SDR – F4IAI

Station sol SDR de réception des images APT des satellites NOAA

Cette station sol utilisant les logiciels sdr4space.light, GNURadio Companion et aptdec permet de recevoir et décoder les images transmises par les 3 satellites NOAA actifs en APT : NOAA 15, NOAA 18 et NOAA 19.

La station sol présentée ici est basée sur celle présentée pour UVSQ-SAT (et disponible ici), les seuls changements apportés pour la réception des images satellites sont logicielles (et changement des filtres si il y en a).

Une vidéo de présentation (présentation lors du salon SudExpo Radio 2021 dans le Vaucluse le 24/10/2021) est également disponible :

Le diaporama de la présentation est également en ligne :

f4iai-sud-expo-radio-2021 Télécharger

Le fonctionnement de la station peut être résumé par le graphique suivant :

Schéma de fonctionnement logiciel de la station pour la réception d’images APT.

Le principe de fonctionnement de cette version de la station est donc assez similaire de la verison pour UVSQ-SAT détaillée ici :

Le logiciel sdr4space.light s’occupe de prédire les passages des 3 satellites NOAA actifs en APT et attend les passages,
Pour chaque passage, sdr4space.light calcule l’effet Doppler au cours de la passe, le corrige et enregistre un flux IQ à 48 KHz,
Après chaque passage, GNU Radio Companion effectue une démodulation FM bande large pour générer un fichier .wav toujours à 48 KHz,
Le logiciel aptdec décode le .wav pour générer l’image reçue lors du passage.

Installation des logiciels

Pour installer les logiciels sur le Jetson Nano (sauf aptdec), je vous invite à consulter mon article les logiciels de la station sol pour UVSQ-SAT disponible ici. La seule différence est que pour cette version de la station nous n’avons pas besoin de la librairie gr-satellites.

Pour Installer apt-dec :

L’installation d’aptdec est simple, il suffit de suivre les commandes suivantes (commandes présentes sur le git dédié) :

sudo apt install cmake git gcc libsndfile-dev libpng-dev
git clone https://github.com/Xerbo/aptdec.git && cd aptdec
mkdir build && cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release ..
make

Configuration des logiciels

Une fois que tout est installé, il suffit de télécharger les fichiers disponibles sur mon git dédié et de les placer dans le dossier voulu.

gnuradio/decodeur_NOAA_WAV.py : Fichier python généré par GNU Radio effectuant la démodulation FM large bande et générant le fichier .wav. Vous pouvez au besoin éditer les liens vers les fichiers appelés,
gnuradio/decodeur_NOAA_v2.grc : Fichier GNU Radio effectuant la démodulation FM large bande et générant le fichier .wav. Vous pouvez au besoin modifier les liens vers les différents fichiers appelés et modifier les noms,
gnuradio/launch_convert_image.sh : contient les appels vers le fichier python généré par GNU Radio et pour décoder le fichier .wav avec aptdec. Pensez à modifier les liens vers les fichiers pour utiliser le script.

boot.js : Fichier de boot de sdr4space.light à lancer. Toutes les opérations contenues dans les différents scripts js se lanceront ensuite automatiquement,
config.js : fichier contenant les différentes variables à mettre à jour avant de lancer sdr4space.light. Pensez donc à mettre à jour les différents liens vers les fichiers, vos coordonnées GPS, le gain de la clé SDR etc etc…
last_record.ini : ce fichier est généré automatique par sdr4space.light et contient l’horodatage du dernier fichier cf32 effectué,
stream.js : permet d’enregistrer le passage satellite en cours dans un fichier .cf32. Rien n’est à modifier dans ce script,
tracking.js : permet la prédiction des futures passages pour tous les satellites et le tracking lors de passage. Rien n’est à modifier dans ce fichier.

Utilisation de la station

Une fois que tout est configuré, il suffit de lancer la commande suivante dans le répertoire de sdr4space.light et des fichiers téléchargés sur mon git :

./sdr4space_lite_x86_64.AppImage -f boot.js

Après un passage de satellite, vous devriez avoir un fichier .png contenant l’image reçue en noir et blanc :

Utiliser une clé RTLSDR avec GNU Radio

Cet article permet d »installer le nécessaire pour utiliser les clé rtlsdr avec GNU Radio Companion. Pour installer GNU Radio, voir cet article.

