KiwiSDR
Mitte 2016 stiess ich
auf einer Crowd Funding- Plattform im Internet auf ein interessantes
Software Defined Radio- Projekt, das mittlerweile von sich reden
macht. Den KiwiSDR! Dieser SDR wurde vom Funkamateur John Seamons ZL/KF6VO
entwickelt und zur Serienreife gebracht. Wieso heisst ein SDR
"Kiwi"? Damit ist der Vogel Kiwi gemeint, das Nationalsymbol
Neuseelands. Weil der Entwickler einige Zeit dort verbrachte, taufte
er sein Projekt um, von ursprünglich WRX (Web Receiver) auf KiwiSDR.
Es hatte aber auch urheberrechtliche Gründe gemäss der Webseite vom
KiwiSDR.
Der KiwiSDR ist ein sogenannter Netzwerk- SDR. Das bedeutet, er wird
übers lokale PC- Netzwerk betrieben. Der Clou ist aber, er lässt
sich auch übers Internet fernsteuern. Vier User können gleichzeitig
und unabhängig voneinander darauf zugreifen. Auf der Webseite
http://sdr.hu/ ist der KiwiSDR registriert und kann dort von
jedermann und zu jeder Zeit kostenlos genutzt werden. Mittlerweise
haben viele KiwiSDR- Besitzer ihr Gerät dort eingetragen. Diese sind
über den ganzen Erdball verteilt, teils auch an exotischen Standorten.
Ein Feature in dieser Preisklasse ist die GPS-Anbindung. Diese dient
der Zeitsynchronisation des BeagleBone und zur Frequenzstabilisierung
des KiwiSDR.
Damit der KiwiSDR an einem Netzwerk lauffähig ist, braucht er ein
Webinterface. Dieses befindet sich auf der angesteckten Platine.
Diese Platine ist der so genannte BeagleBone Computer mit eigenem
Betriebssystem. Die Kombination KiwiSDR und BeagleBone bilden eine
Einheit. Diese Kombi wird an einen Router oder direkt an einen
Computer mittels Ethernetkabel angeschlossen. Das schöne daran ist,
der KiwiSDR ist unabhängig vom Betriebssystem des Computers, von dem
er bedient wird. Es braucht auch keine spezielle Software
installiert zu werden. Er wird über den Internetbrowser gesteuert.
Die Browser Chrome, Firefox, Opera und Safari funktionieren mit dem
KiwiSDR. Der Internet Explorer von Windows geht leider nicht.
Lieferumfang:
-- KiwiSDR Platine & BeagleBone Platine zusammengesteckt
-- Gehäusebausatz bestehend aus Einbaurahmen aus Aluminium und zwei
Plexiglasplatten
-- Säckchen mit Schrauben und Spreiznieten
-- GPS Antenne
-- Software auf Micro-SD Karte (Backup)
-- Kurzanleitung
|
Die wichtigsten technischen Daten:
-- Frequenzbereich: 10KHz - 30MHz
-- Betriebsarten: AM, AMn, LSB, USB, CW, CWn, NBFM
-- Bandbreitenfilter: Einstellbar zwischen 50Hz - 10KHz
-- 30MHz Tiefpassfilter
-- 14bit ADC mit 65MHz Taktfrequenz
-- SMA HF-Antennenanschluss
-- 3,3V SMA Anschluss für GPS Aktivantenne
-- Masse: 124 x 83 x 34 mm
-- Gewicht:
|
Zusammenbau
Nach Anfrage bei der Firma WiMo in Herxheim (DE), schickte mir Ekki
(DF4OR) den KiwiSDR für Tests und Vergleiche zu. Anfangs Januar 2017
traf das Gerät hier ein.
Der KiwiSDR geht als Bausatz zum Endverbraucher. An der Elektronik
muss nicht gelötet werden. Die schon zusammengesteckten Platinen
(KiwiSDR & BeagleBone), die in einer antistatischen Folie
eingepackt sind, müssen in das dazu gelieferte Gehäuse eingebaut
werden. Das Gehäuse besteht aus einem zweiteiligen Aluminiumrahmen
und zwei Plexiglasplatten. Es sind nur vier Schrauben anzuziehen.
Der Rest wird mit Spreiznieten befestigt. Zeitaufwand 10-15 Minuten.
Eine kleine Anmerkung zum Zusammenbau: Es sollte darauf geachtet
werden, das man vor dem Anfassen der Elektronikplatinen, sich an
einem geerdeten Gegenstand erdet. Dies, um statische Aufladung
abzubauen. Ansonsten könnte die sensible Elektronik beschädigt
werden.
