PiSat – Kalibrierung des SDR Sticks

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Kaum ist das PiSat-Projekt online, schon gibt es das erste Update. Dieses wurde notwendig, da ich bei meinen Meteor-Aufahmen gemerkt habe, wie wichtig die Korrektur der Frequenzabweichung ist.

Jeder RTL-SDR Stick schwingt ein wenig anders. Dies ist Bauteilabhängig. Durch Fertigungstoleranzen, besonders bei Schwingquarzen und Kondensatoren, kommt es zu Abweichungen zwischen eingesteller Frequenz und tatsächlicher Frequenz. Um das volle Spektrum aufzuzeichnen, welches der Meteor-Satellit aussendet, ist es notwendig, die eingestellte Frequenz und die tatsächliche Frequenz möglichst genau auf die gleichen Werte zu kalibrieren. Andernfalls sind vielleicht 137,000MHz eingestellt, der Stick empfängt aber auf 137,025MHz.

Bei der ersten Programmversion war die Möglichkeit einen Korrekturwert anzugeben, noch nicht gegeben. Dies wurde in der aktuellen Version 1.05 geändert. Zudem wurde die Checkbox “NOAAs ignorieren” hinzugefügt. Dies ermöglicht den ausschließlichen Empfang der Meteor-Satelliten und ist besonders dann sinnvoll, wenn sich Meteor Satelliten mal wieder unter die NOAAs gemischt haben.

Zum Updaten einfach das UpdateScript “/home/pi/noaa/Update.sh” ausführen. Hierfür muss allerdings der Satellitenrekorder beendet werden, da geöffnete Dateien und Programme nicht überschrieben werden können.

Hier ein Blick auf die neue Version 1.05. Hier ist nun der RTL-SDR Kalibrierwert einstellbar und die NOAA Satelliten können ignoriert werden. Ist mir beispielsweise eben passiert: Meteor M2-1 eingestellt, auf die Aufnahme gefreut, aber den Haken bei “NOAAs ignorieren” vergessen. Nun kam NOAA15 ein wenig vor Meteor M2-1 und das Programm hat NOAA15 aufgezeichnet, statt den Meteor… Mit gesetztem Haken wäre das nicht passiert.

Wie ermittle ich den Kalibrierwert?

In meinem Fall habe ich mir einfach den stärksten Radiosender zur Hilfe genommen. Radiosender halten stets sehr genau ihre Sendefrequenz ein. Unser Lokalsender sendet auf 107,8MHz. Daher habe ich mir SDR-Sharp genommen, 107,8MHz eingestellt und geschaut, wie weit die Mitte des Radiosignals von den 107,8MHz abweicht. Hier eine kleine Anleitung dazu:

Derzeit habe ich 2 SDR-Sticks an meiner Antenne. Links der NESDR Smart, welcher von meiner Wetterstation genutzt wird, rechts die nackte Platine von einem einfachen RTL2832U mit R802T Tuner, welcher am PiSat zu Testzwecken zum Einsatz kommt. Der NESDR Smart hat eine Abweichung von -8.52ppm. Der nackte Stick hat eine Abweichung von 70ppm.
Hier habe ich mal eine Abweichung von 70ppm eingestellt. Man sieht es auch schön im Wasserfalldiagramm, wie die Frequenz plötzlich nach rechts wandert, als ich die 70ppm eingestellt habe. Im oberen Diagramm zeigt die rote Linie die eingestellte Frequenz. Und wie man sieht, ist der Wellenberg deutlich nach rechts gegenüber der roten Linie verschoben.
Hier hingegen stimmt der Kalibrierwert. Der Wellenberg befindet sich mittig auf der roten Linie.

Diese Abweichung sollte möglichst genau ermittelt werden. Denn wenn diese Kalibrierung nicht vorgenommen wird, können die Satellitensignale nicht vollständig aufgezeichnet werden. Entsprechend sind sie dann auch nicht verwertbar.

Eine weitere Anleitung zur Stickkalibrierung mit Hilfe eines Linux-Tools, findet sich hier.

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