Universeller Sender für AM, FM, DAB(+), DVB-x, GPS für 20 Euro.

[Gerald-G]

Beim Treffen in Osterode hat mir Semir sein GNU Radio Projekt vorgestellt. Kurz vorher hatte ich den GFGF-Konzertsender fertiggestellt und die Staßfurter Mikrohets mit 4 AM Sendefrequenzen versorgt.
Es hat einige Zeit gedauert, bis ich verstanden habe, dass die recht aufwendige Hardware des GFGF-Konzertsenders durch Anwendung von GNU-Radio überflüssig ist.

Ich habe also auf einen Fujitsu-Esprimo Mini-PC Linux Mint und GNU-Radio installiert. Dank Semirs Vorabeit in diesem Forumsbeitrag bekam ich den 4-Kanal AM-Sender so weit, dass ich das komplexe Ausgangssignal mit dem "QT GUI Time Sink" oszillograhisch darstellen konnte.

Als nächster Schritt wurde ein USB zu VGA Grafikadapter gekauft, leider ohne den notwendigen FL2000 Chip, also retour.
Dann fand ich den "LINDY Adapter USB 3.0 zu VGA Konverter Lite 43172" der lt. Herstellerseite mit dem FL2000 ausgestattet sein soll.
In zwei bis drei Tagen werde ich schlauer sein.

Eine Frage habe ich, die zwar technisch nicht relevant aber für die Dokumentation interessant wäre.
Ich sehe häufig geradlinige, rechtwinklige Verbindungslinien zwischen den einzelnen Funktionsblöcken,
bei meinen Darstellungen im GNU-Radio companion habe ich nur die etwas unübersichtlichen Gummiband-Linien.
Wie kann ich diese Einstellung ändern?


  Gnuradio_Verbindungslinien.jpg (Größe: 11,02 KB / Downloads: 508)
  Gummiband.jpg (Größe: 12,95 KB / Downloads: 506)

[OttoBerger]

Hallo Gerald,

Ich denke das hat was mit dem Wechsel der Grafikbibliotheken, gegen die das GNU Radio Entwicklungssystem gelinkt ist, zu tun.

GNU Radio Companion wurde mit Wechsel von V3.7 auf 3,8 von WX/QT (damals gab es beides) auf reines QT umgestellt. Will man das alte Design, wird man eine Version bis 3.7 installieren müssen, die es aber als Pakete zum Download gibt https://www.gnuradio.org/releases/gnuradio/ Ob auf einem viel neuerem OS (die V3.7 ist schon ein paar Jahre alt) alle Abhänigkeiten erfüllt sind oder man auch ältere Python-Versionen benutzen muss, kann ich dir jetzt nicht sagen.

Ein anderer Weg die Darstellung auf retro zu ändern ist mir nicht bekannt.

Otto

[Gerald-G]

Hallo Otto,

vielen Dank für die Beantwortung meiner Frage.
Ich denke mit der Nutzung der aktuellen Version bin ich technisch auf der sicheren Seite.

[Stefan02]

Generell stehe ich diesen Projekten mit Skepsis gegenüber.

Der Grund ist die hohe Einstiegshürde, um ohne "weitreichende PC Kentnisse" da weiter zu kommen. Ich hatte mir relativ früh den "Hack RF" gekauft, welcher sowohl Empfangen, so wie Senden kann, doch es wurde nicht viel aus dem.

Während selbst ein billiger 0815 "Tv Stick" aus China (der einem RTL - nur Empfang - SDR beigelegt wurde) nach dem Anstecken am Laptop "erkannt und installiert" wurde, passierte beim Hack RF nur ein Minutenlanger "Installationsversuch", der dann mit der Meldung, dass man den Treiber nicht installieren könne, beendet wurde. Man solle die "Treiber CD" benutzen, doch die fehlte beim damals noch recht teuren Hack RF.

Als ich versucht habe, eine Lösung zu finden, fand ich nicht wirklich verständliche Ansätze. Selbst die als "einfach" beschriebenen "Umprogrammierungsvorschläge", um das Gerät am Windows gut zum laufen zu bekommen, erschienen mir absolut zu kompliziert für "nicht absolute PC Experten".