Pour utiliser une clé rtlsdr, la « librairie » nécessaire est la librairie gr-osmosdr. La procédure d »installation est également disponible ici.

git clone git://git.osmocom.org/gr-osmosdr
cd gr-osmosdr/
git checkout gr3.8
mkdir build
cd build/
cmake ../
make
sudo make install
sudo ldconfig

La commande « git checkout gr3.8 » permet de « charger » la version de gr-osmosdr pour GNU Radio 3.8. Si vous avez GNU Radio 3.9, pas besoin de l’exécuter. Si vous avez GNU Radio 3.7, remplacer gr3.8 par gr3.7.

Une fois l »installation terminée, en lançant GNU Radio vous devriez voir dans la liste des modules une rubrique OsmoSDR :

Il est maintenant temps de temps l »installation. Créez un programme simple de test comme celui ci-dessous :

Programme affichant le spectre de la clé SDR à 100 MHz

Si tout se passe bien, le spectre doit s »afficher :

Si GNURadio vous indique « No module named osmosdr », il y a 2 solutions :

Avant d »exécuter gnuradio-companion dans le terminal, tapez la commande suivante : export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/usr/local/lib/python3/dist-packages

Ou si vous ne voulez pas tapez cette commande à chaque fois, mettez la à la fin du fichier .profile en l »ouvrant avec nano :

sudo nano ~/.profile

Recevoir des images satellites météo sous Linux : les NOAA avec WXtoImg

Cet article concerne l »installation du logiciel WXtoImg sous Linux. Pour la procédure sous Windows, voir cet article.

Pour commencer, téléchargez le fichier .tar.gz pour installer le logiciel depuis le site de WXtoImg : https://wxtoimgrestored.xyz/downloads/

Une fois le fichier téléchargé, tapez les commandes suivantes dans un terminal :

cd répertoire-du-fichier/

gunzip < wxtoimg-linux64-2.10.11-1.tar.gz | sudo sh -c « (cd /; tar -xvf -) »

Une fois que l »ordinateur a fini de travailler (cela ne devrait prendre que quelques secondes), vous pouvez taper la commande suivante pour lancer WXtoImg :

wxtoimg -G

Si tout s »est bien passé, vous devriez voir WXtoImg à l »écran.

Pour la configuration de WXtoImg, je vous laisse consulter l »article pour Windows car le fonctionnement du logiciel ne varie pas entre les 2 OS.

Pour la partie audio du logiciel, vous devrez gérer l »entrée carte son avec PulseAudio ou Pavucontrol.

Lancez à chaque fois WXtoImg avec la commande suivante :

padsp — xwxtoimg

Dans la configuration de WXtoImg, choisissez /dev/sdp comme carte son, et gérer la sortie du client SDR et l »entrée de WXtoImg avec Pulseaudio ou équivalent.

Installation d’un Raspberry Pi SatNOGS

SatNOGS est un réseau de station sol pour l’écoute des satellites utilisant les bandes radioamateurs. Vous trouverez plus d’informations sur le site officiel de SatNOGS : https://satnogs.org

Cet article explique comment mettre en place une station SatNOGS simple (Raspberry + clé SDR + antenne omnidirectionnelle).

Dans mon cas, l’antenne est le dipôle en V pour 137MHz décrit ici.

Installation de l’image

Pour mettre le Raspberry de réception satellite, il faut installer l’image de SatNOGS sur la carte SD. Pour cela, téléchargez l’image disponible ici et flashez la SD avec. Une fois la SD prête, vous pouvez la remettre dans le Raspberry et mettre sous tension ce dernier.

L’image est un raspbian lite (donc sans interface graphique) avec les programmes nécessaires au fonctionnement de la station satnogs, une fois le Raspberry démarré vous devriez donc avoir le terminal Raspbian traditionnel.

D’autres informations sur l’installation de l’image sont disponibles sur le site de SatNOGS : https://wiki.satnogs.org/Raspberry_Pi

Configuration de SatNOGS

Pour réaliser ce qui suit vous devez avoir préalablement créé un compte sur SatNOGS et avoir ajouté une station sur https://network.satnogs.org.

