимом. Но эта совместимость зависит от того, не будет ли SDR# активно блокировать её. Также важно отметить, что Youssef отметил, что, по его мнению, использование HydraSDR в SDR# нарушит лицензионное соглашение SDR# и, как и загрузка HDR-расширений в SDR-Console V3 вместе с HydraSDR (обратите внимание, что мы не проверяли законность этого заявления).
Мы также отмечаем, что Бенджамин хочет подчеркнуть: HydraSDR не предназначен для использования с SDR# и следует использовать только SDR++ и другое ПО HydraSDR.
Отказ от ответственности
Мы не имеем финансовых интересов ни в Airspy, ни в HydraSDR (за исключением перепродажи антенны YouLoop). Airspy R2, использованный в этом обзоре, был предоставлен нам в 2015 году в качестве бесплатного образца для обзора, а HydraSDR была предоставлена нам недавно в качестве бесплатного образца для обзора. Прозрачностная заметка: Некоторые участники утверждают, что мы дали несправедливый обзор HydraSDR, потому что они считают, что мы получаем часть продаж Airspy по реферальной программе. Это не так. Несколько лет назад, когда Airspy был основным рекомендуемым обновлением к RTL-SDR, мы временно протестировали реферальную программу с Airspy, но эта программа была закрыта много лет назад. Любые оставшиеся реферальные ссылки из старых постов больше не активны. Единственный продукт Airspy, который мы продаём в нашем магазине, — это антенна YouLoop, которая не имеет отношения к самим SDR. Некоторые стороны также указывали на то, что части оригинального обзора были удалены, и они обвиняют в отсутствии прозрачности. В предыдущей версии обзора мы упоминали наши мысли и предположения относительно IP‑законов, но удалили эти разделы из‑за юридических угроз.
Источник:
