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jeudi 25 août 2022
RXperiment devient RFXperiment
jeudi 21 juillet 2022
RXperiment - activité réduite afin d'économiser l'énergie
Seulement RX#3 restera éteint quelque temps pour économiser l'énergie.
mardi 19 juillet 2022
RXperiment - Affichage sur M5Stack-Core
Principe :
Le M5Stack-Core reçoit ses informations en Wifi via le protocole MQTT (subscribe).
Les cartes ESP32-D1-R32 du projet RXperiment ont préalablement publiées leurs données de réception en MQTT (publish) sur site IO Adafruit. Les récepteurs radio sont connectés aux cartes ESP32-D1-R32, mais le M5Stack-Core n'est connecté physiquement à aucun équipement, il a juste besoin d'une connexion Wifi quelconque pour afficher les données, plus une prise USB pour s'alimenter et recharger sa batterie.
vendredi 17 juin 2022
Algorithme de calcul du fading (version 2) dans RXperiment
L'algorithme décrit ci-après essaie de remplacer l'évaluation humaine du fading par un mode de calcul intégré au projet RXperiment.
A noter que la valeur 0 ne reflète pas un critère de valeur du fading mais cela signifie simplement qu'on ne peut pas évaluer le fading car aucun signal n'a été détecter lors la période de mesure, les 30 valeurs mesurées étaient à zéro.
dimanche 13 mars 2022
RXperiment : version du 12 mars 2022
Un point sur la version actuelle de RXperiment :
Démarré le 19 avril 2021, le projet RXperiment a aujourd'hui un peu moins de 11 mois d'existence. Son but est de publier des statistiques de réception de signaux radio sur le web.
En prenant l'abréviation RX pour récepteur et experiment pour expérience en anglais, cela a donné le nom RXperiment pour ce projet. Au départ, j'étais parti sur un autre nom : Radio Signal Monitor, mais il se trouve qu'une personne a déjà utilisé ce nom pour un appareil de détection, j'ai donc préféré ne plus l'utiliser et le changer pour RXperiment.
RXperiment n'a pas besoin d'ordinateur pour tourner, mais au moins d'une carte microcontrôleur ESP32, quelques composants, au moins un récepteur et bien sûr un accès WiFi pour publier les données sur le web. Aujourd'hui, souvent deux cartes sont en fonction à la maison, sur lesquelles peuvent être connectés en tout jusqu'à cinq récepteurs radio.
La carte microcontrôleur "primaire" est utilisée en permanence et trois récepteurs peuvent y être connectés. La carte "secondaire" est utilisée pour des tests et deux récepteurs peuvent y être connectés. Il est probable que je rajoute prochainement une troisième connexion sur cette carte secondaire pour en faire une carte de secours identique à la carte primaire.
Principe de connexion du microcontrôleur au récepteur radio :
On prélève la tension aux bornes de la LED "Tune" (voyant de réception d'un signal fort) ou LED "Tuning" du récepteur. Mais connecté directement à la radio, le microcontrôleur ramène beaucoup de parasites. Une liaison par couplage optique est donc préférable : voir mes schémas dans les articles précédents.
Sécurité avant tout ! Prenez toutes les précautions nécessaires lors de l'intervention dans un appareil, débranchez-le toujours du courant.
La plateforme cloud utilisée : IO Adafruit (cool !)
Les données de réception sont transmises par le(s) microcontrôleur(s) selon le protocole MQTT à la plateforme IO Adafruit.
J'utilise un compte gratuit qui me permet d'utiliser un maximum de 10 flux de données et 5 tableaux de bord. Je recommande fortement cette plateforme car ce n'est pas possible à ma connaissance de publier des tableaux de bord publics sur d'autre plateforme sans compte payant.
En outre, la conception des tableaux de bord sur Adafruit est simple et performante, elle peut éviter du code dans les projets. Il y a juste la mise en page des tableaux de bord sur écran de smartphone qui s'avère un peu délicate.
Quelques remarques sur les récepteurs que j'utilise :
- D'un modèle de récepteur à l'autre, le seuil d'allumage de la LED est très variable. Mon vieux Sony icf-sw7600g est assez sensible, sa LED "Tune" s'allume avant que la réception ne soit véritablement audible. Sur mon Panasonic RF-3500, c'est l'inverse, le signal est déjà bien audible, mais sa LED "Tuning" ne s'allumera que lorsque le signal sera vraiment puissant.