Um den KiwiSDR zum laufen zu bringen sind noch ein 5V-Netzteil, ein
Ethernetkabel, sowie ein Adapter vom SMA auf BNC/PL notwendig. Diese
wichtigen Teile werden leider nicht mitgeliefert. Beim Netzteil ist
besondere Achtsamkeit geboten, will man sich den Empfang nicht
gleich von vornherein verschlechtern. Leider gibt es kaum noch
analoge 5V Netzteile. Man muss fast Zwangsläufig auf Schaltnetzteile
zurückgreifen. Es lohnt sich auf jeden Fall, etwas mehr in ein gutes
Schaltnetzteil zu investieren. Wir wissen ja mittlerweile, das
billige und nicht entstörte Schaltnetzteile Empfangsstörungen
verursachen können. Folgende Netzteile habe ich ausprobiert und für
gut befunden.
-- Analoges 5V Netzteil:
http://www.ebay.com/itm/Linear-Power-Supply-DC-5V-7V-9V-12V-15V-18V-for-CM6631-XMOS-DAC-HIFI-AUDIO-PSU-/131034415051
-- Universal- Schaltnetzteil:
http://www.ebay.com/itm/141170481841?_trksid=p2057872.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
Inbetriebnahme
Es gibt mehrere Möglichkeiten den KiwiSDR in Betrieb zu nehmen.
-- Über einen Router
-- Direkt mit dem Ethernetkabel an den Netzwerkanschluss des PC's/Laptop
-- Über einen USB – Netzwerk Adapter direkt an den PC/Laptop
-- Über den Micro USB-Anschluss des BeagleBone. Link:
http://kiwisdr.com/quickstart/index.html#id-net-usb
-- Über eine serielle Schnittstelle. Link:
http://kiwisdr.com/quickstart/index.html#id-net-serial
(Nur für Debug Betrieb des BeagleBone).
-- Zugriff über Internet
Über einen Router
Eine Methode den KiwiSDR in Betrieb zu nehmen, erfolgt über einen
Router. Dieser sollte idealerweise über eine Internetverbindung
verfügen, damit der KiwiSDR automatisch Softwareupdates runterladen
und selbstständig installieren kann. Diese Updates werden auf den
BeagleBone geladen. Auch der PC oder Laptop sollte eine Verbindung
zum Router haben, um mit dem KiwiSDR zu kommunizieren. Entweder über
Ethernetkabel oder über WLAN. Bevor der KiwiSDR angeschlossen wird,
sollte der Router konfiguriert werden. Bei der Portweiterleitung
oder in Englisch "Port Forwarding", muss der Port 8073 über TCP
freigeschaltet werden. Sonst könnte die Kommunikation zwischen
KiwiSDR und dem PC blockiert sein. Ist das getan, wird der KiwiSDR
an den Router, Antennen und Stromversorgung angeschlossen und in
Betrieb genommen. Es dauert etwa eine Minute bis der BeagleBone PC
hochgefahren und bereit ist. Eine Steuersoftware muss nicht
installiert werden, weil diese im BeagleBone Computer installiert
ist. Diese startet, sobald im Browser die Adresse des KiwiSDR
eingegeben und mit "Enter" bestätigt wird. Diese lautet:
kiwisdr.local:8073
Der KiwiSDR kann auf allen Betriebssystemen betrieben werden. Die
Internetbrowser Chrome, Firefox, Opera und Safari werden
unterstützt. Der Internet Explorer vom Microsoft geht leider nicht.
Möglicherweise kann man noch nicht auf den KiwiSDR zugreifen, weil
sobald er mit dem Internet verbunden ist, sich mit dem Update-Server
verbindet und die letzten Softwareupdates automatisch runterlädt.
Eine entsprechende Meldung wird angezeigt. Das dauert ein paar
Minuten. Nun kann der KiwiSDR gestartet werden. Ist alles richtig
konfiguriert, erscheint die Bedienoberfläche im Browserfenster.
Direkt mit dem Ethernetkabel an den Netzwerkanschluss des PC's/Laptop
Man kann den KiwiSDR auch direkt an den PC anschliessen. Hierzu wird
der Netzwerkanschluss des Computers verwendet. Bevor man dies tut,
ist ein kleiner Kunstgriff notwendig. Damit unter Windows die
Adresse des KiwiSDR "kiwisdr.local:8073 " im Browser aufgerufen werden
kann, muss ein mDNS-Dienst installiert werden. Der einfachste Weg
ist, man lädt sich iTunes von Apple runter und installiert es. In
iTunes ist "Bonjour" enthalten, der einen mDNS-Dienst enthält.
iTunes kann anschliessend wieder deinstalliert werden. Bonjour
bleibt erhalten. Gibt man nun die Adresse "kiwisdr.local" in die
Adressleiste des Browsers ein, sollte die Bediensoftware des KiwiSDR
starten.
