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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios
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10.07.19 17:25
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

10.07.19 17:25
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

Hallo zusammen,

vor einigen Tagen hatte ich über ein sehr preisgünstiges SDR, eine USB3.0 VGA Videokarte, berichtet. (https://www.radio-bastler.de/forum/showthread.php?tid=12946)
Heute will ich einmal den Weg zum eigenen DAB+ Sender aufzeigen.


Was brauchen wir?

1. Sendematerial in CD-Qualität 48k 16 Bit oder ein Programm was einen Internetradiosender empfängt und in ein CD-Format on-the-fly transcodieren kann (VLC kann das!).

2. Die Tools aus dem OpenDigitalRadio-Projekt, siehe https://github.com/Opendigitalradio/

3. Einen halbwegs "leistungsfähigen" PC (so ab Core2QUAD aufwärts) mit genügend RAM, also nix besonderes mehr.

4. Eine Fl2K USB3.0 VGA Grafikkarte für 10-20 Euro als Sender + Kleinkram für Ausgangsfilter ......

5. Ein paar Biere oder Kaffees um den ganzen Theoriekram zu verstehen.


Schauen wir uns ersteinmal den Sendezweig eines DAB+ SDR an.



Wie wir sehen, kommen die ganzen Audiosignale aus Studio A,B,... in CD-Qualität über irgendwelche Datenprotokolle zu uns zum Sender. Hier in unseren Beispiel nutzen wir einfach mal zwei Kanäle, die wir als 48k-WAV bereits auf der Festplatte vorliegen haben. Es könnten aber auch real existierende Zuspieler aus Studios sein, oder Internetradiostationen die wir empfangen und transcodieren.

Wir, der Multiplex Operator, codieren mit einem Tool aus dem OpenDigitalradioProjekt die Audioprogramme DAB(+) konform um.

Dazu benötigen wir diese Software:
https://github.com/Opendigitalradio/ODR-AudioEnc

Wir holen uns die Software aus dem github und kompilieren sie entsprechend der README.md auf unserem Computer.

Danach verfahren wir wie in Punkt 4.1 (Offline Betrieb mit Dateien) dieser Anleitung. http://opendigitalradio.github.io/mmbtools-doc/mmbtools.pdf


Haben wir unsere Radioprogramme in ein DAB(+)-konformes Format gebracht, bauen wir mit dem Tool odr-dabmux unseren sendefähigen
Multiplex.

odr-dabmux bekommt man gebenfalls aus dem Github-Repository von OpenDigitalRadio: https://github.com/Opendigitalradio/ODR-DabMux

Damit odr-dabmux laufen kann, müssen wir wie in Punkt 4.1 der oben gezeigten Anleitung, eine Beschreibungsdatei des Multiplex erstellen. Ein Beispiel ist in der PDF-Anleitung enthalten, ich habe hier mal schnell eine eigene Beschreibung angelegt.

Zitieren:
general {
dabmode 1
nbframes 0
}
remotecontrol { telnetport 0 }
ensemble {
id 0x4fff
ecc 0xec ; Extended Country Code
local -time -offset auto
international -table 1
label "mmbtools"
shortlabel "mmbtools"
}
services {
srv-p1 { label "Nightwish Kanal1" }
srv-p2 { label "Tarja Turunen K2" }
}
subchannels {
sub-p1 {
; MPEG
type audio
inputfile "prog1.mp2"
bitrate 88
id 10
protection 1
}
sub-p2 {
type dabplus
inputfile "prog2.dabp"
bitrate 88
id 1
protection 1
}
}
components {
comp-p1 {
label Prog1
service srv-p1
subchannel sub-p1
}
comp-p2 {
label Prog2
service srv-p2
subchannel sub-p2
}
}
outputs { output1 "file://sende.eti?type=raw" }

Ich will die Datei mal oberflächlich erklären, genaue Infos findet man in der Dokumentation zum OpenDigitalRadio-Projekt.