- Sur mes récepteurs à DSP comme le Panasonic RF-2400D et le Prunus J-15, il y a un "mute" que l'on ne peut pas désactiver manuellement mais qui s'enlève automatiquement lorsque le signal est reçu suffisamment fort pour allumer la LED "Tuning". Je m'explique : tant que le signal reçu est faible, le récepteur diminue le niveau audio de la station reçue afin d'éviter d'entendre des grésillements ou autres bruits désagréables, ceci est conçu au départ pour améliorer le confort auditif de l'utilisateur "lamba".
Cependant, le "mute" est gênant pour le DXeur (l'amateur d'écoutes de stations lointaines) : il affaiblit encore l'écoute des stations reçues faiblement et on devra compenser en remontant le volume audio. Mais si le signal fluctue, ce qui très fréquent sur les ondes moyennes et ondes courtes, le signal reçu remontant, le "mute" se désactive et provoque soudain une écoute à un niveau sonore trop fort. Il faut donc remonter, baisser, remonter... le volume très souvent. J'ai remarqué un autre défaut lié au "mute" sur le Panasonic RF-2400D : un "tac", un bruit dans le signal audio lorsque le "mute" s'active ou se désactive, ce qui est gênant lorsqu'on écoute par exemple une station anglaise sur ondes moyennes avant le crépuscule, lorsque la propagation nocturne n'est pas encore établit et que le signal fluctue fortement et rapidement.
En prenant en considération le "mute" et le cadran analogique de ces récepteurs, il est parfois difficile de trouver la station recherchée. Sur ce type de récepteurs, on aura tout intérêt à se régler sur la station au moment dans la journée ou dans la nuit où elle peut être captée dans les meilleures conditions possibles. De plus, l'aide d'un autre récepteur à affichage numérique peut s'avérer utile pour lever le doute sur la station reçue.
Je ne veux cependant pas dénigrer les récepteurs à cadran analogique et DSP car, d'une part, j'aime bien les radios avec cadran à aiguille :-) , ils sont généralement peu onéreux, même les modèles disposant d'une alimentation secteur intégrée, ils disposent souvent d'une qualité audio correcte voire bonne.
Le DSP apporte de meilleures performances en ce qui concerne la stabilité, une sensibilité et la sélectivité du récepteur. Pour moi, c'est un progrès indéniable.
Les Panasonic RF-2400D et Prunus J-15 sont très stables, pour moi, le DSP est indispensable pour ne pas avoir à retoucher régulièrement l'accord sur les fréquences monitorées sur ces récepteurs.
Ce n'est pas le cas du Panasonic RF-3500, non DSP, avec un accord par condensateur variable, il a tendance à dériver et on ne peut pas le laisser quelques jours sans devoir retoucher son réglage en fréquence. Du coup, je ne l'utilise plus pour les longues sessions de monitoring mais juste pour des sessions de courtes durées et à portée de la main.
ici : Le tableau de bord principal de RXperiment
là : Le status actuel de RXperiment
*** A plus ! 73 - Guy F8ABX 13/03/2022 ***
mercredi 10 novembre 2021
RXperiment - modif du 8-11-2021
En effet, les performances du RF-3500 étaient assez décevantes, principalement par son manque de stabilité rendant nécessaire un recalage fréquent de la fréquence à surveiller.
Curieusement, bien que le modèle RF-2400D soit théoriquement le petit frère du RF-3500, il est plus stable en fréquence et plus sensible. Il accroche bien mieux les stations, aussi bien en FM qu'en ondes moyennes (le RF-2400D n'a que ces deux gammes de fréquences).
Autre modification : j'ai changé les ports de connexion des récepteurs au microcontrôleur pour avoir les deux radios Panasonic RF-2400 sur les ports 1 et 2. Le Sony ICF-SW7600G est passé sur le port numéro 3.
Ainsi, pour résumer, la configuration est désormais la suivante :
RX#1 est le premier récepteur Panasonic RF-2400D (dit "A"), gammes FM/MW.
Eventuellement le récepteur Panasonic RF-3500 pourrait être reconnecté au système en RX#3 pour des réceptions expérimentales où le manque de stabilité n'est pas trop gênant (détection d'orage, bruit de fond solaire, etc...). Ceci principalement dans le but de réaffecter le récepteur Sony à un autre usage.
https://bit.ly/RXperiment
vendredi 30 juillet 2021
Radio Signal Monitor / RXperiment (7) Epilogue !
J'ai arrêté le Radio Signal Monitor, le montage fait avec le circuit TEA5767 car j'ai constaté des défauts rédhibitoires avec ce circuit :
- trop peu de sensibilité, même avec une antenne télescopique rallongée.
- une sélectivité trop mauvaise qui amène à recevoir les signaux indésirables de stations sur des fréquences adjacentes.