Jahrelang stand er rum, dann wurde er verkauft, der Hack RF.

Ich find diese Projekte grundsätzlich super, und ich würde sehr gerne einen kleinen DAB+ Sender (5-20mW) hier haben. Weniger um "Radio zu machen", dafür habe ich nicht wirklich die Prioritäten zu diesem Zeitpunkt, sondern eher... um in "Eigenregie" Reichweitentests zu machen... Es wird ja immer behauptet von den Werbemachern, "Digital is ´ besser". So würde ich gerne "kurz" mein eigenes DAB+ Programm senden, ein paar "Spots" abchecken, und es dann mit einem Analog W-FM Stereo Signal auf der selben Frequenz (und mit der selben Leistung) vergleichen.

Ich habe gesehen, dass es jetzt (neu) aus China ein schönes Gerät gibt (Leider knapp über den 150€, ab denen der Zoll genauer hin sieht). Es handelt sich um ein relativ kompaktes Gerät mit Micro-USB Anschluss. Darin befindet sich der "Hack RF", welcher als eben dieser (in Verbindung mit PC) genutzt werden kann. Besonders an dem Gerät ist aber, dass viele der Funktionen, die der Hack RF kann bereits über das Touch-Screen Display einfach aktiviert werden können. Man kann dann z.B. auf dem Display eingeben "Empfange Frequenz 100MHz", und der Hack RF tut dies, und gibt das Signal aus... aber auch senden ist möglich.

An dem Gerät besteht (meinerseits) ein ernsthaftes Interesse - wäre es nur nicht so teuer.


Das hier vorgestellte Projekt ist natürlich gut, super... aber es wäre das ultimative Projekt, wenn man es so umsetzen könnte, wie das in China angebotene Gerät. Ob dann als "PC" ein "Raspberry PI" und ein zugekauftes, kleines, Display genutzt werden ist ja nebensächlich. Das Gesamtbild ist dann das, was zählt.

[OttoBerger]

Hallo Otto,

vielen Dank für die Beantwortung meiner Frage.
Ich denke mit der Nutzung der aktuellen Version bin ich technisch auf der sicheren Seite.

Genau richtig Gerald! 
Viele andere Sender-Projekte setzen ein neueres GNU Radio voraus. Ist für 4-5 AM Stationen jetzt nicht so wahnsinnig wichtig, da stecken ja nur Signalgeneratorenbausteine, Mischer und Addition für den Träger drin, aber wenn es mal in Richtung DAB, DRM, HDRadio oder DVB gehen soll, dann hast du mit den neueren GNU Radios deutlich mehr Auswahl an fertigen Sendern die bloß geladen müssen um ein Basisband oder direkt HF für den DAC zu berechnen.

Ob in deinem LINDY Adapter USB 3.0 zu VGA Konverter Lite 43172 wirklich ein FL2K-Chip drin ist kann ich nicht sagen, das wird dir das Dienstprogramm fl2k_test sagen können. https://osmocom.org/projects/osmo-fl2k/wiki

Da siehst du auch drin wie schnell deine USB-Verbindung zum DAC ist und wie breit dein Basisband theoretisch sein kann.


Otto

[Uli]

Ob in deinem LINDY Adapter USB 3.0 zu VGA Konverter Lite 43172 wirklich ein FL2K-Chip drin ist kann ich nicht sagen, das wird dir das Dienstprogramm fl2k_test sagen können. https://osmocom.org/projects/osmo-fl2k/wiki

fl2k_test läuft bei mir nicht bzw spuckt Käse aus.
Reicht um den Chip zu erkennen nicht ein lsusb aus (zuverlässig)?

uli@MI:~$ lsusb
Bus 002 Device 009: ID 1d5c:2000 Fresco Logic FL2000/FL2000DX VGA/DVI/HDMI Adapter
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 004: ID 8087:0a2b Intel Corp. Bluetooth wireless interface
Bus 001 Device 003: ID 05c8:03a2 Cheng Uei Precision Industry Co., Ltd (Foxlink) XiaoMi USB 2.0 Webcam
Bus 001 Device 016: ID 1a40:0801 Terminus Technology Inc. USB 2.0 Hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
uli@MI:~$ ^C


