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Warum Software-Defined-Radio aus meiner Sicht so spannend ist?

Ich hatte neulich ein Telefonat mit Johnny, DK9JC vom Amateurfunk-Blog. In unserem Gespräch kam das Thema irgendwie auf Software-Defined-Radio und er sagte mir, dass er sich bisher nicht tiefer damit beschäftigt hat. Er fragte mich, warum diese Technologie so interessant ist und welchen Vorteil ein SDR für ihn hätte. Ich habe dann ein paar Kernpunkte genannt, doch so richtig überzeugt war er nicht.

Ich denke seit diesem Telefonat immer wieder über die bisher genutzten und auch bisher ungenutzten Möglichkeiten im Bereich SDR nach. Dieser Artikel soll einige Vorteile von SDR beleuchten und wirft außerdem einen ketzerischen Blick in die Zukunft.

  1. Trennung von Hard- und Software
    Je nach Konzept sind die zu einem SDR gehörenden Software- und Hardware-Komponenten eng miteinander verzahnt. Eine Auftrennung bzw. ein stark modularer Aufbau macht aus meiner Sicht in vielen Bereichen sinn. Besonders beim Benutzerinterface, denn was nützt ein super Empfänger, wenn es ein Krampf ist, ihn zu bedienen? Oder eben umgekehrt? Meiner Meinung nach sollte das ideale SDR-System modular aufgebaut sein. Einzelne Komponenten sollten sich beliebig tauschen lassen. Das Bedienmodul könnte z.B. sowohl als Software und als Hardware existieren. Der Anwender wählt eben das was ihm zusagt. Das geht zwar teilweise schon heute, aber man könnte das ganze auch auf die Spitze treiben.
  2. Amateurfunkbänder aufnehmen und später wieder abspielen
    Selbst preiswerte SDRs haben heutzutage eine hohe Bandbreite. Mein SDRplay hat beispielsweise eine Bandbreite von 8 Mhz. Das ist für viele Amateurfunkbänder mehr als genug. Ich könnte z.B gleichzeitig die drei Amateurfunkbänder 80m, 40m, und 30m einfach eine Zeit lang aufnehmen und auf der Festplatte abspeichern. Damit meine ich nicht die demodulierten Signale, sondern die kompletten empfangenen Rohdaten. Diese Rohdaten kann ich später wieder in meiner Software abspielen und beliebige Bereiche innerhalb der Aufnahme demodulieren.Das ist doch total cool für Leute, die Contests machen. Einfach am Contest teilnehmen und danach nochmal in Ruhe das Band abspielen lassen und hören was die anderen Teilnehmer so gemacht haben.
  3. Unterschiedliche Frequenzen gleichzeitig hören
    Mit SDR ist es im Prinzip möglich mehrere Frequenzen gleichzeitig abzuhören. Das finde ich besonders für Digimodes interessant. Einfach den PSK-Bereich auf ein Audiokabel legen und in Fldigi verarbeiten; dann den Bereich für JT65 auf ein anderes Audiokabel legen und auch diese Signale dekodieren.Was damit möglich wäre? Wie wäre es mit einem WSPR-Empfänger, der gleichzeitig die Ausbreitungsbedingungen in mehrerern Bändern dokumentiert?
  4. Applikationen, die es heute noch gar nicht gibt
    Die SDR-Technologie bietet uns heute schon sehr viele Möglichkeiten. Allerdings sehen wir heute erst die Spitze des Eisbergs. Im Amateurfunk nutzen wir bisher wirklich nur einen kleinen Bruchteil aller Möglichkeiten. In den nächsten Jahren werden viele spannenden Anwendungsfälle dazu kommen, an die wir jetzt noch gar nicht denken.In meinen Vorstellung gibt es beispielsweise schon eine Applikation, die mich automatisch über Bandöffnungen informiert, die für meinen QTH wirklich relevant sind. Als Datenbasis für die Entscheidung nimmt die Applikation aber nicht irgendwas aus dem DX-Cluster, sondern das was meine Antenne wirklich empfangen hat. Ich drücke die Funktionsweise mal in einem Satz aus: Wenn drei DX-Stationen im 10m Band empfangen wurden und die Entfernung größer als xxxx km war, dann schreibt die Applikation mir eine Mail und/oder sendet eine APRS-Message aus.Und wenn ich nicht zuhause bin, könnte ich mich via Internet in meine Remotestation einloggen und die Bandöffnung dennoch nutzen.

