[8.1] Практикум на приёмнике программно-определяемого радио #
Техник БПЛА · радиосвязь, РЭБ и РЭР
Работа с приёмником программно-определяемого радио объединяет все изученные разделы в единый практический навык.
Содержание
1. Подготовка приёмника
| Класс приёмника | Диапазон | Полоса обзора | Применимость в курсе |
|---|---|---|---|
| RTL-SDR | от 24 до 1766 МГц | до 2,4 МГц | Полосы до 1,7 ГГц, основная часть заданий |
| Airspy | от 24 до 1800 МГц | до 10 МГц | Наблюдение перестройки частоты |
| HackRF | от 1 МГц до 6 ГГц | до 20 МГц | Все полосы, включая 5,8 ГГц |
| Портативный анализатор спектра | до 6 ГГц | вся полоса | Измерения в полевых условиях |
1.1 Порядок подготовки
- Установить программу панорамного приёма и драйвер приёмника.
- Подключить антенну [вики], соответствующую наблюдаемой полосе.
- Выполнить проверку по известному источнику: принять сигнал станции с известной частотой и убедиться в отсутствии частотного смещения.
- Определить поправку частоты приёмника и внести её в настройки. Типовое смещение недорогих приёмников составляет от 1 до 100 частей на миллион.
- Установить усиление тракта в режим ручного управления: автоматическое управление усилением делает измерения уровня недостоверными.
- Выполнить калибровку уровня по источнику с известной мощностью либо принять показания как относительные.
О точности измерения уровня. Недорогой приёмник без калибровки показывает уровень с погрешностью от 5 до 15 дБ. Для учебных задач этого достаточно, поскольку сравниваются относительные изменения. Для документируемых измерений применяется откалиброванный прибор.
2. Учебные задания
| Задание | Содержание | Формируемый навык |
|---|---|---|
| 1 | Обзор полосы 2400–2483,5 МГц, подсчёт источников | Оценка занятости полосы |
| 2 | Наблюдение собственной командной линии, измерение полосы перестройки | Опознавание своего излучения |
| 3 | Измерение уровня сигнала на удалениях 10, 50, 100 и 200 м | Подтверждение закона убывания уровня |
| 4 | Наблюдение полосы 1575 МГц, оценка фонового уровня | Контроль обстановки для навигации |
| 5 | Сравнение спектра передатчика изображения на разных мощностях | Оценка побочных излучений |
| 6 | Наблюдение помех от аппарата при работе двигателей | Выявление собственных помех |
| 7 | Пеленгование учебной цели из двух точек | Определение положения источника |
Подробное описание задания 3
Цель. Подтвердить на практике закон убывания уровня сигнала с расстоянием и оценить расхождение с расчётом.
Порядок выполнения.
- Установить передатчик на штативе высотой 1,5 м, мощность 25 мВт.
- Установить приёмник с антенной на той же высоте на удалении 10 м.
- Записать уровень принятого сигнала, усреднив за 30 секунд.
- Повторить на удалениях 20, 50, 100 и 200 м по прямой линии без препятствий.
- Построить график зависимости уровня от логарифма расстояния.
- Наложить расчётную прямую по формуле потерь в свободном пространстве.
- Объяснить расхождение: на малых высотах над поверхностью убывание происходит быстрее, чем в свободном пространстве, из-за влияния отражённой волны.
Ожидаемый результат. Измеренный наклон кривой составляет от 20 до 40 дБ на декаду расстояния вместо теоретических 20 дБ.
3. Методика измерения
- Измерения выполняются при фиксированном усилении тракта.
- Уровень усредняется не менее чем за 30 секунд для исключения замираний [вики].
- Для каждой точки записывается не только уровень сигнала, но и фоновый уровень шума.
- Указывается разрешение по частоте, поскольку измеренный уровень шума зависит от ширины полосы разрешения.
- При изменении полосы разрешения уровень шума пересчитывается: изменение полосы в десять раз изменяет уровень шума на 10 дБ.
- Все измерения одной серии выполняются с одинаковыми настройками.
| Ошибка | Проявление | Устранение |
|---|---|---|
| Автоматическое управление усилением включено | Уровень не меняется при изменении расстояния | Перевод в ручной режим |
| Насыщение приёмного тракта | Ложные отметки во всей полосе | Снижение усиления, аттенюатор |
| Разные настройки в серии измерений | Несопоставимые результаты | Фиксация настроек до начала серии |
| Антенна не соответствует полосе | Занижение уровня на краях диапазона | Подбор антенны |
| Наблюдение вблизи собственного передатчика | Ложные сигналы и повышенный фон | Удаление или выключение передатчика |
| Отсутствие поправки частоты | Смещение всех измеренных частот | Калибровка по известному источнику |
4. Правовые ограничения практикума
Все задания практикума выполняются в режиме приёма. Излучение производится только штатной аппаратурой беспилотной системы на разрешённых частотах и при разрешённой мощности.
Категорически не допускается. Использование передающих возможностей приёмника программно-определяемого радио [вики] для излучения в полосах навигации, служебной связи или для создания помех. Такие действия влекут административную и уголовную ответственность независимо от учебных целей. Все задания настоящего курса сформулированы так, что излучение помех не требуется.
4.1 Порядок обращения с записями
- Записи наблюдений хранятся с указанием времени, места и настроек.
- Записи, содержащие сведения о служебных системах связи, не подлежат распространению.
- Для учебных целей достаточно хранить изображения спектра и числовые параметры без записи содержания передач.
- Приём и раскрытие содержания чужих передач запрещены законодательством о тайне связи.
5. Проверьте себя
- Почему при измерении уровня необходимо отключать автоматическое управление усилением?
- Как изменится измеренный уровень шума при увеличении полосы разрешения в десять раз?
- Почему измеренный наклон кривой убывания уровня превышает теоретические 20 дБ на декаду?
- Какова типовая погрешность измерения уровня недорогим приёмником?
- Какие действия с приёмником программно-определяемого радио категорически не допускаются?
Контрольный перечень
6. Источники
- Руководство пользователя SDRangel.
- Документация проекта RTL-SDR, раздел о калибровке частоты.
- Рекомендация Международного союза электросвязи ITU-R SM.1753 об измерении радиошума.
Проверено: 20.09.2026
↑ К оглавлению- мод. : Четверг, 24 сентября 2026