Commencez par changer le mot de passe du raspberry, passez le en français, changer le fuseau horaire, son clavier… puis mettez le à jour avec les commandes sudo apt-get habituelles :

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

Une fois les mises à jour terminées, lancez l’interface de paramétrage de SatNOGS :

sudo satnogs-setup

Dans cette interface, rendez-vous dans la rubrique Basic Configuration. Remplissez les paramètres comme suit :

SATNOGS_API_TOKEN : la clé d’API de votre compte. Pour la trouver, rendez-vous sur https://network.satnogs.org, cliquez sur votre icône en haut à droite puis Dashboard -> API Key
SATNOGS_SOAPY_RX_DEVICE : le type de récepteur SDR utilisé. Si vous utilisez une clé RTL-SDR classique mettez driver=rtlsdr
SATNOGS_ANTENNA : Si vous récepteur ne comporte qu’un seul connecteur d’antenne (clé SDR standard), saisissez RX
SATNOGS_RX_SAMP_RATE : fréquence d’échantillonnage du récepteur. Pour un récepteur classique saisissez 2.048e6 (2,048M)
SATNOGS_RF_GAIN : gain en réception du récepteur. SatNOGS conseille de saisir 32.8 | Le gain se configure dans le menu des réglages Advanced -> radio
SATNOGS_STATION_ELEVATION : L’élévation de votre station par rapport au niveau de la mer en mètres
SATNOGS_STATION_ID : L’ID de votre station. Vous le trouvez sur votre dashboard
SATNOGS_STATION_LAT : Latitude de votre station en degrés décimaux (Nord positif)
SATNOGS_STATION_LON : Longitude de votre station en degrés décimaux (Est positif)

Dans la rubrique advanced -> radio, vous pouvez saisir la correction sur votre récepteur en ppm en remplissant le champs SATNOGS_PPM_ERROR

Une fois tous ces paramètres saisis vous n’avez plus qu’à retourner sur le menu principal de satnogs-setup et à appliquer les changements. Normalement au bout de quelques minutes vous devriez passer en statut « online » la station sur votre dashboard.

Si ce n’est pas le cas vérifiez qu’il n’y ai pas d’erreur avec les commandes suivantes :

systemctl status satnogs-client

journalctl -u satnogs-client.service

D’autres paramètres sont également détaillés sur la documentation de SatNOGS : https://wiki.satnogs.org/SatNOGS_Client_Setup

Cet article sera complété au fil des réglages que j'apporterai à ma station

Recevoir des images satellites météo : décoder les NOAA avec WXtoImg

Sur le 137Mhz il y a 2 familles de satellites : les NOAA et les METEOR. Dans cet article, nous allons voir comment décoder les NOAA, ce sont les plus simples à recevoir.

Aujourd »hui, il y a 3 satellites NOAA encore actifs. Ils envoient sur le 137Mhz leurs images ainsi que des données en APT. Voici un tableau récapitulatif de leurs fréquences :

Satellite	Fréquence APT	Année de lancement
NOAA-15	137.620 Mhz	1998
NOAA-18	137.9125 Mhz	2005
NOAA-19	137.100 Mhz	2009

Avant de pouvoir commencer à décoder, il faut pouvoir faire communiquer le logiciel de réception SDR avec le logiciel de décodage. Pour cela, installez VB-Cable (voir article sur le décodage DMR) ou Virtual Audio Cable. Une fois cette étape passée, il est temps d »installer de quoi décoder le signal reçu.

Il existe plusieurs logiciels pour décoder ces 3 satellites, mais dans cet article nous allons traiter uniquement du logiciel WXtoImg. Ce logiciel est gratuit et est disponible pour Windows, Linux et Mac OS depuis ce site.

Si vous êtes sous Windows, il suffit d’exécuter le fichier .exe pour installer le logiciel.

Une fois installé, au 1er lancement, WXtoImg demande de saisir l »emplacement de la station. Il suffit de remplir les champs (coordonnées GPS en degrés décimaux, avec Nord et Est positifs) puis de valider.