    Eine zweite Applikation, die es im Bereich des Amateurfunk-QSOs noch nicht gibt, sind Bots. Jeder alte Hase, der bei IRC an einen Chat und nicht an den Versand von QSL-Karten denkt, kennt sie. Bots erledigen automatisierte Aufgaben. Lässt sich ein QSO automatisieren?  QSOs in JT65 sind inhaltlich auf das absolut notwendigste reduziert. Ich als Mensch muss nur ein paar mal klicken, um ein Standard-QSO abzuwickeln. Ein Computer bräuchte nur einen entsprechenden Algorithmus und könnte den Job alleine machen. Das wäre schon heute möglich, es müsste nur jemand programmieren…

Ich bin über das Thema SDR überhaupt erst zum Amateurfunk gekommen. Spätestens, wenn noch mehr Fachleute aus der IT-Branche über den Umweg SDR zum Amateurfunk kommen, wird es solche Innovationen geben und wir werden die Möglichkeiten von SDR voll ausschöpfen. Ob wir jede Innovation wollen und brauchen sei mal dahingestellt. Auch ob jede Innovation wirklich nützlich ist, wird sich erst noch zeigen.

 

Ich arbeite in einem IT-Systemhaus und bin überwiegend mit der Administration von Mail-Servern beschäftigt. Derzeit beschäftige mich viel mit VHF/UHF, APRS und HAMNET. Darüber hinaus sammle ich Erfahrungen im Antennenbau.

11 Kommentare zu “Warum Software-Defined-Radio aus meiner Sicht so spannend ist?

  1. Hallo Silvio,

    das ist ein sehr interessanter Beitrag.

    Das Dekodieren von WSPR Signalen gleichzeitig auf verschiedenen Bändern ist derzeit schon möglich. Zurzeit funktioniert das mit einer Software von Pavel Demin http://pavel-demin.github.io/red-pitaya-notes/sdr-transceiver-wspr/ und dem Red Pitaya. Ein total spannendes Projekt.

    Was du über automatisierte QSOs schreibst, erschreckt mich eher, als das es mich begeistern würde. Ich finde für ein QSO sollte ein OM „vor Ort“ sein und aktiv am Geschehen teil nehmen. Wenn dem nicht mehr so ist, machen die OMs bald ihr DXCC über Remote Stationen und möglicherweise auch automatisiert.

    Insgesamt hat aber das SDR ein riesen Potential, welches uns sicherlich in unserem Hobby noch viele interessante und faszinierende Beschäftigungsmöglichkeiten bieten wird.

    73 de
    Michael, DL2YMR
    http://www.dl2ymr.de

    • Hi Michael,

      danke für den Link zum WSPR Multiband TRX. Das Projekt kannte ich noch nicht.

      Auf den Gedanken mit den automatisierten QSOs bin ich eben auch gekommen als ich mich mit WSPR und JT65 beschäftigt habe. Es liegt ja auch nahe, wenn man sich diese beiden Modes anschaut. Was ändert sich denn für den OM im Vergleich zu heute? Er spart sich zwei Doppelklicks und startet nur einmal die das automatisierte Steuerung.

      Wirklich individuelle Kommunikation zwischen zwei OMs ist JT65 ja auch nicht. Auch andere makrogesteuerte Digimodes sind wenig individuell. Die meisten OMs entscheiden, doch nur welches Makro sie abfeuern. Dass ein OM in PSK31 noch selbst in die Tasten haut ist doch eher selten.

      Also, was ändert sich? Man startet nicht mehr 3 einzelne automatische Routinen, sondern nur noch eine vollautomatische Routine. Ob ich das gut finde? Nein, diesen Aspekt finde ich auch eher erschreckend. In diesem Zusammenhang erinnere ich an die letzen beiden Sätze aus meinem Artikel. Brauchen wir das? Wollen wir das?

      73 de Silvio

  2. Gerd Hiltl

    Die SDR Technik ist nun endgueltig beim Endverbraucher angekommen.
    Es bieten sich viel Vorteile. Der Aufbau wird vereinfacht. Es kommen
    einige neue Features wie die Stoeraustastung, Decodierung verschiedenster
    Modulationsverfahren und multiple Bandueberwachung dazu. Wir sollten
    diese Technik nutzen und damit Erfahrungen sammeln. Deshalb werde ich
    mir diese Technik ebenfalls zulegen. Vielen Dank fuer den Artikel.
    vy73 Gerd

    • Hallo Gerd,

      danke für deinen Kommentar. Durch das Thema SDR finden Menschen zum Amateurfunk, die vorher keine oder wenig Berührung mit dem Thema hatten.

      Es gibt einige Quereinsteiger, die ohne SDR nicht auf den Amateurfunk aufmerksam geworden wären.

