Wat is een SDR?
Een Software Defined Radio (SDR) is kort gezegd een radio die grotendeels op software vertrouwt voor zijn dataverwerking. In plaats van dat alle signalen puur door analoge hardware verwerkt worden, doet de computer (of een apparaat met een computerchip) een groot deel van het werk. Vandaar de naam “software defined”.
Doordat je met een SDR vaak een veel breder frequentiebereik kunt ontvangen dan met een gewone FM-radio, zijn de mogelijkheden eindeloos. Ik raakte geïnteresseerd in SDR’s door de Flipper Zero, die me al gauw op een spoor leidde naar de HackRF One.
Wat heb je nodig?
Ik begon deze week zonder veel voorkennis over wat ik kon tegenkomen. Ik had snel de stof van een basiscursus voor beginnende radiozendamateurs doorgenomen (later meer daarover), maar zelfs dan wist ik nauwelijks waar ik mijn antenne op moest richten.
Als jij ook aan de slag wilt met SDR, dan komen hier wat tips om te starten!
Hardware
Ik ben wat gaan googelen en ontdekte dat de RTL-SDR V4 momenteel erg populair en betaalbaar is. Deze ziet eruit als een simpele USB-dongle en kost ongeveer 40 euro (of zo’n 50 euro in een kit met telescopische antennes). Als alternatief kun je natuurlijk ook eens kijken in onze eigen store. De Quansheng is een leuke manier om te beginnen je interesse op te wekken in radio. De Mercedes van de SDR is wel de HackRF One.
Alles wat ik deze week geprobeerd heb, deed ik met zo’n RTL-SDR-dongle, de bijbehorende antenne-kit en soms een lang stuk draad.
Geen zin om hardware te kopen?
Er zijn tal van mensen die hun SDR via internet beschikbaar stellen. Je kunt ze opzoeken via een wereldkaart, bijvoorbeeld op [radioregisters of speciale SDR-websites]. Zo kun je “op afstand” met een SDR spelen!
Antennes
Ik heb geprobeerd mijn antenne steeds zo goed mogelijk af te stemmen op de gewenste frequenties. Voor ontvangst (dus niet zenden) is het niet cruciaal dat je antenne perfect is, maar het helpt wel om een dipool op de juiste lengte te maken.
- Met een dipoolantenne heeft elke ‘poot’ dezelfde lengte.
- Een vuistregel: 72 ÷ (frequentie in MHz) = lengte per poot (in meters).
- Zo krijg je een totale antennelengte die ongeveer de helft van de golflengte is.
- Ik orienteerde de dipool meestal verticaal als ik in FM-modus luisterde.
Met de telescopische antennes uit de kit ging dat best aardig. Voor lagere frequenties gebruikte ik soms een stuk draad of een simpele “long-wire”-opstelling.
Software
Mijn favoriete software tijdens deze ontdekkingsreis was SDR++. Daarmee kun je soepel door het frequentiespectrum scrollen en het heeft een moderne, gebruiksvriendelijke interface. Zelf ben ik van van Mac, en daar werkt SDR++ goed op. Als je van Windows fan bent, kan je heel veel leren door goed in GNU Radio Companion te duiken. Die software hielp mij met écht goed te begrijpen hoe de hardware werkt.
Daarnaast heb ik ook allerlei andere programma’s gebruikt (op Linux), die ik hieronder noem bij de specifieke voorbeelden.
Ontdekkingen met SDR
Hieronder een aantal leuke dingen die je met een SDR kunt doen, in oplopende volgorde van de nummers zoals ik ze tijdens mijn week genoteerd heb:
1. FM-radio beluisteren
- Frequentie: 87,5 – 108 MHz
- Modulatie: FM (Frequency Modulation)
Dit is natuurlijk de meest voor de hand liggende eerste stap, want FM-zenders zijn sterk en gemakkelijk te vinden. Met SDR++ kun je mooi rondscrollen en de stations ontdekken die bij jou in de buurt actief zijn.
2. Freenet afluisteren
- Frequentie: 144 – 146 MHz
- Modulatie: FM
In Nederland is dit frequentiegebied waar iedereen met een goedgekeurd apparaat mag uitzenden. Er zijn zes kanalen.
Toen ik luisterde, hoorde ik iemand “Hellooo?” en “Test, test” roepen en daarna “Algemene oproep aan alle stations”. Kort erna klonk er nog een stukje in een Slavisch klinkende taal, vermoedelijk op kanaal 3. Omdat deze kanalen maar een bereik van een paar kilometer hebben, moeten ze vrij dichtbij geweest zijn!
3. Vliegtuigen volgen met ADS-B
- Frequentie: 1090 MHz
- Protocol: ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast)
Vliegtuigen zenden automatisch ADS-B-signalen uit, zodat ze gevolgd kunnen worden. Met bijvoorbeeld een HackRF One (of ook met een RTL-SDR en extra software) kun je deze data decoderen en de vliegtuigen op een kaart plotten. Heel gaaf om live te zien welke toestellen boven je hoofd vliegen.
4. Gesprekken op de 70-centimeter amateurband beluisteren
- Frequentie: 430 – 440 MHz
- Modulatie: FM
Dit is een frequentieband voor zendamateurs. Je mag hier alleen zenden als je een licentie hebt, maar ontvangen mag in Nederland meestal wel vrij.