La version installée est une freeware. Pour retirer ses limitations gratuitement, il faut saisir les codes fournis sur le site de WXtoImg dans le menu Help -> Enter Upgrade Key

Une fois la saisie validée, le logiciel passe en Registered. Pour décoder les satellites, il faut déjà savoir quand ils passeront. Pour cela, rendez-vous dans File -> Update Keplers pour actualiser les données qui détermineront les heures de passage. Cette actualisation est à faire régulièrement.

Une fois l »actualisation effectuée, la liste des passages est disponible dans File -> Staellite Pass List :

Dans le menu Options, vous pouvez cocher Show All pour afficher les images reçues sans que le logiciel ne rogne les zones bruitées. Dans la fenêtre Recording Options, vérifiez que la carte son sélectionnée correspond bien à la sortie de votre câble virtuel.

C »est également sur cette fenêtre que vous pouvez choisir l »élévation à laquelle WXtoImg commencera et arrêtera d »enregistrer). Par exemple, dans mon cas, le logiciel enregistrera les passages dont l »élévation maximale sera supérieure à 20° (à l »Ouest comme l »Est) et il n »enregistrera que lorsque le satellite est à une élévation supérieure à 4° (au Nord comme au Sud).

Dans Options -> Auto Processing Options activez la création d »images. Cela va rendre automatique le décodage lorsque WXtoImg sera lancé est qu »un satellite est « à portée » (et si le logiciel SDR est lancé bien entendu).

Une fois que tout est configuré, il ne reste plus qu »à attendre un satellite. Une fois qu »un passage est en cours, lancez le suivi avec Gpredict avec comme expliqué dans cet article. Il faut également choisir le câble audio virtuel comme sortie dans le menu Audio de SDRSHarp.

Une fois le satellite passé, WXtoImg va traiter les images pour en faire plusieurs « versions ». Il est possible de les visualiser manuellement dans le menu Enhancements.

Les images décodées grâce au processus automatique sont sauvegardées dans le Dossier Images\WXtoImg\images.

Vous pouvez rajouter des informations sur les images comme les cours d »eau, les villes, ou du texte personnalisé en naviguant dans les différentes Options.

Image MSA d »un passage de NOAA 19 sur 137.100 MHz

Antenne Dipole en V 137 MHz

Après avoir fabriqué une Turnstyle et une QFH, je me suis attelé à la Dipole en V. Cette antenne est très simple à fabriquer et offre une bonne réception (voir très bonne, chez moi elle a une réception identique à celle de la QFH).

Pour fabriquer l »antenne, vous avez besoin de :

2 tiges en aluminium ou 2 morceaux de conducteur d »une longueur de 55cm chacun (la longueur théoriqué est de (147 / 137,5 MHz) / 2 = 53,4 cm, mais il vaut mieux avoir des brins un peu plus long quitte à les retailler plus tard),
2 dominos (ou sucres) électriques encore collés entre eux (côte à côte),
du coaxial pour relier l »antenne au récepteur.

La fabrication de l »antenne est très simple : il suffit de mettre un brin dans chaque domino, et de tordre les 2 brins pour qu »ils forment un angle de 120°. Pour faciliter l’installation, j »ai également tordu les brins pour qu »ils soient perpendiculaires aux dominos et non dans leur axe (voir photo ce-dessus et plus bas).

Une fois les brins en place, il faut ouvrir le coaxial sur quelques cm pour séparer l »âme et la tresse. Il faut ensuite connecter l »âme dans un des 2 dominos et l »âme dans l »autre, comme dans le schéma ci-dessous.

La réalisation de cette antenne est aussi simple que ça, pourtant c »est très efficace. La mienne mériterait d »être taillée encore un peu, mais sur les fréquences APT des satellites NOAA elle a un ROS compris entre 1,15 et 1,24 ainsi qu »une impédance comprise entre 44 et 57 ohms.

Passage au NanoVNA de l »antenne, avant qu »elle soit équipée d »un boitier.

Prochaine étape : lui trouver un boitier !