Über einen USB – Netzwerk Adapter
Ist der Netzwerkanschluss am PC oder Laptop für den Internetzugang
besetzt, kann man den KiwiSDR über einen USB-Anschluss beteiben.
Hierzu ist ein USB – Netzwerk Adapter notwendig. Auch für diese
Methode muss der mDNS-Dienst installiert sein. iTunes installieren
und wieder deinstallieren. Bonjour bleibt erhalten. Bonjour enthält
den mDNS-Dienst. Gibt man nun die Adresse "kiwisdr.local:8073" in die
Adressleiste des Browsers ein, sollte die Bediensoftware des KiwiSDR
starten.
Zugriff übers Internet
Das grosse Feature des KiwiSDR ist die Zugriffsmöglichkeit übers Internet. Es
können insgesamt vier User gleichzeitig auf den KiwiSDR zugreifen.
Eine Interessante Sache, will man z.B. Empfangsversuche an
exotischen Standorten machen. Auf der Webseite "http://sdr.hu/" sind
alle KiwiSDR und auch andere mit der Plattform kompatible SDR's
aufgelistet. Mit einem Klick auf den Link, verbindet man sich mich
dem entsprechenden SDR.
Will man seinen KiwiSDR mit anderen Usern teilen, sind ein paar
kleine Hürden zu überwinden. Grundkenntnisse der Netzwerktechnik
sind hierzu von Vorteil.
Hier eine Anleitung in Kurzfassung.
-- Beim Router die Portweiterleitung auf Port "8073" unter TCP
freischalten.
-- KiwiSDR an den Router anschliessen und in Betrieb nehmen.
-- Testen, ob der KiwiSDR lokal betrieben werden kann.
-- Sich bei einem DNS Anbieter registrieren. Z.b bei "https://www.noip.com".
Dieser Anbieter ist kostenlos. Man muss nur alle 30Tage sein Account
per Mail bestätigen.
-- Falls der Router die DNS Funktion unterstützt, werden die Daten
die man vom DNS Anbieter erhalten hat in der entsprechenden
Eingabemaske des Routers eingegeben.
-- Unterstützt der Router die DNS Funktion nicht, kann ein Dynamic
Update Client (DUC) beim Anbieter runterladen und installiert
werden. Daten, wie Adresse des KiwiSDR, Passwort usw. eingeben und
den Client starten. Dieser Client sucht den KiwiSDR automatisch
anhand seiner Adresse, z.B. mein-kiwisdr.ddns.net:8073, und verbindet
ihn mit dem DNS-Server. Nachteil hiervon, damit der KiwiSDR über
Internet erreichbar ist, muss der PC an sein wegen dem DUC.
-- Sich auf der Webseite "http://sdr.hu/register" registrieren.
-- Lokal die Adresse "kiwsdr.local:8073/admin" in die Adressleiste
des Browsers eingeben. Die Konfigurationsseiten des KiwiSDR öffnet
sich.
-- Den per Mail erhaltenen Schlüssel unter dem Reiter "sdr_hu" in
die Spalte "API key" eingeben. Alle anderen Felder mit den
notwendigen Daten ausfüllen und der KiwiSDR mit dem Button "Restart"
neu starten. Nach ein paar Minuten dürfte der KiwiSDR auf der
Webseite "http://sdr.hu/" erscheinen. Wenn das der Fall ist, ist er
für andere User verfügbar.
-- Weiterführende Infos und Details sind unter "http://www.kiwisdr.com/KiwiSDR/index.html"
zu finden.
-- Will man den KiwiSDR nur für sich übers Internet nutzen, braucht
er nicht auf "sdr.hu" registriert zu werden. Man verwendet dann
einfach den Namen, den man bei "https://www.noip.com" angegeben hat.
Der könnte sein "mein-privat-kiwisdr.ddns.net:8073".
Bedienung der Software
Nach Eingabe von "kiwisdr.local:8073" oder über Internet, z.B.
"http://mein-kiwisdr.ddns.net:8073"startet die Software. Diese ist in
drei Teile unterteilt. Dem Wasserfall mit Frequenzskala, der
editierbaren Frequenzliste und dem Spektrum, der dazugeschaltet
werden kann. Auf der linken Seite sind zwei einblendbare Fenster.
Das untere graue zeigt Informationen zum Zugriff und zur Auslastung.
