OpenWeb RX

OpenWeb RX

Un ami radioamateur de la rĂ©gion de Liège m’a demandĂ© dernièrement de lui donner quelques explications sur le site SDR.hu. Donc j’ai retroussĂ© mes manches, oui nous sommes en hiver, ben quoi c’est comme cela qu’on travaille quand on a travail très hard !
Avant je vais vous prĂ©senter son concepteur. Il s’agit de András Retzler un jeune IngĂ©nieur Ă©lectronicien Hongrois, docteur en Philosophie de la KU Leuven. Il est IngĂ©nieur en freelance et est pour l’instant chercheur Ă  Budapest Ă  la MATLAB Laboratory.
Ce qui nous intĂ©resse prĂ©sentement c’est qu’il a construit un outil de surveillance du spectre basĂ© sur le Web l’OpenWeb RX, qui est utilisĂ© sur un demi-millier de serveurs Ă  travers le monde. Il a Ă©galement implĂ©mentĂ© le CSDR, l’outil DSP derrière celui-ci. Le CSDR a Ă©tĂ© utilisĂ© par la NASA lors du suivi de l’atterrisseur ExoMars EDM. C’est du sĂ©rieux et du lourd 
Il a construit des logiciels Web, de bureau et embarqués. Habituellement, il fait lui-même la conception graphique Web / UI (y compris le site Web OpenWebRX et SDR.hu).
Il est aussi radioamateur avec l’indicatif HA7ILM.

Mauvaise nouvelle le projet SDR.hu c’est terminĂ© !

Voici les raisons par son Auteur.

Je voudrais dire un grand merci Ă  tous ceux qui ont rejoint mon voyage avec ce projet !
J’espère que vous avez passĂ© un bon moment Ă  Ă©couter sur le site et que vous avez appris certaines choses sur le SDR. Le but de ce site Ă©tait de fournir une dĂ©monstration technologique aux radio-amateurs sur le SDR, et j’espère que cet objectif a Ă©tĂ© atteint. Étant donnĂ© que ce site Web Ă©tait un projet de loisir d’une personne, avec mes tâches et mes responsabilitĂ©s croissantes et ma disponibilitĂ© se dĂ©plaçant vers d’autres projets pour lesquels j’espère avoir un impact positif plus important, je ne suis pas en mesure de dĂ©velopper davantage le site SDR.hu et de le protĂ©ger.
De plus, je pense que ce site a maintenant de bonnes alternatives. NĂ©anmoins, Ă  mon avis, les rĂ©cepteurs radio amateurs devraient ĂŞtre partagĂ©s avec un contrĂ´le d’accès strict Ă  l’avenir.

J’ai quand mĂŞme retrouvĂ© un adresse oĂą les rĂ©cepteurs se trouvent (pour le moment en juillet 2020) la voici  https://ve3sun.com/KiwiSDR/index.php

NĂ©anmoins je vais quand mĂŞme expliquer ce qu’il en Ă©tait.

OpenWeb Rx

András a mis sur pieds deux sites distinctes, le premier OpenWeb RX. il s’agit d’une solution de surveillance du spectre Ă  distance qui dispose de dĂ©modulateurs AM / FM / SSB / CW / BPSK31. Il utilise une bibliothèque DSP lĂ©gère appelĂ©e libcsdr. Il a un affichage en cascade (waterfall) qui peut ĂŞtre dĂ©calĂ© dans le temps …ou visualisĂ© en 3D !

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SchĂ©ma fonctionnel du logiciel SDR basĂ© sur le Web – doc.András Retzler – fig1

Il propose de partager votre rĂ©cepteur SDR avec d’autres opĂ©rateurs de radio amateur simplement en installant OpenWebRX sur votre box Linux et puis de le partager sur le site web SDR.hu.
En très peu de mots voici le diagramme simplifiĂ© des interconnexions au sein de l’application serveur OpenWebRX.