Ik hoorde hier een doorkomst van een lokale repeater op zo’n 15 km afstand. Zo’n repeater ontvangt op een bepaalde frequentie en zendt dat versterkt uit op een andere. Jaap, Romijn, Thijs en Thies (?) hadden het over antennes, relais en zelfs Windows XP! Groetjes.
5. Je buurtsensoren uitlezen
- Frequentie: 433,05 – 434,79 MHz
Op 433 MHz vind je het zogeheten ISM-bandje (Industrial, Scientific and Medical). Er gebeurt vaak van alles in de buurt!
Met de decoder rtl_433 ontving ik onder andere twee sensoren die temperatuur, luchtvochtigheid en luchtdruk uitzonden. Ik zag ook af en toe “IBIS-beacons” voorbijflitsen, vermoedelijk van bussen in het openbaar vervoer. En er was zelfs een Interlogix Security-apparaat dat “closed switch states” rapporteerde. Je weet dan direct wanneer je buren hun deur op slot doen.
6. Schepen volgen via AIS
- Frequentie: 162,025 MHz
- Protocol: AIS (Automatic Identification System)
Schepen zenden hier hun positie en status uit. In mijn geval ving ik allerlei signalen op in de haven van Amsterdam.
Ik gebruikte SDRangel voor de decodering. Dit programma kan zelfs 3D-modellen tonen, al heb ik dat nog niet werkend gekregen.
7. GSM-activiteit detecteren
- Frequentie: 876 – 959 MHz (de precieze banden verschillen per land)
Ik was nieuwsgierig of je kunt zien wanneer iemand belt met een GSM-telefoon. Dus ik pakte een ouderwetse GSM, stemde af op de bijbehorende frequenties en deed wat testgesprekken.
Wat me verbaasde: je kunt ongeveer zien hoe hard iemand praat! In de “downlink” (de richting van de zendmast naar de telefoon) zag ik in mijn SDR-waterfall dat het signaal ‘dichter’ werd als ik in de hoorn neuriede. Heel maf om te zien.
8. Morsesignalen uit het buitenland ontvangen
- Frequentie: 10,10 – 10,13 MHz
- Modulatie: CW (Continuous Wave)
Op de 30-meter amateurband (hamradio) hoorde ik diverse morsesignalen. Als je ze opneemt en langzamer afspeelt, kun je meelezen wat er getypt wordt. Meestal zijn het roepnamen uit allerlei landen: Ik had onder meer België, Frankrijk en Italië! Superleuk om te zien hoe ver de signalen kunnen komen.
9. AM-radio van de andere kant van de wereld
- Frequenties: Kortegolfbanden onder ~26 MHz
’s Nachts reizen laagfrequente radiogolven vaak een stuk verder, doordat ze door de ionosfeer worden gereflecteerd.
Met mijn antenne buiten ving ik zo diverse omroepstations op die volgens short-wave.info in China staan en met enorme zendvermogens werken. Ik zat te luisteren naar een zender meer dan 7500 km hier vandaan.
10. CB-radio beluisteren
- Frequentie: 26,965 – 27,405 MHz
- Modulatie: FM of AM
Na het rondneuzen op de lagere frequenties, besloot ik weer iets hoger te gaan: de Citizens Band (CB). Hier mag iedereen zenden, mits je een goedgekeurde zendinstallatie hebt.
Met alleen de telescopische antenne hoorde ik vrij weinig, maar een random draadantenne (“long wire”) deed wonderen. De signalen zijn nog steeds met behoorlijk wat ruis, maar er werd wel van alles geroepen. Truckers gebruiken dit bijvoorbeeld veel, ook internationaal.
11. De snelheid van satellieten meten
- Frequentie: 136 – 138 MHz
Een voorbeeld is de NOAA-15 weersatelliet. Als je die op de verwachte frequentie wilt ontvangen, merk je dat hij iets ‘verschuift’ in je spectrumscherm. Dat komt door het Dopplereffect.
Ik zag dat ik het signaal zo’n 4250 Hz hoger binnenkreeg dan normaal. Met de Dopplerformule berekende ik een relatieve snelheid van ongeveer 9 km/s. De daadwerkelijke baansnelheid van NOAA-15 is rond de 7,5 km/s, dus dat komt best in de buurt.
12. Detecteren wanneer een smartphone aanstaat
- Frequentie: 13,56 MHz
NFC werkt op 13,56 MHz en ik vroeg me af of ik dat kon ‘zien’. Inderdaad! Met mijn draadantenne zie ik een paar piekjes per seconde als mijn telefoon in standby staat. Als ik het scherm ontgrendel, zie ik zelfs vijf flinke pulsen achter elkaar. Dat gebeurt vanaf de andere kant van mijn appartement ook prima.
Ik vermoed dat elk apparaat dezelfde soort NFC-pulsen uitstuurt, maar dat durf ik niet met zekerheid te zeggen. In elk geval is het een leuk experiment om te zien hoe NFC actief is, ook als je denkt dat je telefoon niets doet.
Tot slot
Dit waren mijn 12 ontdekkingen deze week met een simpele HackRF One en RTL-SDR dongle, een antennekit en wat geduld. Ik ben er zeker van dat er nog talloze andere interessante signalen te vinden zijn. De wereld van SDR is enorm breed en nodigt uit tot eindeloos experimenteren en leren.
Voor alleen luisteren is zo’n USB-SDR al een fantastische manier om de onzichtbare wereld van radiogolven te ontdekken. Veel plezier met experimenteren!
