Viackanálový prijímač na príjem meteorologických sond

Ako nainštalovať program:

Na SD kartu nainštalujeme poslednú verziu Raspbian Strech Lite:
https://downloads.raspberrypi.org/raspbian_lite_latest
podľa pokynov na stránke www.raspberrypi.org

Celý rogramový balík môžeme nainštalovať automaticky pomocou súboru install.sh:
wget www.om3bc.com/docs/MS/install.sh
chmod a+x install.sh
./install.sh

Ak celý rogramový balík už bol raz nainštalovaný, a chceme preinštalovať len program MS, tak stiahneme súbor: ms-install.sh:
wget www.om3bc.com/docs/MS/ms-install.sh
chmod a+x ms-install.sh
./ms-install.sh

alebo manuálne nasledujúcim spôsobom:

Nainštalujeme štandardné knižnice:
sudo apt install git-core build-essential libx11-dev libxext-dev libpng-dev libjpeg-dev screen libusb-1.0 -y

rtl-sdr:
Programový balík môžeme nainštalovať automaticky pomocou súboru rtlsdr-install.sh:
wget www.om3bc.com/docs/MS/rtlsdr-install.sh
chmod a+x rtlsdr-install.sh
./rtlsdr-install.sh

sudo apt-get remove rtl-sdr -y
sudo apt-get install git-core libusb-1.0-0-dev pkg-config cmake -y
git clone https://github.com/keenerd/rtl-sdr
cd rtl-sdr/
mkdir build
cd build
cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON -DDETACH_KERNEL_DRIVER=ON
make
sudo make install
sudo ldconfig

Vytvoríme knižnicu MS:
mkdir MS
cd MS

súbor sonde_rx.tar.gz nakopírujeme do knižnice MS, a rozbalíme:

tar -zxf sonde_rx.tar.gz
rm sonde_rx.tar.gz

Otvoríme konfiguračný súbor:

nano station.cfg.example
nastavíme potrebné parametre a uložíme bez prípony .example, len ako súbor station.cfg:
To isté urobíme aj so súbormi conf.conf, pripadne conf_second.conf a conf_third.conf

Spustiť program môžeme príkazom (ešte sme v knižnici MS):

./start.sh

Pre automatické spustenie programu upravíme súbor rc.local:

sudo nano /etc/rc.local
pred riadok exit0 napísať:

#MS
sudo -u pi /home/pi/MS/start.sh &

Keď chceme, aby aj program napísaný v pythone bežal v screen-e, tak start_sc.sh. Je to potrebné v prípade, že nenáme pripojený
monitor, a Raspberry kontrolujeme z iného počítača. V tomto prípade po pripojení k Rasberry (povedzme s PuTTY)
do príkazového riadku napíšeme: screen -r sonde_rx

uložiť súbor: CTRL X / Y / Enter

Ak súbory boli manipulované na počítači s OP Windows, opravíme vlastnosti súborov,
aby boli spustiteľné:

cd MS/
sudo chmod a+x *.sh
cd bin/
sudo chmod a+x *

Záver:

V závislosti od toho, či používame 1, 2, 3 alebo 4 prijímače, parametre pre jednotlivé prijímače nastavujeme v súboroch conf.conf (pre prvý prijímač), conf_second.conf (pre druhý prijímač), conf_third.conf (pre tretí prijímač) alebo conf_fourth.conf (pre štvrtý prijímač). Musíme nastaviť ppm, zisk prijímača a používané kmitočty. Zisk môžeme zvoliť pevný alebo automatický, ale je lepšie nastaviť pevný zisk, ktorý patrí k najlepšiemu pomeru signál/šum. Je potrebné si uvedomiť že teoretická šírka pásma prijímača v prípade RPi4 je 2,56 MHz, u ostatných typov RPi 3,2 MHz. Z toho je možné použiť približne 2,45 MHz u RPi4 a 3.0 MHz u ostatných. Vzorkovacia frekvencia sa dá nastaviť na začiatku súboru init.sh s parametrami SAMPRATE1, SAMPRATE2, SAMPRATE3 a SAMPRATE4. Súbor init.sh by však mal upravovať iba ten, kto vie, čo robí !!! Bohužiaľ, nové nie je vždy lepšie ako staré. Zatiaľ čo staršie RPi zvládali bez problémov vzorkovaciu frekvenciu 3,2MHz (dokonca aj RPi2), najvyššia vzorkovacia frekvencia pre RPi4 nemôže byť vyššia ako 2,56 MHz! Ak napriek tomu chcete používať RPi4, sa odporúča prepísať hodnoty SAMPRATE v init.sh na 2560000. Vzdialenosť medzi najnižšou a najvyššou frekvenciou v každom súbore .conf by teda nemala presiahnuť SAMPRATE - 50 kHz. S dvoma rádioprijímačmi je vo väčšine prípadov možný príjem celého pásma.
Tento program kladie dosť veľké nároky na procesor, preto v každom prípade je potrebné používať RPi3 (ešte lepšie RPi3B+), RPi2 už zďaleka nestačí. Aj RPi3 treba chladiť intenzívne s prídavným ventilátorom, inak môžeme zničiť procesor. Ventilátor môžeme používať 12V-ový zo zdroja PC a pripojiť na 5V. Ventilátor bude pracovať úplne bezhlučne a intenzita prúdenia vzduchu je ešte dostatočná.
Zaťaženie jednotlivých jadier môžeme prekontrolovať príkazom htop. Musíme pre jednotlivé prijímače nastaviť len toľko kmitočtov, aby žiadne jadro nebolo zaťažené viac ako na 90 - 92 %. Program neustále sleduje obsah konfiguračných súborov conf.conf, conf_second.conf, conf_third.conf, conf_fourth.conf a station.cfg. Ak zistí zmenu obsahu, tak automaticky prekonfiguruje program,  bez nutnosti reštartovania systému.
Tak, ako u programu pre jednokanálový príjem, aj tu vieme pomocou malého hardvéru generovať optickú a zvukovú signalizáciu, keď niektorá sledovaná sonda sa dostane do nášho revíru. Okrem toho s parametrom enable_preamp vieme zapnúť, alebo vypnúť napájacie napätie pre predzosilňovač.

Jedna možná zostava pre trvalú prevádzku s napájaním cez POE:



sonde_rx.tar.gz

inštalácia celého balíka

inštalácia programu

inštalácia rtl-sdr

zdrojový kód

pôvodná prameň

predinštalovaná SD karta: rs_ms.zip

Softvér funguje s operačnými systémami Jessie, Stretch a Buster. S Bullseye to nefunguje, pretože tento operačný systém ešte nemá implementované niektoré knižnice!!!

Nová verzia pre OS Bullseye:

ms_new.tar.gz

plná inštalácia:

wget www.om3bc.com/docs/MS/install_new.sh
chmod +x install_new.sh
./install_new.sh

keď chceme inštalovať len MS (ostatné balíky sú nainštalované a fungujú):

wget www.om3bc.com/docs/MS/install_ms_new.sh
chmod +x install_ms_new.sh
./install_ms_new.sh

Program sonde_rx.pyc je pre python2 a sonde_rx3.pyc je pre python3, to isté platí na start.sh, start_sc.sh and stop.sh.
Python2 už nie je súčasťou operačného systému Bullseye.
Program v balíku ms_new už nedekóduje sondy RS92! Tieto sondy sa už nepoužívajú.

Nová verzia pre OS Bookworm (RPI5):

ms5.tar.gz

plná inštalácia:

wget www.om3bc.com/docs/MS/install_all_ms5.sh
chmod +x install_all_ms5.sh
./install_all_ms5.sh

keď chceme inštalovať len MS (ostatné balíky sú nainštalované a fungujú):

wget www.om3bc.com/docs/MS/ms5-install.sh
chmod +x ms5-install.sh
./ms5-install.sh

Program v balíku ms5 už nedekóduje sondy RS92! Tieto sondy sa už nepoužívajú.

Sondy RS41 vyrábané od roku 2025 obsahujú nielen nový procesor, ale aj nový firmvér, takže sa už nedajú dekódovať starými dekodérmi.

Prejdite do adresára bcMS/src cd ~/bcMS_new/src
Stiahnite si nový súbor wget www.om3bc.com/docs/MS/sondeudp.c
Zadajte príkaz make sondeudp.
Po skompilovaní programu zastavte MS program ~/MS/stop3.sh
Skopírujte sondeudp cp sondeudp ~/MS/bin
Potom reštartujte MS pomocou ~/MS/start_sc3.sh (alebo ~/MS/start_sc.sh, alebo ~/MS/start.sh alebo ~/MS/start3.sh v závislosti od toho, ako chcete program spustiť).