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doc- András Retzler – fig17

La partie principale de l’application serveur rĂ©side dans le script python openwebrx.py. Il contient plusieurs classes et importe certains modules python appartenant au projet. Pendant son exĂ©cution, il dĂ©marre plusieurs threads, dont la plupart exĂ©cutent des processus externes pour le traitement et la distribution des signaux. La communication entre les processus externes se fait Ă  l’aide de sockets. Entre les processus externes et le programme principal, il est effectuĂ© par des files d’attente FIFO (premier entrĂ©, premier sorti) fournies par le système d’exploitation.

Si vous voulez approfondir, András a rĂ©digĂ© sa thèse sur l’OpenWebRX pour son baccalaurĂ©at en gĂ©nie Ă©lectronique. Il contient des dĂ©tails d’implĂ©mentation supplĂ©mentaires sur l’interface Web et les algorithmes DSP. Retrouver le PDF ici   https://sdr.hu/static/bsc-thesis.pdf

KiwiSDR

Sur le site SDR.hu si vous regardez la liste des rĂ©cepteurs OpenWebRX, la majoritĂ© d’entre eux sont des KiwiSDR. Le KiwiSDR est en fait un produit qui est un SDR et GPS Ă  large bande pour le BeagleBone® Green ( BBG ) qui crĂ©e un serveur OpenWebRX. C’est un SDR dans un boĂ®tier très compact de faible puissance. Il utilise l’accĂ©lĂ©ration basĂ©e sur FPGA pour crĂ©er quelque chose de similaire au WebSDR mais sur une plus petite Ă©chelle d’environ 4 Ă  8 utilisateurs simultanĂ©s (selon la bande passante) et avec ou sans mode de fonctionnement en chute d’eau (waterfall). Compte tenu du matĂ©riel utilisĂ©, le rĂ©sultat est assez impressionnant.
Il semble que la popularitĂ© du KiwiSDR dĂ©coule de son coĂ»t raisonnable et de ses performances. Ce n’est pas tous les jours que vous pouvez vous permettre une radio capable de calibrer son oscillateur interne par GPS, ou de servir de radio dans le monde avec le dĂ©codage intĂ©grĂ© de certains modes numĂ©riques Ă  partir de quelque chose de plus petit qu’un roman de poche moyen.

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L’ensemble de la platine KiwiSdr

Le KiwiSDR est une radio dĂ©finie par logiciel (SDR) qui se connecte Ă  un ordinateur. Il est disponible en tant que carte seule ou en version plus complète comprenant BBG, antenne GPS et boĂ®tier avec le logiciel prĂ©installĂ© sur le BBG. Le Kiwi est diffĂ©rent des autres SDR. Il s’agit d’un appareil autonome qui se connecte Ă  votre rĂ©seau local et est Ă©ventuellement accessible via Internet. Un navigateur est utilisĂ© pour se connecter Ă  l’interface utilisateur.
Les navigateurs pris en charge incluent Firefox, Chrome, Edge, Safari et Opera sur Windows, Linux et Mac. Une version de l’interface pour les appareils mobiles est en cours de dĂ©veloppement. Jusque-lĂ , l’interface du navigateur fonctionnera sur les appareils iPad et Android avec un Ă©cran suffisamment grand. Le Kiwi prend en charge jusqu’Ă  quatre connexions simultanĂ©es chacune avec ses propres canaux audio et cascades contrĂ´lĂ©s indĂ©pendamment. Une interface d’extension permet un dĂ©codage avancĂ© du signal directement dans l’interface du navigateur sans installer de logiciel supplĂ©mentaire. Le plus populaire est le dĂ©codeur WSPR intĂ©grĂ© et le radiogoniomètre TDoA (Time Difference of Arrival) mais j’en parlerai plus tard.

Il est disponible dans beaucoup d’endroits dans le monde, chez WiMo, Allemagne, SOS Solutions, Pay-bas  Distrelec, EU mais aussi Amazon, USA Ă  Chip One Stop, Hong Kong  Il coĂ»te environ 329€ Ă  cela il faut ajouter une antenne performante ou pas c’est suivant ce que vous recherchez.