Edit (ehe die Frage kommt):

uli@MI:~$ fl2k_test -s 162e6
Kernel mass storage driver is attached, detaching driver. This may take more than 10 seconds!
Allocating 6 zero-copy buffers
libusb: error [op_dev_mem_alloc] alloc dev mem failed, errno=12
Failed to allocate zero-copy buffer for transfer 0
Falling back to buffers in userspace
libusb: error [submit_bulk_transfer] submiturb failed, errno=2
Failed to submit transfer 0
Please increase your allowed usbfs buffer size with the following command:
echo 0 > /sys/module/usbcore/parameters/usbfs_memory_mb
Reporting PPM error measurement every 10 seconds...
Press ^C after a few minutes.


Meine Frustrationsschwelle ist regelmäßig nach wenigen Stunden überschritten

[Gerald-G]

Hallo Uli,

hast Du schon den Tipp von Semir ausprobiert:

Fehlermeldung mit den Buffern

[OttoBerger]

Ob in deinem LINDY Adapter USB 3.0 zu VGA Konverter Lite 43172 wirklich ein FL2K-Chip drin ist kann ich nicht sagen, das wird dir das Dienstprogramm fl2k_test sagen können. https://osmocom.org/projects/osmo-fl2k/wiki

fl2k_test läuft bei mir nicht bzw spuckt Käse aus.
Reicht um den Chip zu erkennen nicht ein lsusb aus (zuverlässig)?

nur dann ist das

Da siehst du auch drin wie schnell deine USB-Verbindung zum DAC ist und wie breit dein Basisband theoretisch sein kann.

immer noch nicht geklärt, also kann man gleich den Test machen. Wenn kein Fl2k drin verbaut ist, meldet es das kein passendes FL2k-Device gefunden wurde. Bei mir jedenfalls. Damit wären dann nur mit dem test beide Fragen beantwortbar : Fl2k drin/nicht drin  und wenn drin wie schnell. Wenn fl2k drin aber keine Daten übertragen werden mit root ansprechen und nochmal. Dann ist auch gezeigt das man die Reche nach der Installationsanleitung noch nicht gesetzt hat.

[Uli]

Hallo Uli,

hast Du schon den Tipp von Semir ausprobiert:

Fehlermeldung mit den Buffern

Danke Gerald, hatte ich nicht, hat aber auch nichts gebracht.
@Otto: Damit hast latürnich wie üblich Recht

[OttoBerger]

@Otto: Damit hast latürnich wie üblich Recht

Moin.
Aua das klingt vorwurfsvoll.   
Ich halte in Zukunft mein Paddle silent.      

Gruß
Elb-otti-fant.

[Uli]

@Otto: Damit hast latürnich wie üblich Recht

Moin.
Aua das klingt vorwurfsvoll.   
Ich halte in Zukunft mein Paddle silent.      

Gruß
Elb-otti-fant.

Oh, dann muss ich an meiner Betonung arbeiten!
Das war schon so gemeint wie es da steht - ohne Unterton und eher als Kompliment. Also so: "Wenn Du etwas schreibst, dann ist es normalerweise durchdacht und stimmt idR."

[Gerald-G]

Erfolgsmeldung!!!

Der Lindy "USB 3.0 TO VGA CONVERTER" arbeitet mit dem FL2000 Chip.
Jetzt habe ich mit dem Fujitsu Esprimo q556/2 core i5-7400t, Linux Mint, GnuRadio companion und dem LINDY-Adapter
einen Mittelwellensender, der auf 6 unterschiedlichen Frequenzen sendet.

Vielen Dank an Bernhard, Otto, Semir und allen anderen Mitwirkenden.

   

Allerdings scheint der FL2000 ein Auslaufprodukt zu sein, er wird nur noch auf sehr wenigen Verkaufsplattformen angeboten. Ich konnte bei Conrad die letzten zwei Exemplare kaufen.

[OttoBerger]

Allerdings scheint der FL2000 ein Auslaufprodukt zu sein, er wird nur noch auf sehr wenigen Verkaufsplattformen angeboten. Ich konnte bei Conrad die letzten zwei Exemplare kaufen.

Glückwunsch Gerald, zum Erfolg! 