Also mein Multiplex soll im DABMode 1 laufen, ohne zeitliche Beschränkung, also dauerhaft nbframe=0.
Der Multiplex soll mit der ID=0x4fff und dem Ländercode 0xec ausgestrahlt werden. Label und Shortlabel sind "mmbtools" .
Der Multiplex soll zwei Services, also Radiokanäle haben. Als Fan der finnischen Band Nightwish werden die beiden
Radiostationen "Nightwish Kanal 1" und "Tarja Turunen K2" sein. Die Namen können frei vergeben werden, solange Sie die 16-Zeichengrenze
nicht überschreiten.
Im Block Subchannels werden die beiden Radioprogramme noch näher definiert. Der Radiosender "Nightwish Kanal1" hat sein Programm DVB-konform in der Datei prog1.mp2 auf der Festplatte vorliegen. Radiokanal "Tarja Turunen K2" hat sein Sendematerial DVB-konform in prog2.dabp. Die Kanäle benutzen aktuell eine 88er Bitrate mit Fehlerschutz 1.
Nochmal, eine tiefgehende Bedeutung sämtlicher DAB-Parameter findet man in der öffentlichen DAB(+) Spezifikation! Es würde zu weit gehen das hier alles zu erklären.
In "components" wird der Mix entgültig zusammengebaut, der Muxer soll uns den sendefähigen Mux als ETI-File unter dem Namen sende.eti auf der Festplatte ablegen, fertig.

[Ende Teil1]

Datei-Anhänge
txchain-with-encoders.png txchain-with-encoders.png (14x)

Mime-Type: image/png, 38 kB

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10.07.19 17:29
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

10.07.19 17:29
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

[Teil2]

Dann wollen wir mal muxen: odr-dabmux Name_der_Muxbeschreibungsdatei

Nach ein paar Sekunden liegt die sendefähige ETI-Datei vor. Diese ETI-Datei müssen wir nun mit einem Modulator in einen typsichen 2.048MS-DAB-Kanal überführen.

Dazu benutzen wir odr-dabmod aus https://github.com/Opendigitalradio/ODR-DabMod

Diesen Modulator starten wir mit unserer ETI-Datei wie folgt:

odr-dabmod sende.eti -g1 -r 2048000 -f odr_dadmod.cf32

Unsere sende.eti von oben wird nun mit den passenden Parametern moduliert und in die Datei odr_dadmod.cf32 überführt.

An dieser Stelle kommt jetzt GNU Radio zum Einsatz. Wir laden unseren DAB+ Sender in GNU Radio rein.



Die gesamte Senderdefinition als Textdatei gibt es im Anhang dieses Teils. Sie ist auch Bestandteil des Beispielepakets auf der Osmo-Projektseite zum FL2K-SDR.

Im Block "File Source" wählt man die oben erzeugte Modulationsdatei aus. Rechts unten im Grafen im Block "File Sink" wird die Datei angegeben, die die berechnete Hochfrequenz für unseren DAC enthält.

Links im Grafenbild, in der Variablen "out_rate" wählt man die Samplerate, mit der die HF-Datei nachher auch in den DAC geschrieben werden soll. Schnelle PCs machen das locker mit den angegeben 138 MS in Echtzeit. Langsame PCs können hier aber auch 10 MS angeben, wir reiten mit dem DAC ja sowieso auf den Oberwellen. In der Variablen "tx_freq" geben wir noch die Sendefrequenz an, mit 183.648 MHz landen wir also im DAB-Kanal 6B.

Führen wir den Sender in GNU-Radio einfach mal aus und per Terminal schicken wir die in Echtzeit berechnete HF zum DAC.

Für schnelle PCs in 138MS, also mit fl2k_file fl2k_dab.bin -s 138000000

Für langsame PCs mit 10MS, dann also fl2k_file fl2k_dab.bin -s 10000000

An dieser Stelle kann man sich den Umweg über das Dateisystem auch sparen! Anstelle des "File Sink" in GNU Radio kann man auch ein "TCP Sink" definieren und mit dem Tool fl2k_tcp die Daten zum DAC übertragen!