- des mesures de niveau de réception finalement incohérentes par rapport aux observations faites en parallèle sur d'autres récepteurs. Ce qui pose question sur les niveaux qui étaient mesurés.
Je conserve donc maintenant en fonction et en ligne uniquement le montage que j'avais nommé « RXperiment2 ». Ce bricolage est composé d'une radio Panasonic RF2400D dont la LED « Tuning » est connectée à une carte microcontrôleur ESP32-D1-R32 par l'intermédiaire d'un optocoupleur fait-maison (pour éviter d'injecter des parasites dans le récepteur radio) plus une adaptation de niveau pour une entrée analogique sur l'ESP32 (je rajouterai un schéma en fin d'article).
Les mesures de réception de RXperiment2 sont en ligne ici :
https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/rxperiment2
RXperiment2 n'est pas parfait non plus, mais néanmoins il fait le job avec une meilleure sensibilité et une meilleure sélectivité. J'ai rallongé l'antenne télescopique du récepteur d'une trentaine de centimètres afin d'avoir environ la dimension d'un quart d'onde sur la bande FM.
Les avantages du récepteur Panasonic RF2400D pour ce bricolage :
- Son prix à moins de 40 Euros.
- L'accès facile à la LED « Tuning ».
- Son fonctionnement sur secteur.
- La réception FM et MW. Sur la gamme de fréquences MW, outre le monitoring de stations en ondes moyennes, le montage peut aussi servir de détecteur d'orage !
Le principal défaut du récepteur :
- Un affichage analogique de la fréquence, délicat à régler sur une fréquence précise.
Néanmoins, on peut s'aider d'un autre récepteur à affichage numérique pour repérer une station faible sur laquelle se régler et faire l'écoute en parallèle lors de la syntonisation.
Lorsqu'on ne peut se baser sur la réception faible sur la fréquence écoutée, on peut s'aider d'un kit main libre Bluetooth si ce dernier intègre aussi un petit émetteur FM que l'on peut régler la fréquence souhaitée, la syntonisation précise du récepteur sera alors grandement facilitée. J'utilise cette méthode car je possède un kit main libre Plantronics K100 (l'inconvénient du Plantronics K100 : un incrément de fréquence par pas de 200 kHz avec la décimale des MHz toujours impaire).
Autres défauts du montage RXperiment :
- Comme on se base sur l'allumage de la LED « Tuning » du récepteur radio, le principe de la mesure du niveau de réception n'est pas la mesure du niveau linéaire et progressif du signal reçu mais une mesure élaborée à partir d'une information binaire : un signal reçu dépasse un certain seuil (ou pas). La mesure qui est publiée sur Internet correspond au pourcentage d'un nombre de fois où la LED Tuning a été trouvée allumée pendant un intervalle de mesures. C'est donc une mesure de durée de réception d'un signal fort. Mais néanmoins, je trouve que ce principe de mesure se prête finalement assez bien au type d'observations envisagées : la détection des réceptions sporadiques.
- Un autre défaut, lié à l'optocoupleur en parallèle sur la LED Tuning du récepteur, il a été fait-maison avec une LED et une photorésistance trouvée dans un starter-kit Arduino. Il y a un petit temps de réaction pour la photorésistance à changer de valeur lorsqu'elle est illuminée. En conséquence, les impulsions brèves de la LED Tuning du récepteur ne sont pas détectées, à moins qu'elles ne se répètent rapidement. Mais ce défaut n'est pas rédhibitoire.
Schéma de l'interface récepteur / microcontrôleur :

(montage initial)
Depuis quelques temps, au lieu de pourcentages, je publie les niveaux bruts mesurés aux entrées analogiques des microcontrôleurs, ou plus précisément les valeurs moyennes de 30 mesures effectuées pendant 30 secondes (une mesure de niveau chaque seconde pour chaque récepteur). Ce ne sont donc plus des pourcentages de durée d'allumage des LED "Tuning" mais des moyennes de niveaux des 30 dernières mesures. Cela permet de voir plus finement des variations sur des niveaux plus faibles. Etant donné que les DAC des ESP32 sont sur 12 bits, la valeur des niveaux sur les entrées analogiques vont de 0 à 4095 au maximum. Dans la pratique, la valeur maxi peut être inférieure à 4095 car suivant le modèle de récepteur, le courant maximum fourni à la LED de l'optocoupleur n'est pas toujours suffisant pour illuminer fortement la photodiode. C'est le cas notamment pour le récepteur Panasonic RF2400D, où la valeur maximale du niveau sur l'entrée analogique du microcontrôleur plafonne vers 3200. Mais en fait, ce n'est pas vraiment gênant et c'est bien suffisant pour apprécier un ordre de grandeur, car ce ne sont pas les valeurs absolues qui importent mais plutôt leurs variations.