      73 de Silvio

      • Alfons

        Naja, neue Technik wird im Amateurfunk leider oft von vielen OMs abgelehnt. Das war damals schon bei Packet-Radio und den Digimodes auf Kurzwelle so. Das war bei der Benutzung des Computers als Logbuch so und das war beim Einsatz von digitalen Filtern so.
        Da gab es heftige Diskussionen, ob der Computer überhaupt zum Amateurfunk gehört oder ob die Nutzung der Digitaltechnik gar als Erschleichung von Vorteilen gesehen werden soll.

        • Diese Diskussionen kenne ich. Dieses Verhalten hat den Amateurfunk in Deutschland dahin gebracht, wo er jetzt ist. Überalterte elitäre Ortsverbände, die junge Menschen, Neulinge und Quereinsteiger gern vergraulen.

          Und von mir aus dürfen die Bedenkenträger und Innovationsverhinderer diese Diskussionen auch in Ruhe weiterführen. Gern im Dialog, per Fax oder per Brief. Aber diejenigen, die etwas voranbringen wollen, sollten nicht dadurch ausgebremst werden. Das gilt übrigens nicht nur in der Technologie, sondern auch im Vereinsleben 😉

          Irgendwann hat ja auch der letzte eiserne Verfechter der Amplituden-Modulation eingesehen, dass SSB durchaus seine Vorteile hat 😉

          Amateurfunk ist Vielfalt. Jede Betriebsart hat ihre Daseinsberechtigung. Amateurfunk ist außerdem ein wissenschaftliches Hobby. Aber ist es noch Wissenschaft, wenn man über 50 Jahre die gleiche Betriebsart in seinem Lieblingsband verwendet? Kann man ja gern so machen, mich würde es langweilen.

  3. Alfons

    Ich finde SDR sehr spannend. Halte mich da aber trotzdem noch zurück weil mir das nicht zukunftssicher erscheint. Lass mich erklären wie ich das meine:
    Ich kann heute herkömmliche Empfänger nutzen, die schon über 100 Jahre auf dem Buckel haben. Aber was ist mit SDRs, deren Software teilweise auf dem PC läuft? Die Software erwartet z.B. eine spezielle Windows-Version. Dabei bin ich mir heute schon ziemlich sicher, dass es in 20 Jahren diese Windows-Version nicht mehr gibt, ja vielleicht verwenden wir dann alle gar kein Windows mehr, und ob es dann entsprechende Software zu meinem dann alten SDR gibt? Ich glaube eher der SDR ist dann Elektroschrott. Schade. Ein guter Empfänger kostet locker mal über 500€. Aber ich zögere mit der Anschaffung weil ich befürchte dass ich ihn in wenigen Jahren nicht mehr verwenden kann.

    • Hallo Alfons,

      ich kann deine Bedenken verstehen, aber ich sehe es teilweise anders. Die Lösung für das von dir angesprochene Software-Problem lautet Open-Source-Software. Wenn Betriebssysteme, Treiber und Applikationen konsequent aus quelloffener Software bestehen, dann kannst du den Quellcode auch nach 50 Jahren noch kompilieren und ein Uralt SDR in Betrieb nehmen.

      Hier sind die Hersteller der Hardware in die Pflicht genommen, problematisch sind schon fehlende Treiber für neure Windows Versionen. Aber das war ja bei klassischen Funkgeräten genauso.

      Richtig, die SDR-Technologie wird viel schneller veralten als ein klassischer RX oder TRX. Es werden ständig neue und bessere Geräte rauskommen. Die Entwicklung wird etwa ähnlich rasant wie bei Mobiltelefonen sein. Wenn der Aufbau – wie von mir – vorgeschlagen modular ist, dann können aber einzelne Hardware-Komponenten problemlos getauscht werden.

      Ein weiterer wichtiger Punkt ist, der Wert, den wir einer Software beimessen. Auf der einen Seite kaufen Funkamateure Hardware für mehrere tausend Euro jährlich. Auf der anderen Seite sind viele zu geizig 20€ für ein virtuelles Audiokabel auszugeben. Das erinnert mich an die 89cent Bratwurst auf dem 800€ Weber-Grill.

      Diese Einstellung muss sich ändern, denn dann werden einige Kernprobleme gelöst.