Der Fl2000 ist ein abgekündigter Chip,  aber auf Amazon findet man noch reichlich davon.

Hier zum Beispiel, da dürfte ein Fl2000 verbaut sein?

https://www.amazon.de/Adapter-Konverter-...B09LLR1CJX

Anzeichen die darauf hindeuten:

- Max resolution 800*600 bei USB 2
- Max resolution 1920*1080 bei USB 3
- Driver can be donwloaded from ... fescologic.com/....  <- das ist der Hersteller des FL2000

Von diesen Dingern gibt es noch viele bei Amazon.  Findige Bastler werden bestimmt auch jeden Raspberry Pico für 5 Euro oder ähnliche Mikrocontroller mit USB u. drangefummelten DAC  (R2R?) benutzen können. Mit 12MBit für USB2 sollte das für LW/MW Projekte ausreichen und genau wie der FL2000 haben diese Lösungen auch keinen großen Puffer, sondern streamen die HF live aus dem PC. 

Mit Einschränkungen (es ist ja kein  STEMLAB125-14 ) und etwas Datenumfummelei in Gnu Radio bekommt man darüber auch das Cohiradia-Projekt zum laufen https://www.radiomuseum.org/dsp_cohiradia.cfm

Allerdings ist es ein Unterschied mehrere Hundert Euro für eine  STEMLAB125 auszugeben oder 15 Euro. Da kann man mit den Einschränkungen leben.

Sendest du auf den 6 Kanälen final ein Liveprogramm aus dem Internet (Internetradioumsetzung) oder fertige Aufnahmen von der Festplatte? Welche CPU Auslastung hast du im Sendebetrieb?


Gruß
Otto

[Gerald-G]

Hallo Otto,

genau den von Dir angegebenen Adapter hatte ich bei Amazon gekauft. Er enthält keinen FL2000 sondern einen MS9120 von MACRO SILICON und wurde deshalb zurück geschickt.
Der Sender soll bei mir autark laufen, ohne Internetzugang. Zur Zeit nutze 6 unterschiedliche *.WAV Dateien in der ich jeweils mehrere Audiodateien verbunden habe.
Gnuradio kann bis zu 4GB große *.WAV-Dateien verarbeiten. Das hat nur den kleinen Nachteil, dass alles sequentiell abgespielt wird und keine Zufallswidergabe möglich ist.
Als nächsten Schritt werde ich VLC als Audioquelle einrichten.
Zu der derzeitigen CPU-Auslastung melde ich mich noch.

Mit Einschränkungen (es ist ja kein  STEMLAB125-14 ) und etwas Datenumfummelei in Gnu Radio bekommt man darüber auch das Cohiradia-Projekt zum laufen https://www.radiomuseum.org/dsp_cohiradia.cfm

Dieses Thema interessiert mich sehr. Zur Zeit nutze ich tatsächlich STEMLAB für Cohiradia, für den Museumshof in Chörau suche ich allerdings nach einer preisgünstigeren Lösung.
Kannst Du mir bitte in einigen kurzen Stichpunkten Anregungen geben, wie ich das mit GnuRadio lösen kann?
Allerdings ist für Cohiradia eine Mindestauflösung von 12Bit empfohlen, damit scheidet der preisgünstige FL2k-Adapter wohl aus.

[OttoBerger]

Hallo Otto,

genau den von Dir angegebenen Adapter hatte ich bei Amazon gekauft. Er enthält keinen FL2000 sondern einen MS9120 von MACRO SILICON und wurde deshalb zurück geschickt.

Dann stimmt das nicht in der Artikelbeschreibung mit der Treiberquelle.

als nächstes wird mir dieser Artikel gezeigt.

https://www.amazon.de/BENFEI-Adapter-Ste...085KX97QG/

Da steht direkt dabei

Der integrierte fortschrittliche Fresico Logic 2000 Chip wandelt das USB Signal in ein VGA-Signal um, und die maximale Auflösung bei 1080P@60Hz liegt.Die vernickelten Anschlüsse gewährleisten eine sichere

Aber stimmt die Artikelbeschreibung denn hier ?
Amazon ist mit den Rücksendungen ja sehr kulant.
Ich denke man wird noch einige FL2K Adapter finden und wenn man so was plant kann man sich noch eindecken so lange da noch Restposten am Markt sind.