SDR.hu

Le site SDR.hu a Ă©tĂ© crĂ©Ă© pour vulgariser la technologie SDR. Avec l’aide d’une clĂ© DVB-T USB bon marchĂ©, vous pouvez accĂ©der au SDR assez facilement. Il vous permet d’Ă©couter les signaux radio qui vous entourent, mais il vous permet Ă©galement d’en apprendre davantage sur le DSP et ainsi coder votre propre rĂ©cepteur.
Sur SDR.hu, vous pouvez trouver des récepteurs SDR que les opérateurs radio amateurs ont partagés, vous pouvez donc écouter les signaux radio sans même avoir à acheter de matériel SDR !

L’adresse vous la connaissez Ă  prĂ©sent. Après vous avoir inscrit, vous accĂ©der Ă  la page principale. Dans le menu vous avez les supports habituels et en dessous Ă  droite directement l’accès Ă  des rĂ©cepteurs rĂ©partis sur tout le globe. Il y a environ 513 rĂ©cepteurs quand j’ai Ă©crit cet article.
A cĂ´tĂ© d’un logo vous avez son emplacement par exemple en Grèce, Italie, USA, RU, Chine etc. et l’indicatif souvent d’un radioamateur. En dessous, l’adresse du rĂ©cepteur et encore en dessous le type du SDR la version du Kiwi ou de la clĂ© RTL-SDR, le nombre d’utilisateurs soit 4, soit un maximum de 8 et enfin la bande de frĂ©quence Ă©coutĂ©e. HF, 2 M, CB…
De l’autre cĂ´tĂ© un système de vote qui aiguille le visiteur sur la fiabilitĂ© et la rĂ©gularitĂ© de la rĂ©ception.

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La première page du site sdr.hu

Si vous pouvez choisir directement votre rĂ©cepteur il vous est aussi possible de le trouver sur la carte. Cette Ă©ventualitĂ© se trouve Ă  la case ‘Receivers on a map’ au-dessus des votes. Je vous montre ici la capture intĂ©ressante.

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La carte du site SDR.hu

Je trouve aussi qu’une recherche par rĂ©gion est très sĂ©duisante car on voit directement oĂą se trouve le rĂ©cepteur par rapport Ă  diffĂ©rents critères de recherche.

Maintenant que vous avez trouvé la station intéressante, vous cliquez sur son adresse et vous arrivez sur une autre page.

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Chute d’eau (waterfall) d’un rĂ©cepteur KiwiSDR

DĂ©tail :

  1. Dans ce premier encadrĂ© vous avez le rappel de la station oĂą vous vous trouvez. Son Grid, son altitude et l’antenne qu’il utilise.
  2. Au-dessus de l’Ă©chelle de frĂ©quence se trouve une collection d’Ă©tiquettes de signaux rouges et vertes et d’indicateurs de plage de bande. Vous pouvez cliquer sur les Ă©tiquettes pour syntoniser directement ces frĂ©quences. Les Ă©tiquettes individuelles sont plus faciles Ă  lire lors d’un zoom avant. Les Ă©tiquettes peuvent ĂŞtre Ă©ditĂ©es par le propriĂ©taire / administrateur de Kiwi pour identifier les signaux entendus localement.
  3. La cascade a 14 niveaux de zoom.
  4. Le panneau de commande mais j’y reviendrai. En dessous le pointeur qui vous indiquera sur quelle frĂ©quence vous ĂŞtes avec un rappel de la frĂ©quence dans le panneau de commande.

En bas Ă  droite se trouve le panneau de commande. Vous avez accès Ă  toutes les commandes principales : frĂ©quence de rĂ©ception numĂ©rique, mode de rĂ©ception (AM, USB, CW, etc.), les commandes de zoom en cascade (/ – loupes, flèches d’entrĂ©e / sortie max) et les rĂ©glages de la carte, des couleurs de la cascade (WF max / min). Un S-mètre est Ă©galement illustrĂ©.