Pour connaître l'état des réceptions en cours :
consultez le document web : https://bit.ly/RXperiment
samedi 26 juin 2021
Radio Signal Monitor / RXperiment (6) suite et fin du sujet
La suppression des fils volants et de la breadboard élimine de nombreux parasites générés par le montage lui-même.
Le niveau plancher de réception est revenu à zéro, alors qu'un était presque toujours à un sur le prototype en fils volants. De l'importance, comme toujours, en radio : des liaisons courtes ! Mais bon, pas toujours évident à respecter lorsqu'on réalise un proto.
Le Radio Signal Monitor FM publie ses données à l'URL suivante :
https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/rsmfm
Ceci clôt la série d'articles sur le Radio Signal Monitor / RXperiment.
A bientôt, et faites de beaux montages !
Twitter: @guyvano https://twitter.com/guyvano
vendredi 25 juin 2021
Radio signal monitor / RXperiment (5)
J'ai rallongé l'antenne télescopique fournie avec le circuit avec du fil de fer car d'origine, elle ne fait que 24 cm ! La longueur totale de l'antenne est maintenant d'environ 70 cm.
Pour voir la force des signaux reçus, c'est ici : https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/rsmfm
A l'heure où j'écris cet article, c'est la fréquence 106,9 MHz qui est monitorée. Il n'y a pas de station locale sur cette fréquence, le but est de détecter des épisodes de propagation exceptionnelle des ondes radio (sporadiques E, propagation troposphérique exceptionnelle). Lors de ces épisodes, des stations lointaines sont captées.
Avec cette version 4, le niveau de réception est mesuré et transmis à la plateforme IOT d'Adafruit toutes les 30 secondes environ.
Si vous avez un compte sur cette plateforme, connectez-vous car le rafraîchissement des données sera alors automatique, sinon la page web du tableau de bord (dashboard) reste statique et il vous faudra la rafraîchir manuellement.
C'est toujours une carte microcontrôleur ESP32-D1-R32 qui assure le traitement et les communications, avec le TEA5767 en I2C, et en Wifi avec la plateforme IOT d'Adafruit en utilisant le protocole MQTT.
Un ordinateur est seulement requis pour le développement et le téléchargement du logiciel dans le microcontrôleur, après ça se débrouille tout seul.
Si cette version mk4 fonctionne comme prévu, la fonction de baromètre connecté y sera transférée (circuit BMP280 en I2C) et la version mk3 qui tourne actuellement en parallèle pourra alors être arrêtée. La version mk3 mobilise un récepteur hacké Sony que je souhaiterais démobiliser !
dimanche 6 juin 2021
Radio signal monitor / RXperiment (4)
edit 11/06/2021 : le décodage du RDS est actuellement désactivé en attendant la mise en service d'un autre circuit en remplacement de l'actuel, trop peu performant.
L'affichage du RDS a été rajouté au projet Radio signal monitor / RXperiment.
voir en bas de la page : https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/rxperimentou à la page dédiée au log RDS : https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/rds
Une première version tourne actuellement en test avec un circuit Velleman VMA444 (circuit intégré Si4703) mais le résultat est assez décevant car le décodage du RDS n'est vraiment pas performant, même pour les stations locales puissantes. Il y a donc peu de chances que le circuit décode le RDS des stations reçues dans des conditions plus difficiles.

Actuellement, le RSM* est réglé sur 101,3 MHz. C'est une fréquence sur laquelle il n'y a pas de station locale.
Le but est de détecter les phénomènes de propagation troposphérique exceptionnels, d'afficher un graphique des signaux reçus et si possible d'afficher le nom des stations reçues, dans la mesure où leur RDS est décodable.
(*) RSM : abrégé pour Radio Signal Monitor / RXperiment , le nom du projet ESP32 en cours.
jeudi 20 mai 2021
Radio signal monitor / RXperiment - mon nouveau projet ESP32 (3)
Voici les nouveaux liens :
Le graphique du monitoring en cours : https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/rxperiment
( ou https://bit.ly/radiosignalmonitor )

La relève de la pression atmosphérique (QNH) est aussi transmise à la plateforme Adafruit :
https://io.adafruit.com/guyvano/dashboards/qnh
( ou https://bit.ly/barofareins )

Ce changement de plateforme a pour objectifs l'amélioration de la fiabilité dans le transfert des données et une meilleure sécurité.
lundi 10 mai 2021
Radio signal monitor / RXperiment - mon nouveau projet ESP32 (2)
Le raccordement à la carte microcontrôleur :
La version actuelle de RXperiment mk3 :
Les composants sont désormais soudés sur un shield de prototypage pour Arduino (compatible avec la carte ESP32-D1-32). Seul l'optocoupleur a été modifié, sa LED jaune a été remplacée par une LED rouge plus lumineuse pour un meilleur éclairement de la photorésistance.