Antenne QFH

L »antenne QFH est une antenna pour la réception des satellites. Il est possible d »en fabriquer une pour quasiment toutes les fréquences, il suffit d »adapter ses dimensions. Dans mon cas je l »ai fabriquée pour 137MHz (satellites météo NOAA et METEOR).

La fabrication de l »antenne n »est pas compliquée, et il ne faut que peu de matériel : du fil électrique 2.5mm² (ou mieux du tube de plomberie en cuivre ou du coaxial), un tube de diamètre 32mm et de longueur ~1m, 2m de tube IRO diamètre 20mm, et quelques pièces imprimées en 3D (fichiers stl disponibles ici).

La 1ere étape de la fabrication est la mise en place de la structure. Les dimensions à suivre sont calculable sur ce site : http://jcoppens.com/ant/qfh/calc.en.php

Dans le cas d »une antenne pour la réception sur 137MHz (donc fréquence centrale de 137.5MHz) et avec du fil électrique 2.5mm², les dimensions à suivre sont de :

Distance entre le haut de l »antenne et le bas de la boucle courte (H1) : 68,3 cm
Distance entre le haut de l »antenne et le bas de la boucle longue (H2) : 71,9 cm
Distance entre le haut de l »antenne et la croix centrale de maintient (H3, en blanc sur la photo) : ~72/2 = 36 cm
Largeur des « brins » pour la boucle courte (H4) : 30cm (si on retire le diamètre du tube IRO cela fait donc des morceaux de (30 – 3,2)/2 = 13,4 cm à couper)
Largeur des « brins » pour la boucle longue (H5) : 31,6cm (soit des morceaux de tube IRO de (31,6 – 3,2)/2 = 14,2 cm)

Les différentes dimensions de l »antenne

Il faut également percer là où les conducteurs vont traverser le tube, c »est à dire dans la croix du haut et dans les 2 pièces en bas de l »antenne.

Une fois la structure construite, il ne reste plus qu »à mettre en place les conducteurs. Les longueurs de boucle sont les suivantes :

225,5 cm pour la boucle courte,
237,3 cm pour la boucle longue.

Je vous conseille de couper plus long pour faciliter la mise en place des conducteurs et de retailler après.

Sur le haut de l »antenne, la connexion des conducteurs au coaxial qui va vers le récepteur se fait comme suit :

Connexion des conducteur au coaxial du récepteur

Et voilà, maintenant il ne reste plus qu"à utiliser l"antenne. Sur mon installation la QFH donne de meilleurs résultats que la Turnstyle pour la réception des NOAA et METEOR.

Lier Gpredict et SDRSharp

Quand on cherche à recevoir les satellites défilants, il y a un facteur important à prendre compte : l »effet Doppler. Il s »agit d »un décalage en fréquence en fonction de la vitesse du satellite et de son approche ou éloignement.

Il y a plusieurs solutions pour compenser l »effet Doppler quand vous faites de la réception avec une clé SDR : vous pouvez décaler manuellement la fréquence de réception pour suivre le spectre du satellite, ou alors relier Gpredict et SDRSharp pour que Gpredict pilote lui même la fréquence de réception. C »est ce que nous allons faire dans cet article.

Le plugin pour SDRSharp

La première étape est d »installer sur SDRSharp un plugin qui lui permettra de communiquer avec Gpredict. Ce plugin s »appelle GpredictConnector et est disponible ici : https://github.com/alexwahl/SDRSharp.GpredictConnector

Pour l »installer, il suffit de télécharger le .zip disponible ici : https://github.com/alexwahl/SDRSharp.GpredictConnector/releases/tag/v0.3 et d »extraire le .dll dans le répertoire de SDRSharp.

Une fois cette manip effectuée, il faut ajouter la ligne suivante dans le fichier plugins.xml qui est contenu dans le répertoire SDRSharp :

<add key="GpredictConnector" value="SDRSharp.GpredictConnector.GpredictConnectorPlugin,SDRSharp.GpredictConnector" />

Maintenant si vous relancez SDRSharp, Gpredict devrait apparaitre.

La fenêtre de GpredictConnector une fois SDRSharp relancé.

