Practical SDR - Introduction à la radio définie par logiciel
(nostarch.com)- Practical SDR est un livre qui aide les amateurs, les personnes qui apprennent les communications sans fil et les ingénieurs en prototypage de conception RF à acquérir les bases de la radio définie par logiciel
- Le lecteur y construit un récepteur radio virtuel sur ordinateur, extrait l’audio de vrais signaux AM et FM, et assemble pas à pas des systèmes radio avec GNU Radio Companion
- L’apprentissage couvre la manipulation de fréquences de 1 MHz à 6 GHz, les filtres et le contrôle du gain, le choix des antennes et du matériel RF, jusqu’au traitement en temps réel des données IQ
- Certains projets nécessitent du matériel SDR comme le HackRF One et une antenne compatible, ce qui signifie que l’ouvrage ne se limite pas à des exercices purement logiciels
- Ce guide d’introduction fait le lien entre les tutoriels de base et les applications avancées, et sert de fondation pour étudier les systèmes radio modernes comme le Wi‑Fi, le Bluetooth et les communications cellulaires
Portée et format du livre
- Practical SDR est un livre pour débuter en radio définie par logiciel, avec pour sous-titre « Getting Started with Software-Defined Radio »
- Sa parution est prévue pour mars 2025 et il compte 336 pages
- Les formats et prix sont les suivants
- Print Book and FREE Ebook: $39.99
- Ebook PDF, Mobi, ePub: $31.99
- Un extrait est proposé : Chapter 4: Creating an AM Receiver
Construire une radio par la pratique
- Il permet de créer un récepteur radio virtuel sur ordinateur et d’extraire l’audio de vrais signaux AM et FM
- En construisant une radio AM, on apprend comment fonctionne la modulation d’amplitude
- Le processus de configuration d’une réception FM propre permet d’apprendre le filtrage du signal
- Des sujets plus complexes comme l’échantillonnage IQ font aussi partie des travaux pratiques
- Avec l’interface GNU Radio Companion, on construit des systèmes radio bloc par bloc, avant d’étendre l’apprentissage à la conception de récepteurs AM/FM et d’émetteurs radio
Éléments techniques abordés
- Manipulation des fréquences radio dans la plage 1 MHz~6 GHz
- Utilisation de filtres et du contrôle du gain pour extraire un signal clair au milieu du bruit
- Sélection des antennes et du matériel RF adaptés pour améliorer les performances SDR
- Traitement en temps réel de données IQ complexes pour démoduler de vrais signaux radio
- Mise en place sur ordinateur d’un environnement flexible de test de radio virtuelle
Progression par parties
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Part I: Construire un récepteur de base
- What Is a Radio?
- Computers and Signals
- Getting Started with GNU Radio
- Creating an AM Receiver
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Part II: À l’intérieur du récepteur
- Signal Processing Fundamentals
- How an AM Receiver Works
- Building an FM Radio
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Part III: Exploiter le matériel SDR
- The Physics of Radio Signals
- GNU Radio Flowgraphs with SDR Hardware
- Modulation
- SDR Hardware Under the Hood
- Peripheral Hardware
- Transmitting
Ressources nécessaires et contraintes
- Certains projets nécessitent du matériel SDR comme le HackRF One et une antenne compatible
- Les fichiers de support pour les chapitres Early Access peuvent être téléchargés ici : getting_started_sdr-main.zip
- La page de copyright, la table des matières détaillée et l’index sont fournis dans un PDF séparé
1 commentaires
Avis sur Hacker News
Il faut se méfier du SDR. Au début, on parcourt le spectre, puis on se retrouve à commander une antenne Yagi à 36 éléments et des pièces de rotateur AZ/EL, tout en regardant des émetteurs-récepteurs à 3 000 dollars pour des communications Terre-Lune-Terre par réflexion
Avec simplement un fil d’environ 20 pieds et un SDR, on peut facilement capter des signaux venus d’outre-mer
Mais au final, on finit par adorer
Si vous voulez vous lancer avec le livre de No Starch, mieux vaut commencer ici : https://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-quick-start-guide/
Comme souvent chez No Starch, le livre lui-même est correct, mais il y a beaucoup de matériel médiocre sur le marché, et il est facile d’acheter quelque chose qui ne fonctionne pas, qui produit des émissions indésirables, des interférences bizarres ou des problèmes de compatibilité
