HackRF One - UKW Radio

Diese Anleitung bezieht sich auf SDR# unter Windows 7.

Mit der HackRF One und SDR# eine UKW Radiostation zu empfangen ist die typische “Hello World” Anwendung. Trotzdem eignet sich dies hervorragend um sich mit der Thematik und SDR# vertraut zu machen.

In SDR# wählen wir dazu eine Frequenz um 100 MHz und lassen uns das Frequenzspektrum anzeigen:

Spektrum FM Radio

Praktisch jeder Peak im UKW Band zwischen 87.5 MHz und 108 MHz stellt eine Radiostation dar. Damit das Spektrum so wie auf diesem Bild aussieht, müssen zuerst die Verstärkereinstellungen der HackRF One angepasst werden. Dazu klickt man auf das -Icon um einen Dialog mit den Einstellungen zu öffnen:

SDR# Einstellungen

Die HackRF One enthält 3 verschiedene Verstärker: RF (0 oder 14dB), IF (0-40db) und BB (0-62dB).

Der erste dieser Verstärker (RF) sitzt direkt hinter der Antenne und kennt nur 2 Zustände, nämlich ein oder aus. In SDR# wird er über die Checkbox “Amp” ein- bzw. ausgeschalten. Doch Vorsicht: Ist dieser Vorverstärker eingeschalten und befindet man sich in der Nähe eines sehr starken Signales, kann die HackRF One beschädigt werden!

Der zweite Verstärker (IF) ist in SDR# als “LNA Gain” bezeichnet, was für Low Noise Amplifier – also rauscharmer Verstärker – steht. Tatsächlich wird durch diesen Verstärker das Grundrauschen weniger start verstärkt als das Signal. Der dritte Verstärker (BB) schliesslich lässt sich über den “VGA Gain” Schieberegler steuern. VGA steht hier übrigens für Variable Gain Amplifier.

Es lohnt sich etwas mit den zwei Schiebereglern herumzuspielen. Das Ziel ist immer das Signal-Rausch-Verhältnis möglichst gross hinzukriegen.

Folgendes Bild zeigt zweimal dasselbe Signal, Links mit maximalem “LNA Gain” und minimalem “VGA Gain”, und rechts gerade umgekehrt. Es ist deutlich zu erkennen, dass der “VGA Gain” das Rauschen überproportional verstärkt. Links ist der Signal-Rauschabstand fast 30dB, rechts noch knapp 20dB.

Um nun einen UKW Sender hörbar zu machen, klickt man auf die entsprechende Frequenz (oder gibt diese manuell ein), so dass die rote Linie auf einen der Peaks zu liegen kommt. Im Menu “Radio” wählt man folgende Einstellungen:

SDR# Einstellungen

Der erste Radiobutton “WFM” wählt die Modulationsart aus. Da wir einen FM Radiosender empfangen möchten wählen wir Breitband-Frequenzmodulation (WFM).

Die “Bandwidth” bestimmt die Bandbreite des Signals. Ist sie zu schmal, fehlt es dem Audio-Signal an Dynamik. Ist sie zu gross, sind Störgeräusche hörbar.