Das obere violette Fenster ist eine Anleitung mit Links zu weiteren
Infos auf der Herstellerwebseite.
Unten rechts ist die eigentliche Steuerung des KiwiSDR zu finden.
Dort werden alle wesentlichen Einstellungen gemacht. Betriebsarten,
Wasserfalleinstellungen, Zoom, AGC, und Lautstärkeregler sind dort
zu finden. Der gelbe Balken in der Frequenzskala stellt die
eingestellte Bandbreite dar. Klickt man auf diesen Balken und hält
in fest, kann er an eine beliebige Stelle in der Skala verschoben
werden, was eine Frequenzänderung zur Folge hat. Klickt man auf die
Enden dieses gelben Balkens und verschiebt sie, kann die Bandbreite
frei in 10Hz Schritten eingestellt werden. Die andere Möglichkeit
zur Bandbreiteneinstellung ist, man klickt auf die +/- Zeichen bei
gedrückter Shift-Taste. So kann man beide Enden des Balkens
gleichzeitig verändern.
Möglichkeiten der Frequenzeinstellung sind:
-- Gelben
Balken in der Frequenzskala klicken/halten und
verschieben.
-- Auf die
vordefinierten Frequenzspeicher klicken, die in der
oberen Frequenzliste platziert sind.
-- Man klickt einfach
in den Wasserfall auf die Wunschfrequenz.
--
Direkteingabe oben links in der Eingabemaske des
Steuerblocks.
-- Im
Steuerblock sind drei Minus und drei Plus- Zeichen. Mit
diesen kann man die Frequenz mit den Schrittweiten
100Hz, 1KHZ, 5KHz einstellen. Auf LW &MW wird die
9/10KHz Umschaltmöglichkeit automatisch eingeblendet.
|
Hält man den Mauszeiger auf den Wasserfall und dreht am
Mausrad, kann man den Wasserfall und Spektrum rein -und rauszoomen.
Der Administrator des KiwiSDR kann die Einträge in der Frequenzliste
erstellen, ändern oder löschen. Wird der KiwiSDR lokal betrieben,
klickt man auf eine freie Stelle oder einen Eintrag der zu ändern ist und hält dabei die Shifttaste
gedrückt. Dann öffnet sich ein Dialog, wo man die Daten eingeben
kann. Übers Internet können diese
Änderungen auch gemacht werden, allerdings muss auf der /admin- Seite
die Passwortfunktion aktiviert und ein Passwort eingegeben werden.
Auf dem Bedienblock sind noch weitere Funktionen wie Bandwahl und Extensions (Erweiterungen) vorhanden.
Erweiterungen:
--
S-Meter. Blendet ein Fenster ein, wo der S-Meter Verlauf
angezeigt wird.
--
Integrate. Audiotool zur Analyse von diversen
Audiosignalen.
-- IQ
Display. Visuelle Einschätzung von PSK Modulation. Auch
für AM anwendbar.
-- Loran-C.
Decodierung von Loran-C Signalen auf 100KHz.
-- WSPR.
Ermöglicht die Erkennung von Ausbreitungsbedingungen.
|
Empfang mit dem KiwiSDR
Der KiwiSDR wurde an zahlreichen Antennen betrieben. Zuhause, wie
auf dem auf dem DX-Camp im Holzerbachtal bei Solingen.