      73 de Silvio

  4. Hallo zusammen, Moin Silvio,

    interessant wie die Meinungen so auseinander gehen. Das eigentliche Problem hast du meiner Meinung nach schon korrekt erfasst: die Einstellung.
    „Was der Bauern nicht kennt, dass frisst er nicht!“ und das ist sehr schade.
    Ich bin völlig deiner Meinung, dass Open-Source das A&O in unserem Hobby ist. Wenn jeder sein eigenes Süpchen kocht, dann landen wir schnell da, wo wir mit DMR und Co. aktuell sind.
    Ich bin fest davon überzeugt, dass ALLE Hersteller mehr davon hätten, wenn Sie einen gemeinsamen Standard betreiben würden, der untereinander kompatibel ist. Dann könnte sich der YAESU-Junkie mit dem Motorola-Verfechter unterhalten und alle wären glücklich.
    Im Bereich SDR sieht es ja zum Glück etwas besser aus, da die gängige Software eben verschiedene Hardware unterstützt – das ist grossartig. So kann ich für 15€ einsteigen und mich dann zur teureren SDT-Hardware durcharbeiten, wenn es mir gefällt.

    Aktuell habe ich nur einen günstigen SDT (TV-Dongle). Sobald sich meine Antennensituation verbessert und es möglich ist diesen einen Dongle gleichzeitig für verschiedene Verfahren einzusetzen (Stichwort USB-Blockade durch den Zugriff eines Programms), wird er im24h gebrauch sein.
    Ich möchte z.B. Flugzeugdaten erfassen und gleichzeitig mit dem selben Dongle auch WSPR oder andere Dinge nutzen. Wenn es einen leichten zeitlichen Versatz gäbe (im Empfang oder der Aufbereitung) dann würde es mich nicht stören, aber ich finde leider keine Software, die den USB-Dongle so zur Verfügung stellt, dass er für mehrere Applikationen nutzbar ist.

    73 de Steffan, DO6DAD

  5. SDR finde ich auch total spannend und freue mich auf viele weitere Projekte, die da für uns FA & in anderen Bereichen noch kommen mögen. Die günstigen Baofeng-Geräte würde es ohne SDR sicherlich gar nicht zu den niedrigen Preisen geben. Es ist ja doch auch ein kompletter Wechsel im Umgang mit den Frequenzen und wie Signale (noch besser) verarbeitet werden können. Hardware, die viel einfacher und robuster aufgebaut werden kann. Man muss das so betonen und wiederholen, weil es eben nicht nur eine digitale Signalaufbereitung ist, sondern ein komplett neuer Ansatz zum Umgang mit der Materie. Bei mir waren es auch die RTL DVB-T Dongles und das Harzburg SDR, die mir seinerzeit die Augen dafür geöffnet hatten.

    Der Michael Colton vom PSDR hatte dazu auch mal eine gute PDF aus 2002 verlinkt (https://www.arrl.org/files/file/Technology/tis/info/pdf/020708qex013.pdf), in welcher der SDR-Ansatz für Laien zum damaligen Kenntnisstand erklärt wurde.
    Für mich geht es auch nicht um die Frage, ob SDR nun besser als analoge Standalone-All-in-One-Geräte ist oder ob Software so lange überleben wird wie Hardware. Und wenn ich jetzt bei Kickstarter von dem LimeSDR lese, das eine Bandbreite von 61 MHz haben soll, dann ist das schon sehr cool. Vor allem steht dort auch „You no longer have to be a large corporation to be an innovator in wireless communications“. Wenn das SDR daher dazu führt, dass sich wieder mehr Menschen für Funktechnik interessieren und selber auch mit geringeren Hürden Projekte umsetzen können, kann ich es nur sehr begrüßen!

  6. .. naja, was ist neu an einem SDR?

    ADC (Analog Digital Wandler) als ICs gibt es seit den 1970igern, Mikroprozessoren seit den 1980igern und Spulen und Kondensatoren sind in den ‚alten‘ Geräten ebenso zu Filtern verbaut. Also ist bestenfalls die Kombination neu. Die erzeugten/empfangenen Signale sind die gleichen, es wurde ja keine neue Modulationsart erfunden ..

    Ich sammle alte Computer, ich habe derzeit zwei Systeme laufen, deren Baujahr in den frühen bzw. späten 1970igern liegt, also warum soll ich nicht auf einem alten PC mit einem alten Windows ein altes SDR Gerät bedienen können????

    Die einzigen Bauteile die einer signifikanten Alterung unterliegen sind Elkos und Ventilatoren. Beides kommt in alten Funkgeräten auch vor. Der Austausch von Ventilatoren ist simpel und Elkos muss man eben pflegen oder auch tauschen, bei beiden Gerätetypen.

    Also, nicht immer so ängstlich. Wären unsere HAM-Vorgänger auch immer so ängstlich gewesen, täten wir heute noch trommeln, um es etwas überspitzt zu formulieren.

    Gerade diese Ausprobierwut macht uns aus!!!

    In diesem Sinne 73

    Gerhard OE3GKC

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