Ce plugin va « écouter » un port pour recevoir des instructions de Gpredict. Pour activer cette écoute, il faut cocher la case « enable ». Le plugin affiche alors le port sur lequel il est à l »écoute. Notez le car il va nous permettre de configurer Gpredict.

Le plugin lancé. On voit qu »il est à l »écoute sur le port 4532

Ajouter la liaison dans Gpredict

Maintenant que SDRSharp est configuré, il faut ajouter la liaison dans Gpredict. Pour cela, rendez-vous dans Edit -> Preferences puis Interfaces. Vous devriez avoir la fenêtre suivante :

La fenêtre des interfaces radio de Gpredict

Pour ajouter une intreface, cliquez sur Add new. La fenêtre suivante s »ouvre :

Les champs se remplissent comme suit :

Name : nom de l »interface
Host : hôte qui héberge le logiciel de réception. Dans notre cas il est hébergé sur le même ordinateur que Gpredict, donc son adresse sera localhost
Port : port auxquel Gpredict doit se connecter sur l »hôte pour le pilotage. Le plugin sur SDRSharp indiquait 4532
Radio type : Permet d »activer ou non l »émission. Dans notre cas ce sera RX only
PTT status : pas besoin vu que nous n »utiliserons pas l »émission
VFO up/down : laisser en Not applicable

Une fois les champs remplis, il suffit de valider. L »interface apparait désormais dans la liste :

Validez pour quitter les préférences.

Utiliser la liaison

Maintenant que les 2 logiciels sont configurés, il ne reste plus qu »à vérifier le bon fonctionnement de liaison. Commencez par lancer SDRSharp, activer le plugin de communication et la réception radio.

Une fois SDRSharp fonctionnel, retournez sur Gpredict. Cliquez sur la flèche des options (flèche vers le bas) et rendez vous dans Radio control.

La fenêtre suivante s »ouvre :

Dans cette fenêtre, dans l »encadré Target, sélectionnez le satellite voulu et la fréquence (par exemple ici c »est la fréquence APT de NOAA15 qui est selectionnée).

Dans l »onglet Settings, sélectionnez en 1er device l »interface radio créée.

Il ne vous reste plus qu »à cliquer sur Engage pour que SDRSharp soit piloté par Gpredict, et sur Track pour que Gpredict calcule le décalage lié à l »effet Doppler.

Le radio control en train de traquer la fréquence APT de NOAA15

Si vous allez sur SDRSharp, vous devriez voir la fréquence de réception se décaler comme la fréquence Radio de Gpredict.

Un récepteur de bande FM avec GNURadio

Cet article est réalisé en utilisant le PlutoSDR, mais en remplaçant le bloc source par le bloc adapté aux clés SDR « classiques » le programme fonctionnera avec les clés SDR comme les R820T.

Avant de suivre cet article, il est nécessaire d »avoir GNU radio installé sur son ordinateur (voir article dédié à l »installation sous Linux ici). Si vous souhaitez utiliser le PlutoSDR il faut également l »avoir configuré (voir ici).

Configurations générales

Lorsqu »un nouveau programme est créé sous GNU Radio, 2 blocs sont déjà présents : un bloc options et un bloc Variable.

GNU Radio lors de la création d »un nouveau programme.

Commençons par le bloc Options. C »est le bloc qui va définir plusieurs paramètres comme le nom de la fenêtre qui va s »ouvrir au lancement de l »application, son titre, son auteur, sa description, le type d »interface…

Vous pouvez la laisse telle quelle, de mon côté j »ai choisi de la personnaliser un peu :

Le bloc variable est un bloc qui permet tout simplement de déclarer une variable. Dans le bloc présent à la création du programme il s »agit de la variable sample_rate. Elles est initialisée à 32k mais nous nous allons la passer à 2M (2 000 000 ou 2e6).

Fenêtre de configuration de la variable sample_rate

Le bloc Source

Maintenant que les 2 blocs présents par défaut sont configurés, on peut commencer à ajouter des blocs pour construire le récepteur. Le premier de ces blocs est le bloc de « source », en l »occurence ici le bloc PlutoSDR Source dans lequel nous allons paramétrer le PlutoSDR. Ce bloc se trouve en tapant « PlutoSDR Source » dans la zone de recherche de bloc.