Nachdem die Daten nun in Echtzeit zum DAC übertragen werden, ist unser DAB-Sender bereits onAir. Wir können dies mit einem DAB+ Radio, abgestimmt auf Kanal 6B, überprüfen. Wer kein DAB+ Radio zur Hand hat, dafür einen billigen 10 Euro DAB-Stick, kann dies zum Beispiel mit dem Softwareradio Welle.io machen.



Schön sieht er aus, unser gesendeter 6B.



Unsere beiden Radioprogramme werden erkannt und auch wiedergegeben.

Auf einen kleinen DABman, sieht das dann so aus:







Ich bitte die Qualität der Videokamera eines Uralt-iPhones zu entschuldigen, das wird Tarja Turunen
nicht im Ansatz gerecht. Sie kommt aus dem Radio tatsächlich in guter Qualität raus.
Jetzt noch ein Maskenfilter, Sendeverstärker und Antenne und wir wären als Pirat gut in der Umgebung zu hören.

Hier mal eine Anregung wie so ein Sender "mobil" umgesetzt werden könnte: https://drm-radio-kl.eu/berichte_vortrae...ersender-V2.pdf

Auch interessant und unbedingt wichtig wenn man mit hoher Leistung auf eine Antenne will: https://cdn.rohde-schwarz.com/pws/dl_dow...4/7BM104_1D.pdf

Denkt an die gesetzlichen Regeln, in manchen Ländern ist ein 100W DAB+ Sender in der Tat ja unproblematisch.
Aber wir sind ja alle vernünftig und verbreiten unsere eigenen DAB(+) Signale nur in einem Hausnetz für unsere alten Digitalradios.

Slideshows/MOT sind jetzt nochmal ein anderes Thema, aber ich will Euch hier und heute nicht erschlagen!


Gruß Bernhard

Zuletzt bearbeitet am 10.07.19 21:04

Datei-Anhänge
Signalgrh.jpg Signalgrh.jpg (19x)

Mime-Type: image/jpeg, 91 kB

fl2k_transmit_dab.grc.txt fl2k_transmit_dab.grc.txt (15x)

Mime-Type: text/plain, 28 kB

welleio1.jpg welleio1.jpg (13x)

Mime-Type: image/jpeg, 74 kB

welleio2.JPG welleio2.JPG (14x)

Mime-Type: image/jpeg, 59 kB

dabman1.JPG dabman1.JPG (15x)

Mime-Type: image/jpeg, 36 kB

dabman2.JPG dabman2.JPG (14x)

Mime-Type: image/jpeg, 35 kB

11.07.19 18:08
regency 

WGF-Premiumnutzer

11.07.19 18:08
regency 

WGF-Premiumnutzer

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

Was für ein Aufwand! Ich bin froh, dass ich das UKW Zeitalter in seiner Blüte erleben durfte. Hifi ohne Kompression, Streaming usw.
Gruß, Jan
P.S. Ist alles super interessant, was du da erklärst.

11.07.19 20:51
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

11.07.19 20:51
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

Hallo Jan,

ja unsere Radios und Übertragungsstandards werden nicht mehr einfacher, sondern komplexer. Das ist auch im Amateurfunkbereich so.
Gut ist aber, das wir im Hobby dank Software-Defined-Radio unsere alten Übertragungswege "konservieren" und neue gleichwohl erzeugen können.

Mit 10-20 Euro für so einen "Sender" plus etwas Kleinkram, können wir mittels eines PCs so ziemlich alle alten und neuen Übertragunsstandards nachahmen.
Mit dem Beispiel hier sind unsere alten DAB (ohne +) Radios, die nicht mehr updatebar sind, wieder spielbereit.
Aber bei DAB(+) hört es nicht auf. Mit so einem Sender und mittels GNU Radio können wir auch in einem Rutsch mehrere UKW-Stationen oder ein komplett gefülltes Mittelwellenband in Echtzeit erzeugen!
Wir brauchen nicht mehr für jede simulierte Radiostation einen eigenen Hardwaresender + Modulationsquelle (MP3, CD-Player, Internetradio), nur noch Software um fast x-beliebige Stationen auf einem Frequenzband zu erzeugen. Und das alles mit einer preisgünstigen USB-Grafikkarte, die als Sender umfunktioniert wird. Das spart Geld und Platz im Radiozimmer.