Der Sender soll bei mir autark laufen, ohne Internetzugang. Zur Zeit nutze 6 unterschiedliche *.WAV Dateien in der ich jeweils mehrere Audiodateien verbunden habe.
Gnuradio kann bis zu 4GB große *.WAV-Dateien verarbeiten. Das hat nur den kleinen Nachteil, dass alles sequentiell abgespielt wird und keine Zufallswidergabe möglich ist.
Als nächsten Schritt werde ich VLC als Audioquelle einrichten.

VLC ist da die richtige Lösung.

Kannst Du mir bitte in einigen kurzen Stichpunkten Anregungen geben, wie ich das mit GnuRadio lösen kann?
Allerdings ist für Cohiradia eine Mindestauflösung von 12Bit empfohlen, damit scheidet der preisgünstige FL2k-Adapter wohl aus.

Nein das ist kein unüberwindbares Problem! Der Dynamicbereich ist geringer, aber man bekommt mit Tricks doch noch etwas anhörbares (für den Preisunterschied) raus.

Ein Beispiel folgt, kurz nur, die IQ Modulation ist einfacher aufgebaut, als die I/Q Modulatoren für UKW oder DAB, die hier im Forum gezeigt werden, da man bei der LO-Verschiebung im LW oder MW-Bereich  immer noch im Basisband des DACs arbeitet, also um die 8-10 MSPS arbeitet.
Es muss keine weitere Verschiebung der Frequenz in den beiden I-Q Signalgeneratorbausteinen vorgenommen werden, die die Aussendung auf einer Oberwelle berücksichtigen!

I/Q Datei einlesen -> Complex -> 2xFloat (I/Q) -> I*Sig(LO) + Q*Sig(Lo)-90° -> Mapping 8 Bit -> fl2k_file oder fl2k_tcp -> USB -> DAC -> Filter

Das war der normale Flowgraph der funktioniert hat. Ich habe bestimmt noch irgendwo das grc file dafür rumliegen.

[OttoBerger]

typedef struct fl2k_data_info {
/* information provided by library */
void *ctx;
uint32_t underflow_cnt; /* underflows since last callback */
uint32_t len; /* buffer length */
int using_zerocopy; /* using zerocopy kernel buffers */
int device_error; /* device error happened, terminate application */

/* filled in by application */
int sampletype_signed; /* are samples signed or unsigned? */
char *r_buf; /* pointer to red buffer */
char *g_buf; /* pointer to green buffer */
char *b_buf; /* pointer to blue buffer */
} fl2k_data_info_t;


Hat eigentlich schon mal jemand mit mehreren DACs des FL2k gleichzeitig gearbeitet? Ich meine nicht mit mehreren FL2k's wie das die Dienstprogramme über "\t[-d device_index (default: 0)]\n" anbieten, sondern direkt mit allen 3 Kanalbuffern in einem Fl2k.

[OttoBerger]

Ich habe in #155 den Rational Resampler vergessen Gerhard. Der FL2k kann ja nicht auf alle erdenklichen Samplerates eingestellt werden! Das GNU Radio Script muss also mit der Samplerate des Fl2K laufen, die Eingangsdatei vom Radiomuseum hat eine andere Samplerate die nicht dazu passt. Deshalb muss der Datenstrom der Datei über den Rational Resampler Baustein auf die Samplerate des Fl2k Dac transformiert werden.

https://wiki.gnuradio.org/index.php/Rational_Resampler

zum anderen Problem

Das Umschreiben des fl2k_file Programms funktioniert schon einmal. Jetzt muss ich nur noch sehen wie ich die 3 Kanäle syncronisiert mit HF Daten versorgen kann. In Gnu Radio habe ich dazu drei Dateien (file_sink Bausteine) mit unterschiedlicher HF schreiben lassen, die sind von sich aus schon synchronisiert.

[Semir]

Hat eigentlich schon mal jemand mit mehreren DACs des FL2k gleichzeitig gearbeitet? Ich meine nicht mit mehreren FL2k's wie das die Dienstprogramme über "\t[-d device_index (default: 0)]\n" anbieten, sondern direkt mit allen 3 Kanalbuffern in einem Fl2k.