Zuhause:
-- Kreuzloop-RLA4E/2
-- NTi ML200 mit 8m Umfang
-- Datong AD370
-- Stampfl Bluewave-Loop mit 4.3m Umfang
-- Vertikale 1/2Lambda CB- Antenne
DX-Camp:
-- Siehe hier:
http://www.fenu-radio.ch/index20.htm#DX-Wintercamp_Holzerbachtal_2017
Der KiwiSDR wurde vor allem mit dem Perseus SDR verglichen. Dieser
lässt sich ebenfalls übers Internet fernsteuern und hat auch einen
14bit ADC. Wie immer, fing ich mit meinen
Empfangsversuchen auf der tiefsten, empfangbaren Frequenz an. Die
einzige Antenne zuhause, die die Alpha Signale aus Russland empfängt
ist die Datong AD370. Auf 11.9KHz waren die Signale dann auch zu
hören und auf dem Wasserfall des KiwiSDR zu sehen. Beide beiden
Geräten in gleich guter Qualität, wobei der KiwiSDR einen leichten
Vorteil hatte, weil die Audiowiedergabe etwas weniger rauscht als
die des Perseus. Was im Vergleich zum Perseus sonst noch auffällt
ist, die grobe Auflösung der Wasserfalldarstellung. Der Perseus hat
die viel feinere Auflösung. Die Signale sind beim Perseus daher
besser zu sehen. Weiter ging es dann zu den Zeitzeichen. Auf 77.5KHz
herrscht Gleichstand zwischen den beiden. Auf der Lang- und
Mittelwelle war die Empfindlichkeit das Thema. Beide sind etwa
gleich Empfindlich. Bei der Verständlichkeit von AM Signalen
unterliegt der KiwiSDR hier etwas. Die Audio ist dumpfer als die des
Perseus, ist aber auf Dauer angenehmer. Auf der Kurzwelle sind die
Unterschiede zwischen den beiden Geräten klein, aber hörbar. Der
Perseus mit der Originalsoftware 4.1a hat ein Höhenbetontes
Rauschen, was auf die eine Seite die Verständlichkeit etwas erhöht,
auf der anderen Seite aber ermüdet. Der KiwiSDR hat eine etwas
dumpfere Wiedergabe. Das gleiche Bild in den SSB- Betriebsarten. Mit
dem KiwiSDR ist das verweilen auf einer Frequenz angenehmer. In den
höheren Bändern macht sich die leichte Unempfindlichkeit des Perseus
wieder mal bemerkbar. Hier kann der KiwiSDR punkten. Obwohl der
KiwiSDR keine Vorselektion besitzt ausser ein Tiefpassfilter bei
30MHz, wurden in der gesamten Testphase keinerlei
Grosssignalprobleme oder ADC- Übersteuerungen festgestellt. Leider
besitzt die Software des KiwiSDR weder einen Noiseblanker,
Rauschunterdrückung, Dämpfungsglied oder Notchfilter. Auch die
Integration von Frequenzlisten wie Eibi und Aoki war zum
Testzeitpunkt noch nicht möglich. Das wird vermutlich noch alles in
die Software einfliessen, den die Software befand sich beim
Testzeitpunkt noch in der Weiterentwicklung. Mehrere Updates pro
Woche waren keine Seltenheit.
Die Bedienung der
beiden unterscheidet sich in einigen Punkten deutlich. Vorab; der
Perseus SDR ist angenehmer und intuitiver zu bedienen. Beim KiwiSDR
stört die sehr lange Reaktionszeit zwischen Eingabe und Reaktion des
SDR's. Verändert man z.B. die Lautstärke mit dem Schieberegler,
dauert es fast 2 Sekunden bis sich die Lautstärkeänderung bemerkbar
macht.
Unten ein paar
Audiovergleiche zwischen dem KiwiSDR und dem Perseus SDR.
Sekunde 0
- 10 >Perseus SDR
Sekunde 10 - 20>
KiwiSDR
Bitte Kopfhörer
benutzen!
Alger-Chaine 252KHZ
|
RAI
900KHz
|
Radio C. du Para
4885KHz
|
Shannon Volmet
5505KHz
|
Lhasa-Tibet
5935KHz
|
VOA
9765KHz
|
Voice of Korea
11710KHz
|
Amateurfunk
14285KHz
|
Brother-Stair
15770KHz
|
BBC-Ascension
17640KHz
|
Fazit:
Der KiwiSDR ist ein
interessantes SDR-Projekt, das schnell viele Anhänger gefunden hat.
Man beachte die Anzahl Geräte die auf
http://sdr.hu/ mittlerweile online
sind. Den Vergleich zum Perseus braucht er nicht zu scheuen, denn der KiwiSDR zieht mit dem Perseus praktisch gleich. Aufgrund der
dumpferen Wiedergabe, verliert er etwas an Verständlichkeit, ist
aber dafür in den oberen Frequenzbereichen eine Spur empfindlicher.
Der eingebaute GPS- Empfänger ist in dieser Preisklasse eine
Neuheit, ist aber etwas unempfindlich. Die gute
Antennenverträglichkeit hat mich vor allem überrascht. Am DX-Camp,
an einer 60m Horizontal-Loop, wurden keine Übersteuerungseffekte
festgestellt. Auch an den heimischen Antennen überhaupt kein
Problem! Für etwas Kopfzerbrechen hat die Konfiguration für das
online bringen gemacht. Man braucht etwas Grundwissen der
Netzwerktechnik.
Über alles gesehen,
ist der KiwiSDR ein gelungener Empfänger mit tollen Features und
einfacher Bedienung. Sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis!
Am besten gleich
selbst probieren >
http://fenu-radio.ddns.net:8073/
Besten Dank an den
Funkfachhändler
WiMo für die Ausleihe des KiwiSDR.
Produktseite:
https://int.wimo.com/en/radios/receiver/kiwisdr
gepostet: 28.02.2017
|