USB TV-тюнеры на rtl2832 — или как услышать в радиоэфире все за 600 рублей

Давно я собирался купить какой-нибуть универсальный радиоприемник/радиосканер, чтобы полазить по эфиру, послушать о чем говорят ночью матёрые и бородатые радиолюбители....

До недавнего времени, это удовольствие обходилось от 300$ и до бесконечности. Ну а с переходом гос.органов (и России и за бугром) на цифровую (но пока еще не зашифрованную) связь APCO P25 стоимость удовлетворения нездорового любопытства стала ещё выше.

Год назад все изменилось - умельцы выяснили, что многие из продающихся у нас китайских USB TV-тюнеров за 600 рублей - фактически являются универсальным радиоприёмником, на который без каких-либо доработок можно послушать практически все-что угодно в диапазоне 50-900Мгц (если повезет - до 2200Мгц, но там голосом особо ничего не передают): переговоры самолётов с диспетчерами, строителей, такси, жучки в вашей квартире и многое другое.

Под катом я расскажу что и где покупать, как подключить и настраивать, ну и наконец - что можно послушать.

Железо

USB TV-тюнер состоит из двух частей - радиочастотная часть (определяет возможные частоты работы) и цифровая часть (оцифровывает сигнал и передаёт в компьютер по USB).
Цифровая часть поддерживается одна - RTL2832.
Вариантов аналоговой части несколько: Elonics e4000 (всеобщий любимец, работает в диапазоне 50-1100Mhz и 1250-2200Mhz), FC0013 (~45-900Mhz). FC0012 хуже т.к. имеет проблемы с качеством сигнала и много частот, где он не работает.
Таким образом, лучше искать приёмники с e4000 или FC0013. К сожалению Elonics на данный момент обанкротилась, и последние запасы быстро иссякают.

Из проверенных источников могу отметить Dealextreme - на e4000 приёмники у них кончились, и сейчас идут на FC0013.Полный список online магазинов собирают тут, ну и в целом на http://www.reddit.com/r/RTLSDR/ достаточно много информации. В случае покупки на ebay/aliexpress - обязательно у продавца уточнить на каких микросхемах сделан их тюнер (т.к. очень часто они у них кончаются и они шлют другие) : "Hi, could you confirm that your tuner have rtl2832 & FC0013(e4000) chips?", тогда если вам пришлют не то - будет проще вернуть деньги.

Внутри приёмник выглядит так:

На многих моделях "забыт" защитный диод (он защищает приёмник от статического электричества) - можно оставить как есть, но стараться антенну руками не трогать, и в грозу антенну от приёмника отключать. Но можно конечно и припаять самому: BAV99 или как в моём случае - 2 отдельных 1N4148 (один от земли к антенне, другой в обратном направлении. Нужен именно "быстрый" диод с маленькой ёмкостью, абы какой не подойдёт).

Антенна

Вполне подойдёт ненаправленная телевизионная антенна МВ-ДМВ ("рога"). Я вообще принимал на полуметровый металлический штырь. Все это нужно вытаскивать на балкон / в окно. Если компьютер далеко - лучше удлинять USB кабель, а не антенну. Ну и источники радиочастотного шума лучше убрать подальше (например тот же компьютер с открытым корпусом сильно мешает).

Софт

Вариантов софта целая куча, я рассмотрю популярный и достаточно удобный вариант - SDR# под виндой (по-английски также можно почитать тут):

1) Качаем последнюю версию SDR# Dev и SDR# RTLSDR Plugin тут, и библиотеку RTLSDR.
2) Распаковываем в один каталог SDR# Dev и SDR# RTLSDR Plugin. Из библиотеки RTLSDR в этот же каталог кладём файл rtlsdr.dll (он в архиве в каталоге x32). Из подкаталога config файл SDRSharp.exe.config выносим на уровень выше (туда где основная масса файлов получилась).
3) Качаем Zadig - программа для того, чтобы заменить драйвер тюнера, который умеет показывать только телевизор - универсальным драйвером. Распаковываем в ту же кучу.
4) Запускаем Zadig.exe, жмем Options->List all devices, выбираем Builk-in, Interface 0, выбираем драйвер для замены - "WinUSB", жмём Reinstall Driver, со всем соглашаемся.
5) Запускаем SDRSharp.exe, в левой части - будет неактивная кнопка Frontend, и напротив неё - выпадающее меню. Выбираем там RTL-SDR / USB, и жмем Play в левом верхнем углу. Уже должно что-то начать работать.
6) Теперь можно либо напрямую вбивать нужную частоту в поле ввода сверху слева, или таскать шкалу частот влево-вправо для настройки на нужную частоту.