Hallo Otto,

nein das habe ich nicht, aber es würde mich interessieren. Ich sehe da zwei Möglichkeiten:

1) zwei oder drei Kanäle gleichzeitig auszugeben die auf vershiedene sinken gehen mit voller 8bit Auflösung mit 8 Bit kann man ja thearetische 48dB S/N bei DC freien Signalen erreichen. Was bei mehreren Sendefreuquenzen über einen Kanal immer weiter den S/N verschlechtert.

2) Was auch eine Möglichkeit wäre ist die Ausgabe auf 16bit zu verbessern indem man zwei Kanäle nutzt. Ich stelle mir das so vor, dass eine R-Matrix mit 1R und 255R an die zwei Ausgänge geschaltet wird. Der eine Ausgang mit den "High Bits" ist am 1R der andere mit den "Low Bits" am 255R Matrix Eingang. Für jeden Wechsel der High Bits sind dann 255 Wechsel der Low Bits dazwischen, also eine Stufe der High Bits wird in 255 Schritte unterteilt. Das Bedeutet, dass insgesamt 256x256 also ca. 65535 Stufen möglich sind. Damit wäre ein theoretischer S/N von über 120dB möglich. Eine Ausgabe vieler Kanäle somit kein Problem. In GNU Radio müsste man die Daten so aufbereiten, dass jeder Kanal des FL2k die richtigen Bits bekommt.

Das Problem bei mehreren Kanälen sehe ich in der Ansteuerung mit schwacher Hardware. schon ein mittelmäßiger Rechner ist schnell am Anschlag wenn ein Kanal angesteuert wird. ich habe z.B. auf einem Core i5 mit Mühe und Not 3x AM Stereo hinbekommen. Auf einem "NUC"  der "Headless" läuft geht gerade mal 2x AM Stereo mit 32kHz sample rate des Audios. Klar hier ist das Prozessing auch umfangreicher als bei normaler AM...

[OttoBerger]

Das Problem bei mehreren Kanälen sehe ich in der Ansteuerung mit schwacher Hardware. schon ein mittelmäßiger Rechner ist schnell am Anschlag wenn ein Kanal angesteuert wird. ich habe z.B. auf einem Core i5 mit Mühe und Not 3x AM Stereo hinbekommen. Auf einem "NUC"  der "Headless" läuft geht gerade mal 2x AM Stereo mit 32kHz sample rate des Audios. Klar hier ist das Prozessing auch umfangreicher als bei normaler AM...

Das Phyton unter GNU Radio simples AM (Stereo) so ausbremst, während man mit reinem C-Code zich DAB Stationen oder DVB-T/C/S hinbekommt! Hier ist das Prozessing zu AM noch um Welten umfangreicher.

Ich habe die AM-Aussendung erstmals bei BM45 in C Code gesehen, das lief um den Faktor 20-50 schneller!  Also 5 Stationen haben dann nur einstellige Prozentauslastungen gemacht das das auch noch auf einem Raspberry flüssig lief. Der Raspberry kann auch DAB Rx und Tx, also kann er nicht an 5 AM Stereo Stationen scheitern wenn da nicht das langsame Python wäre was die Bausteine in GNU Radio irgendwie miteinander verklebt.  Irgendwie muss es gehen das  im fertigem Programm auszuschalten oder in Maschinencode zu übersetzen. Aber ich kann mich nicht erinnern was gemacht wurde. Vielleicht hat jemand einen Hinweis?

Ich habe auch Beispiele die Beamforming über virtuelle Phasenschieber mit OFDM Signalen machen und Auswertung der Fehler im virtuellen RX. Das ist alles um Welten kompilzierter und von den Datenmengen/Sekunde umfangreicher als normales AM. 

USB und der Fl2k sind nicht das Problem.

[Gerald-G]

Hallo Otto,

hier noch die CPU-Auslastung auf meinem Fujitsu Esprimo Core i5:

AM 4 Sender
   

AM 6 Sender
   

Da ist keine Luft mehr nach oben. Mal schauen, wie es sich mit zusätzlichen VLC-Prozessen verhält.