Le bloc PlutoSDR Source ajouté au programme mais pas encore configuré.

Il n »y a pas grand chose à modifier dans le bloc : il faut juste lui indiquer l »emplacement du Pluto et utiliser une variable frequence comme fréquence d »écoute.

La configuration du bloc **PlutoSDR Source**

Après avoir saisi la variable frequence dans le champ LO Frequency, ce dernier devient rouge. C »est tout à fait normal que nous n »avons pas définit cette variable. Pour la définir, vous avez 2 options : soit vous utilisez un bloc Variable, soit vous utiliser le bloc QT GUI Range.

Dans le cas du bloc Variable, vous définirez la fréquence à la création du programme et vous ne pourrez pas la changer pendant son exécution, alors qu »avec le QT GUI Range la fenêtre d »exécution du programme affichera un curseur qui permettra de changer la valeur de la fréquence. C »est ce bloc que nous allons utiliser dans cet article.

Le bloc QT GUI Range inséré mais non configuré

Une fois le bloc inséré, nous pouvons l »utiliser pour définir la variable frequence. Cette variable sera comprise entre 88MHz et 108MHz (la bande FM), on se déplacera sur cette bande avec un pas de 100KHz et on utilisera 90.2MHz (France Bleu de mon département) comme fréquence écoutée au lancement, comme fréquence « par défaut ». Le champ Label permet également de donner un nom « d »affichage » à la variable, comme le contenu de ce champ ne sert uniquement qu »à l »affichage il est donc possible d »utiliser des accents et autres caractères spéciaux.

Le bloc **QT GUI Range** configuré pour la fréquence

IMPORTANT : il faut penser à changer le Type en int, car les fréquences doivent être des entiers et non des flottants.

Le filtre passe-bas

Maintenant que la source est correctement configurée, il faut définir la large de bande écoutée. Pour cela, nous utiliserons un filtre passe-bas ayant une fréquence de coupure de 100kHZ. Ce bloc se trouve en tapant « Low Pass Filter » dans la liste des blocs.

Le champ Decimation vaut 4 pour passer d »un taux d »échantillonnage en entrée de 2e6 à un taux d »échantillonnage en sortie à 500k.

Un affichage du spectre de fréquences

Afin de voir la force du signal de la fréquence écoutée, nous allons mettre sur la fenêtre du programme un affichage du spectre de fréquences. Pour cela, ajoutez le bloc QT GUI Frequency Sink. Pour le configurer c »est très simple : il suffit de lui donner comme fréquence centrale (Center Frequency) la variable frequence. Le spectre se centrera alors automatiquement sur la fréquence écoutée.

Le bloc **QT GUI Frequency Sink** configuré

On peut commencer à relier le bloc de source avec le filtre passe-bas et le bloc d »affichage de la fréquence.

Le bloc source, le filtre passe-bas et l »affichage de la fréquence reliés entre eux

Le bloc démodulateur

L »étape suivante consiste à démoduler le signal, pour passer d »un signal complexe fournit par le PlutoSDR à un signal de type float qui sera notre signal audio. Pour cela, il existe un bloc tout fait sur GNU Radio : WBFM Receive (il faut bien prendre le WBFM qui correspond à une large bande et le non le NBFM qui lui correspond à une bande étroite).

Là encore la configuration est assez simple : il suffit de lui indiquer qu »en entrée on lui injecte un signal échantillonné à 500k et que l »on ne veut pas modifier le signal.

Ce bloc vient se connecter à la suite du filtre passe-bas.

Adaptation du taux d’échantillonnage

En sortie du démodulateur le signal a un taux d’échantillonnage à 500k, ce qui est élevé pour de l »audio. Nous allons le ramener à 48k avec le bloc Rational Resampler qui va diviser le taux par 500 et le multiplier par 48.

Le bloc **Rational Resampler** configuré

Il faut bien penser à changer le Type en float car en sortie du démodulateur nous travaillons avec des nombres flottants. Ce bloc vient donc se connecter à la suite du bloc WBFM Receive.