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DĂ©tail :

  1. La fréquence de travail. si vous voulez inscrire une fréquence il faut toujours écrire de cette manière, par exemple « 14040.00 »
  2. Vous avez le choix de sélectionner la partie bande broadcast que vous voulez écouter ; VLF, 90 M, 41 M, 13 M etc.
  3. Ces boutons changent la fréquence manuellement.
  4. Les extensions : intĂ©gration de dĂ©codeurs de signaux spĂ©cialisĂ©s directement dans l’interface basĂ©e sur le navigateur, sans avoir besoin d’installer des programmes supplĂ©mentaires sur votre ordinateur. Les extensions actuelles sont : graphique d’intensitĂ© du signal, dĂ©codeur CW, scan IBP, Navtex, SSTV, TDoA, Fax, affichage Loran-C et dĂ©codeur WSPR. D’autres sont en dĂ©veloppement. Je reviendrai tout Ă  l’heure sur certaines extensions.
  5. L’affichage d’un spectrum en couleur est visible ou pas.
  6. PossibilitĂ© d’enregistrement. Ă€ cĂ´tĂ© la possibilitĂ© de couper le son.
  7. DiffĂ©rents rĂ©glages : ‘WF2‘ celui de la chute d’eau, ‘Audio‘ celui des paramètres de la sortie du HP, ‘AGC‘ celui du gain de rĂ©ception de l’antenne, ‘Users‘ montre les autres utilisateurs sur cette station, ‘Stats‘ vous permet de « tchatter » avec d’autres utilisateurs, vous donne enfin la version et les diffĂ©rents renseignements sur le KiwiSDR, ‘Off’ coupe toute possibilitĂ© des rĂ©glages.
  8. Vous renseigne sur la puissance du signal (S-mètre)
  9. Ces boutons servent Ă  agrandir ou rĂ©trĂ©cir la chute d’eau, vous dĂ©cale Ă  la fin et au dĂ©but de la bande.
  10. Le mode de réception AM, LSB, USB etc.
  11. Simplement l’endroit oĂą se trouve votre souris.

DĂ©tail des extensions :

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DĂ©codage du wsdr

Le plus populaire est le dĂ©codeur WSPR. Comme illustrĂ© ci-dessus, une cascade et un panneau de commande spĂ©cifiques au WSPR apparaissent. Je me suis mis sur la bande de 40 M pour dĂ©marrer le dĂ©codage. L’icĂ´ne bleu / blanc en forme de tarte est le minuteur d’acquisition WSPR de deux minutes. La liste des spots de stations sera familière Ă  tous ceux qui ont utilisĂ© des programmes de dĂ©codage WSPR traditionnels. Vous pouvez cliquer sur l’indicatif d’appel ou l’emplacement de la grille des stations reçues. La distance de la station du Kiwi est calculĂ©e. Si l’administrateur du Kiwi a dĂ©fini un indicatif d’appel et un Grid, les spots dĂ©codĂ©s seront tĂ©lĂ©chargĂ©s sur wsprnet.org.

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En sĂ©lectionnant ‘Timecode’ il est possible de vĂ©rifier le temps universel.

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Il est possible de dĂ©coder du Loren_C je l’avoue je n’ai pas poussĂ© plus loin mes investigations. C’est pareil pour le fax et le Navtex qui sont des modes recherchĂ©s mais bien spĂ©cifique.

Une extension intĂ©ressante c’est l’Ă©valuation des performances de la localisation Ă  base de TDOA. Une chose que les KiwiSDR ont c’est une entrĂ©e GPS qui permet au KiwiSDR de fonctionner Ă  partir d’une horloge prĂ©cise et de fournir des donnĂ©es de position. La diffĂ©rence de temps d’arrivĂ©e (TDoA) est une technique de radiogoniomĂ©trie qui repose sur la mesure de la diffĂ©rence de temps pendant laquelle un signal est reçu sur plusieurs rĂ©cepteurs rĂ©partis sur une certaine distance. Pour ce faire, une horloge prĂ©cise synchronisĂ©e avec chaque rĂ©cepteur est nĂ©cessaire. Le GPS fournit cela et il est capable de synchroniser avec prĂ©cision les horloges KiwiSDR dans le monde entier.
Étant donnĂ© que de nombreux KiwiSDR sont publics, cela signifie que tout le monde peut actuellement accĂ©der Ă  une interface Web KiwiSDR et commencer un calcul de recherche de direction. Vous n’avez mĂŞme pas besoin de possĂ©der un KiwiSDR pour ce faire, c’est donc le premier système de radiogoniomĂ©trie RF librement accessible Ă  la disposition du public. Cela pourrait ĂŞtre utile pour localiser des signaux tels que des stations numĂ©riques, des transmissions militaires, des stations pirates, des brouilleurs et des sources de bruit inconnues.
Remarque, on arrive mais il faut quand mĂŞme un peu d’habitude pour arriver Ă  suivre le chemin d’une onde et savoir l’emplacement prĂ©cis de l’Ă©metteur.
Pour la dernière capture (cliquer pour agrandir) voici la recherche sur 4.625 du «buzzer » russe UVB-76. On remarquera très bien l’endroit d’Ă©mission et la propagation des ondes. Plus de renseignements au sujet UVB-76 voir mon article  A la dĂ©couverte d’UVB-76