Gruß
Bernhard

Zuletzt bearbeitet am 11.07.19 21:00

12.07.19 07:26
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

12.07.19 07:26
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

Bernhard45:

.... oder ein komplett gefülltes Mittelwellenband in Echtzeit erzeugen!



..., das man dann aber aus technischen Gründen nur 1:1 per Kabel mit Radios verbinden kann. Wurf-, Ferrit- und Rahmenantennen haben in dem Frequenzbereich nur wenige kHz Bandbreite.


Gruss
Walter

12.07.19 08:38
HB9 

WGF-Premiumnutzer

12.07.19 08:38
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

Hallo Walter,

Rahmenantennen (= magnetische Loops) kann man auch sehr breitbandig machen, wenn man keine Wellenanpassung braucht, wie das hier der Fall ist. Diese sind von Haus aus dann sehr niederohmig und induktiv, so dass man sie über einen Anpasstrafo speisen kann. Dadurch, dass sie praktisch kein Fernfeld erzeugen, gibt es auch keine Probleme wegen unerlaubter Abstrahlungen, solange man sie nicht zweckentfremdet, also nur zur "Indoor"-Versorgung mit Kleinst-Leistungen verwendet. Verlegt man den Loop als Draht in den Kanten zwischen Boden, Wand und Decke, ist er praktisch unsichtbar und versorgt den ganzen Raum.

Gruss HB9

12.07.19 09:31
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

12.07.19 09:31
WalterBar 

WGF-Premiumnutzer

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

Hallo HB9,

das ist die "reine Lehre", die man bei sich zuhause aber erst einmal befriedigend umsetzen muss (Stahlbeton usw.). Gute Feldstärke im Haus, aber mit kaum nachweisbaren Pegeln in 10m Entfernung ab Hauswand sind eine Herausforderung. In meinem Fall waren dazu aber resonante Antennen (3m Draht bzw. 10 Wdg. 90cm Durchmesser) und bis zu 50mW nötig. Meine Versuche starteten natürlich auch mit nicht resonanten induktiven Kopplungen.

Die Verschleppung in Netz-Zuleitungen ist auch so ein Punkt mit Brumm-Modulationen in der Graetz-Brücke der Empfangsgeräte. Glücklicherweise ist in meinem Strom-Hausanschlusskasten ein 100 kHz Tiefpass für die 3 Phasen installiert, das die Aussenwirkung in beide Richtungen deutlich minimiert.

Zur Versorgung eines kleinen Raumes mag dein Vorschlag funktionieren. Ich wette aber, es hat noch niemand mit dem ganzen MW-Band auf diese Weise gemacht. Liesse sich die nötige Pegelschräglage auch programmieren?

Übrigens erzeugen auch resonante Indoor-Systeme auf MW LW nach obigem Vorschlag kein Fernfeld und erreichen nicht einmal den Bruchteil der Wellenlänge an Reichweite.

Gruss
Walter

Zuletzt bearbeitet am 12.07.19 11:52

12.07.19 12:18
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

12.07.19 12:18
Bernhard45 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Eigener DAB Sender für alte DAB-Radios

WalterBar:
Bernhard45:

.... oder ein komplett gefülltes Mittelwellenband in Echtzeit erzeugen!



..., das man dann aber aus technischen Gründen nur 1:1 per Kabel mit Radios verbinden kann.


Was natürlich die hier im Forum (und überhaupt) präferierte Methode ist,unlizensierte HF an die Radios zu bringen!

Aber aus dem experimentellen Umfeld kann ich sagen, das eine Abstrahlung über eine breitbandige 60-90cm Loop,
bei der in solchen DACs üblicherweise erzeugten Leistung, unproblematisch ist und auch gut funktioniert.
Man kann damit bequem seinen kleinen bis mittelgroßen Radioraum besenden.

Auch eine absolut fehlangepasste Behelfsantenne in Drahtform (Modellnachbau der Sendemasten einer Rundfunkstation) ist praxistauglich für so ein Vorhaben.

Gruß
B45

Zuletzt bearbeitet am 12.07.19 12:21

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