Le volume

Pour gérer le volume, il suffit de multiplier le signal par une constante entre 0 et 1, 0 correspondant à pas de volume et 1 correspondant à la totalité de l »amplitude du signal. La multiplication se fait avec le bloc Multiply Const. Ce bloc vient multiplier le signal par la variable volume que nous pourrons faire varier avec un curseur sur le même principe que la fréquence.

Le bloc de définition du volume configuré

Ecouter le signal audio

Maintenant il ne reste plus qu »un bloc à ajouter : le bloc Audio Sink qui va nous permettre d »écouter le signal audio. Pour le configurer il suffit de choisir un taux d »échantillonnage de 48k.

Place à l »écoute…

Une fois le programme terminé, il ne reste plus qu »à cliquer sur la flèche d »exécution du programme. La fenêtre de réception doit alors s »ouvrir et vous devriez entendre la fréquence choisie.

Suivre les satellites avec Gpredict

Pour recevoir des satellites par radio comme les satellites météo NOAA par exemple, il est indispensable de savoir quand ils seront audibles. Pour cela, il existe des solutions en ligne et des logiciels. J »utilise le logiciel Gpredict de OZ9AEC. Il est disponible gratuitement ici : http://gpredict.oz9aec.net/ et ici : https://sourceforge.net/projects/gpredict/

Une fois téléchargé, si vous êtes sous windows il suffit de décompresser l »archive et de lancer le fichier gpredict.exe. Au 1er lancement, le logiciel ressemble à ça :

Saisir son emplacement

Il est temps de le configurer. Pour commencer : l »emplacement de la station. Définir l »emplacement correct est important car c »est avec ça que seront calculés les heures de passages ainsi que les azimut et les élévations des satellites lors des passages. La fenêtre de configuration de la station se trouve dans le menu Edit puis Preferences -> General -> Ground Stations. Il y a par défaut un emplacement de saisi, cliquez sur Add new pour en ajouter un nouveau. La fenêtre suivante s »ouvre :

Dans cette fenêtre, choisissez un nom pour l »emplacement et localisez le soit en choisissant l »aéroport le plus proche dans la ligne Location soit en saisissant une latitude et une longitude.

Nouvel emplacement saisi avec les coordonnées GPS

Une fois l »emplacement validé, sélectionner le en tant qu »emplacement par défaut (la petite case à cocher), supprimez l »autre emplacement (vous pouvez le conserver si vous le sauhaitez) puis relancez Gpredict. Normalement une fois le logiciel relancé le nouvel emplacement a dû être prit en compte.

Gpredict avec le nouvel emplacement par défaut

Modifier l »interface

Une fois l »emplacement réglé, il est possible de modifier l »apparence de Gpredict. Pour cela, rendez vous dans le menu Edit -> Preferences -> Modules. Une fois sur ce menu, plusieurs choix s »offrent à vous :

Je vous laisse essayer les différentes combinaisons possible, personnellement j »utilise le choix surligné en bleu sur la capture ci-dessus, je le trouve complet. Une fois que vous avez fait votre choix, validez et relancez de nouveau Gpredict. Une fois relancé, vous devriez voir la nouvelle apparence sur le logiciel :

Mettre à jour la base de données

Pour afficher les différents satellites, il est nécessaire de mettre à jour régulièrement la base de données de Gpredict sur votre ordinateur. Pour cela, cliquez sur update TLE data from network dans le menu Edit.

Choisir les satellites à l »écran

Par défaut, Gpredict affiche quelques satellites, mais ce ne sont pas forcément ceux que vous voulez suivre. Pour choisir de nouveaux satellites, cliquez sur la flèche qui va vers le bas en haut à droite puis cliquez sur configure. Dans la fenêtre sui s »ouvre, mettez dans la colonne de droite les satellites que vous voulez voir. La colonne de gauche contient la liste de tous les satellites disponibles sur Gpredict (et que vous n »avez pas mis dans votre affichage).

Quand vous avez fini de choisir vos satellites, cliquez sur OK. Sur la carte et dans les autres modules à l »écran le changement de satellites est effectué.

Voilà vous avez maintenant les bases pour utiliser Gpredict. D"autres articles un peu plus poussés comme par exemple sur la partie liaison avec un logiciel SDR seront prochainement mis en ligne.