  Je ne vais pas terminer sans vous proposer l’ OpenWebSdr du Club mis en ligne par Yves ON4LGY Ă  cette adresse http://on0lg.be/ et dĂ©couvrez ainsi ce qui se passe sur notre relais – 145.650 Mhz.

Conclusion

Il semble que nos prières ont Ă©tĂ© exaucĂ©es. Je me suis rendu compte qu’avec le grand pouvoir des WebSDR nous pouvons Ă©couter pratiquement partout dans le monde. Malheureusement, ce faisant, il est un peu moins excitant de tirer le signal d’un DX du bruit dans sa maison lorsque on peut simplement se connecter quelque part et trouver le signal S9+20 sans aucun dĂ©fi. Il est très important de l’utiliser de manière responsable.
Je suppose que les WebSDR peuvent Ă©galement ĂŞtre une source fascinante d’informations pour les DXers – beaucoup d’entre eux ont des rĂ©cepteurs WSPR Ă  l’exĂ©cution automatique fournissant constamment une source de donnĂ©es sur la propagation 24 heures sur 24.
Pour ceux qui exploitent des stations ouvertes au public (surtout celles que j’ai utilisĂ©es), merci beaucoup pour votre gĂ©nĂ©rositĂ© ! J’espère que d’autres radioamateurs continueront Ă  permettre au public d’accĂ©der Ă  leurs rĂ©cepteurs.

Vous l’avez constatĂ© je n’ai abordĂ© avec vous que l’aspect rĂ©ception. Il existe l’autre aspect celui de l’installation d’un Kiwi ou d’une clĂ© RTL-SDR en OpenWeb. Cela fera peut-ĂŞtre partie d’un prochain article.

Note du 29 décembre 2019 par András Retzler

Python 2.7, une dĂ©pendance principale du projet, ne sera pas officiellement maintenu Ă  partir du 1er janvier 2020. Ă€ terme, il ne sera probablement pas sĂ»r d’utiliser cette version sur des serveurs publics, Ă  moins que quelqu’un ne fournisse toujours des correctifs de sĂ©curitĂ© pour Python 2.
Certaines parties spécifiques du code DSP pourraient être améliorées pour un meilleur SNR.

MĂŞme si ces limitations sont probablement acceptables dans un projet de radio amateur, je ne construirais pas une infrastructure critique sur celui-ci.

Références

Profile GitHub  https://github.com/ha7ilm

Guides on general topics  https://github.com/ha7ilm/openwebrx/wiki

La page du Kiwi  http://kiwisdr.com/

Projet OpenWeb Rx VHF UHF  https://sdr.hu/?q=filter%3A+original+openwebrx

La page de OpenWeb Rx  https://sdr.hu/openwebrx

La page du forum Kiwi  http://valentfx.com/vanilla/categories/kiwisdr-discussion

Comprendre le TDoA  https://hal.sorbonne-universite.fr/hal-01162816/document

ExpĂ©rience avec le TDoA  https://dk8ok.files.wordpress.com/2018/07/tdoa_firstexperiences5.pdf

Ma sĂ©rie sur les SDR introduction au SDR  Explorer le mode des SDR les rĂ©cepteurs haut de gamme

  En passant votre souris sur certains mots leurs significations apparaitront.

Vignette : Bandeau du site SDR.hu

par Albert MĂĽller | ON5AM | Twitter | Facebook