Хотите сделать что-то своё? (например GPS)

В простейшем случае получить доступ к эфиру можно так:

rtl_sdr -f 1575520000 -g 34 -s 2048000 out.dat

И в файл out.dat - сливается содержимое эфира на частоте 1.575Ггц, с частотой дискретизации 2.048 Мгц с коэфициентом усиления 34 dB. Если получившийся файлик теперь например скормить Matlab скрипту отсюда, можно увидеть спутники gps (если конечно вы подключили к приемнику активную GPS-антенну).

У меня получилось так (спутники - действительно соответствуют видимым в окно на обычном gps-приемнике):

Что и где можно послушать (в Москве)

88-115Mhz - банальное FM радио, режим WFM.
118-135Mhz - общения самолётов и диспетчеров, режим AM.
433Mhz, 446Mhz - кучи портативных радиостанций, у строителей обычно, NFM.
144-145Mhz, 435Mhz - радиолюбители (днём / утром практически никого нет), NFM.
864Mhz - куча каналов такси, NFM.
Также можно найти "радионяни", старые аналоговые радиотелефоны, аналоговые жучки которыми вас прослушивают - но тут с частотой не угадать (все это обычно тоже в NFM).

А как же цифровая связь APCO P25?

Качаем DSD. Программа принимает цифровую передачу на устройстве записи по умолчанию, и проигрывает декодированный результат в устройство воспроизведения по умолчанию. Чтобы "соединить" SDR# и DSD понадобится Virtual Audio Cable. Делаем в свойствах звука Windows "выход" VAC - устройством записи по умолчанию, а в SDR# выбираем устройство воспроизведения - Line 1 (VAC). AF Gain выставляем около 20-40%. Настраиваем SDR# на нужную частоту (гугл знает какую) в режиме NFM, в окошке DSD должен побежать текст с отладочной информацией, а в наушниках вы должны услышать декодированные переговоры. Настоятельно рекомендую случайно услышанные переговоры не записывать и не распространять.

Аналогичным образом (с помощью VAC) подключаются программы для декодирования пейджерных сообщений, фотографий с метеоспутников и прочего.

Куда двигаться дальше?

Пути улучшения следующие:
1) HF конвертор, чтобы сдвинуть частоты на 100Мгц "вверх" - тогда можно слушать и 27Мгц рации, и кучу шпионских подозрительных КВ станций и многое другое.
2) GaAs-предусилитель : e4000 - кремниевый чип, и шумит достаточно сильно. Если перед ним поставить малошумящий усилитель - можно снизить уровень шума примерно на 3dB (т.е. вдвое).
3) Discone-антенна - отличается своей широкополосностью и горизонтальной диаграммой направленности.
4) режекторный фильтр вещательного диапазона (чтобы много-киловаттные FM и телестанции меньше мешали приемнику)
5) Диапазонную антенну на тот диапазон, который интересует, вместо дискоконуса с широкой полосой, но слабеньким усилением (опять же, уже полоса - меньше посторонних сигналов приходится приемнику отфильтровывать - соответственно потенциально выше качество приема слабых сигналов). За последние 2 пункта спасибо <~Moskus>

Вот как все это выглядит в работе:

(не забываем громкость по-тише)
Переговоры диспетчеров и пилотов, 118-135Mhz:

Строители на 433/446Mhz:

Радиолюбители на 144МГц (невероятная деталь - в комментах на ютубе отметился участник переговоров):

Мне лишь остаётся пожелать удачи в ваших исследованиях радиоэфира!

PPS. Самый занимательный услышанный диалог, к сожалению тогда не записывал:
Разговор двух строителей (видимо прораб с каким-то другим руководителем)

1: Тут опалубку криво сделали, бетон получился тоньше чем нужно на 5см
2: Можно как-то исправить?
1: Ну... переделывать все надо...
1: Так что делать будем, показывать технадзору?
2: Ну что ты как маленький....
2: Ну конечно нет