Si vous ne comprenez pas assez l’électronique et la RF pour atténuer ces problèmes, il sera difficile d’obtenir de bons résultats. Ce site est sans doute le point de départ le plus complet pour débutants, mais mieux vaut le lire attentivement avant d’acheter un dongle
Il y a beaucoup de matériel bon marché, donc de qualité médiocre. J’utilise principalement trois SDR, et le dongle RTL-SDR.com Blog V4 est un excellent point de départ abordable. Si ça ne vous convient pas, vous n’aurez perdu qu’environ 40 dollars ; si ça vous convient, la plage 27 MHz–1,6 GHz vous occupera déjà longtemps
Si vous aimez la radio amateur ou l’écoute en ondes courtes, l’Airspy HF+ est un bon choix. Il couvre de 0,5 KHz jusqu’aux bandes HF et VHF, et j’ai même vu des témoignages de personnes l’ayant utilisé pour des expériences avec des ultrasons. C’est le meilleur SDR que je possède en rapport qualité-prix, avec une bonne sensibilité et peu de bruit
Le dernier est le Great Scott Gadgets HackRF One, qui est presque un laboratoire radio complet dans une seule boîte. 1 MHz–6 GHz, 20 MS/s, mais avec un échantillonnage en quadrature sur 8 bits, et il peut aussi émettre. En bonus, les vidéos pédagogiques sont très bonnes
À noter que ces trois équipements SDR fonctionnent parfaitement sous Linux
J’adore vraiment le SDR. Je l’utilise pour enregistrer les signaux des micros des professeurs
C’est largement mieux que d’utiliser un téléphone ou un enregistreur dédié
La table des matières et la description du livre n’ont-elles pas l’air un peu déprimantes ?
Je me souviens avoir suivi des sujets comme GNU Radio, les filtres, AM/FM et la démodulation IQ via le wiki GNU Radio Tutorials [0], et je ne vois pas bien quelle valeur ce livre apporte au-delà
Et si les auteurs prennent GNU Radio comme pile logicielle, je me demande aussi pourquoi ils n’ont pas consacré un chapitre à ce que je considère comme le plus grand atout de GNU Radio : créer ses propres blocs Python. Si vous aimez le SDR et vous intéressez à l’électronique, j’espère que vous y toucherez absolument, mais sur la seule base de l’échantillon fourni du chapitre 4, je ne sais pas si je recommanderais ce livre
[0] https://wiki.gnuradio.org/index.php/Tutorials
J’ai commencé il y a plus de dix ans avec une machine Windows, sdrsharp et un SDR bon marché basé sur RTL. C’était bien mieux de parcourir le spectre, cliquer sur des signaux intéressants, assembler grossièrement un pipeline de décodage et obtenir des résultats concrets
Ce sont d’abord les cas d’usage intéressants réalisables avec un logiciel fonctionnel et du matériel peu cher qui m’ont accroché, puis seulement ensuite j’ai eu une vraie motivation pour comprendre GNU Radio
Une bonne ressource gratuite pour apprendre est https://pysdr.org/
Ce n’est pas un module Python, mais un guide pour apprendre les bases du traitement du signal numérique avec Python dans le contexte de l’utilisation du SDR. Il couvre aussi des méthodes concrètes pour utiliser les matériels SDR les plus populaires
Pendant que vous attendez la livraison, une carte de SDR web en ligne avec laquelle jouer peut aussi être utile :-)
https://www.receiverbook.de/map
J’avais un peu bricolé avec le SDR autrefois, et la plus grande difficulté à l’époque était de trouver le bon matériel, capable de recevoir plusieurs fréquences tout en étant compatible avec ma machine Linux
https://greatscottgadgets.com/hackrf/
Existe-t-il quelque chose comme des techniques automatiques de détection de signal ? Par exemple, identifier automatiquement dans le spectre les parties qui ne sont pas du bruit
Les SDR bon marché ont une fenêtre de réception assez étroite, donc cela pourrait être utile
C’est possible sur des radios commerciales coûteuses, mais aussi avec une combinaison de dongle RTLSDR bon marché et de logiciel adapté sur ordinateur. À propos des SDR bon marché, de mon point de vue 24–1766 MHz n’est pas une plage particulièrement étroite
Si vous pouvez dépenser davantage, le HackRF One couvre de 1 MHz, c’est-à-dire la bande des 160 m, jusqu’à 6 GHz, c’est-à-dire les bandes Wi-Fi. Pour les bandes plus basses ou plus hautes, il faudra probablement du matériel plus spécialisé
Bien sûr, il faut connecter à la radio ou au dongle une antenne correctement accordée
Si vous cherchez un autre usage du SDR, KrakenRF permet de localiser des émetteurs radio
https://www.krakenrf.com/
Si vous êtes arrivé jusque-là, ça vaut aussi le coup de regarder cette bibliothèque Python pour SDR, assez récente, bien conçue et bien développée
https://mhostetter.github.io/sdr/latest/