Graphique 1 : QNH (pression atmosphérique ramenée au niveau de la mer).
Graphique 2 : Temp (température au niveau du montage).
Graphique 3 : Hsnsr (H sensor : champ magnétique mesuré par la sonde à effet Hall du microcontrôleur).
Graphique 4 ; Band (bande de fréquence, 0 : OFF, 1 : LF/LW, 2 : MF/MW, 3 : HF/SW, 4 : VHF/FM).
Graphique 5 : RXprm (qualité de la réception en %)
C'est le pourcentage du temps d'allumage de la LED "tune" du récepteur Sony, sur un échantillon de 256 mesures pendant 5 minutes.
réception sur 153 kHz pendant 24 heures.
La nuit, la station roumaine Antena Satelor est reçue.
La pression atmosphérique est aussi publiée sur
https://www.wunderground.com/dashboard/pws/IFAREI3
Et un grand merci à Peter Buchegger OE5BPA pour son « APRS-IS library for ESP32 » qui permet de publier simplement des données sur APRS-IS !
info ici : https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/aprs-is-lib/
jeudi 22 avril 2021
Radio signal monitor / RXperiment - mon nouveau projet ESP32 (1)
Voici ma nouvelle réalisation autour d'un récepteur multi-bandes Sony, avec un circuit ESP32-D1-R32 avec quelques composants additionnels sur une planche à contacts pour prototypage.
Le but est d'évaluer le niveau relatif d'un signal reçu par la radio et de publier les résultats sous forme de données télémétriques avec d'autres informations via le réseau APRS-IS .
On peut voir ces donnés sur : https://aprs.fi/telemetry/a/F8ABX-10
Il est transmis : la pression atmosphérique (QNH), la température (Temp) et le champ magnétique (Hsnsr) au niveau du circuit, la bande où se trouve la fréquence écoutée (Band) et bien sûr le niveau de réception (RXprm) puisque c'est ce qui m'intéresse au départ, c'est le 5ème et dernier graphique en bas de la page web dont l'URL est donné plus haut.
Le récepteur Sony ICF-SW7600G a subi un petit "hack" consistant à placer deux fils en parallèle sur sa LED rouge "Tune" afin de récupérer une tension directement liée au niveau de réception HF. A la suite de tests, comme une connexion directe sur une entrée analogique du microcontrôleur injectait trop de parasites dans le récepteur, il a fallu ajouter un couplage indirect. Après des essais non concluants par couplage magnétique avec le capteur à effet Hall intégré au microcontrôleur, j'ai finalement choisi un couplage par optocoupleur... Mais n'ayant pas d'optocoupleur, j'en ai fabriqué un, avec les composants que j'avais sous la main : une LED jaune et une photorésistance, le tout bien isolé de la lumière ambiante avec du chatterton.
A noter que la photorésistance n'est pas trop réactive lors de brèves impulsions. Une amélioration sera apportée prochainement.
Néanmoins pour l'instant, le circuit fait le travail demandé !

tests de réception sur la gamme de fréquences MW.
Méthode de mesure du signal :
Sur une durée de 5 minutes, on effectue 256 mesures. A la fin de la période de collecte des mesures, on calcule le pourcentage que représente les valeurs qui ont dépassé un certain seuil. Ce seuil a été déterminé expérimentalement et correspond environ à la moitié de la tension mesurée lors d'une réception optimale.
Codification des bandes de fréquences (Band) + bits 1234 dans la télémétrie :
Band # 0 = OFF : pas de réception en cours (bits 0000).
Band # 2 = RxMF : réception en cours en MF/MW (bits 0100).
Band # 3 = RxHF : réception en cours en HF/SW (bits 0010).
Band # 4 = RxVHF : réception en cours en VHF/FM (bits 0001).
Le circuit et le logiciel étant actuellement en test, je donnerai plus de détails sur cette réalisation dans un prochain article.
En attendant, vous pouvez voir les résultats publiés sur https://aprs.fi/telemetry/a/F8ABX-10












