Hardware-Plattform STEMLAB125-14 oder STEMLAB125-10

Benötigte Hardware

Da die Software zunächst speziell für das STEMLAB 125-14 entwickelt wurde, sind alle folgenden Beschreibungen auf dieses Gerät abgestimmt. Alternativ wurden COHIRADIA-Aufnahmen auch bereits auf dem deutlich kostengünstigeren STEMLAB 125-10 wiedergegeben, ohne dass ein subjekiv empfundener Qualitätsverlst festgestellt wurde. Diese Variante wurde noch nicht umfassend getestet, ist aber bei guter Aussteuerung höchstwahrscheinlich für AM-Wiedergabezwecke ebenfalls ausreichend. Daher wird für die Typenbezeichnung im Folgenden STEMLAB 125-XX geschrieben, XX = 14 (uneingeschränkt empfohlen) oder XX = 10 (nicht umfassend getestet). Für Aufzeichnungszwecke empfehlen wir jedenfalls das STEMLAB 125-14.

  1. RedPitaya STEMLAB125-XX auch Grundpaket bestehend aus:

    • STEMLAB125-XX Hauptgerät
    • STEMLAB-Steckernetzteil
    • LAN-Kabel
    • SD-Karte mit typ. 16GB

  2. Optional: Gehäuse für das STEMLAB

  3. AM-Radio mit externem Eingang für ‚Antenne‘ und ‚Erde‘

  4. Steckeradapter und Koax-Kabel zum Koppeln zwischen SMA-Ausgang des Stemlab und Hf-Trenntransformator

  5. PC mit ausreichend Plattenspeicher für die Datenfiles.

  6. Hf-Trenntransformator (z.B. ein Balun) mit geeignetem Übersetzungsverhältnis vom 50Ω-Ausgang des STEMLAB auf das Radio. Üblicherweise funktioniert eine Impedanztransformation 1:9 bis 1:16 (Windungsverhältnis 1:3 bzw. 1:4) für typische Röhrengeräte. An sich kann jeder für den jeweiligen Frequenzbereich geeignete Balun verwendet werden, wenn Primär und Sekundärseite vollständig getrennt sind (keine gemainsame Masse !). Der Autor verwendet mittlerweile einen Ringkern FT114, Material 43 mit 15:60 Windungen, CuL 0.25 (Induktivität 120uH : 2mH), STEMLAB : Radio.

Installation der Server-Software auf dem STEMLAB125-XX

Normalerweise wird beim Kauf eines STEMLAB125-XX eine SD-Karte mit dem Betriebssystem (Ubuntu) mitgeliefert. Diese muss man nun in den SD-Kartenslot des STEMLAB einschieben. Sollte man nicht über diese SD-Karte verfügen, muss man sich selbst eine erstellen, die Anleitung dazu sowie die benötigte Image-Datei findet sich auf der Red-Pitaya Page.

WICHTIG: Inzwischen gibt es neuere Versionen des Betriebssystems, zuletzt OS2.00. Alle bisherigen COHIRADIA-Softwareversionen wurden unter Version 1.04 getestet, es liegt noch keine Erfahrung mit V2.00 vor. Es wird daher empfohlen, für COHIRADIA immer die Version 1.04-28 zu verwenden. Sollte beim Kauf eines neuen STEMLAB die Version 2.00 vorkonfiguriert sein, und die COHIRADIA-Software darauf nicht laufen, so empfiehlt es sich, eine eigene SD-Karte mit Version 1.04-28 anzufertigen und diese zu verwenden.

Danach muss man das STEMLAB mit dem Internet verbinden und ein Installationsskript aufrufen, das freundlicherweise von Ueli Kurmann erstellt wurde. Die Verbindung kann entweder per Ethernet-Kabel oder per WLAN-Dongle über einen gängigen Router erfolgen. Dann müssen folgende Schritte unternommen werden:

  1. Auf dem PC einen Webbrowser (z.B. Mozilla Firefox) starten. Auf dem Webbrowser im Adressfeld

    http://rp-######.local

    eingeben, wobei ###### für die MAC-Adresse steht (z.B. rp-f03e25.local). Die MAC-Adresse ist auf dem Ethernet-Stecker jedes STEMLAB aufgedruckt.

  2. Warten bis die STEMLAB-Apps im Webbrowser geladen werden (das kann manchmal etwas dauern). Der Anblick sollte etwa wie in der nebenstehenden Abbildung sein. Man sieht eine Reihe von Icons, mit denen man verschiedene Funktionen auf dem STEMLAB aufrufen kann. Für COHIRADIA ist lediglich das Icon 'System' relevant.

  3. Danach den Folder „System“ durch Anklicken öffnen und dort die App „Network Manager“ aufrufen. In diesem Manager kann nun die vom Router vergebene IP Adresse ausgelesen werden.

 

 

 

 

 

  1. Unter Windows ein Eingabeaufforderungs-Fenster öffnen und sich per ssh auf dem STEMLAB125-15 mit der vom Router vergebenen IP-Adresse einloggen, Username und Passwort sind ‚root‘ und ‚root‘. (Port = port22). Typischer Aufruf:

    ssh root@###.###.###.###, Password: root

    ###.###.###.### ist die IP-Adresse.

  2. Nachdem sich Ubuntu mit dem Kommandozeilen-Prompt gemeldet hat, am besten gleich ein Systemupdate mit apt update durchführen danach mit apt upgrade die Pakete installieren.

  3. Nach dem Upgrade den folgenden Befehl in einer Zeile eingeben:

    curl --silent --cookie "SCHLUESSEL=1" https://cohiradia.radiomuseum.org/install.sh |bash

    Damit führt das STEMLAB das Installationsskript aus und legt ein Directory mit den nötigen Shell-Scripts, dem Serverprogramm und dem Bit-File für das FPGA an.

  4. Nach erfolgreicher Installation das STEMLAB ordnungsgemäß herunterfahren mit dem Befehl: halt Wenn die Konsole meldet, dass die Verbindung geschlossen wurde und die rote blinkende Heartbeat-LED am STEMLAB erloschen ist, kann das Netzteil des Geräts wieder abgesteckt werden

Danach ist das System für den Gebrauch im Sinne von COHIRADIA konfiguriert.

Zusammenbau Der Hardware

  1. Das STEMLAB vom Router trennen und über das LAN-Kabel direkt mit der LAN-Buchse des PC verbinden. **)

  2. SMA-Ausgangsbuchse ‚OUT1‘ über ein 50Ω-Koaxkabel mit der niederohmigen Seite des Hf-Trenntrafos /Baluns verbinden.

  3. Antenneneingang des AM-Radios mit der hochohmigen Seite des Hf-Trenntrafos/Baluns verbinden.

  4. Steckernetzteil des STEMLAB am Mikro-USB-Port für ‚Power‘ anschließen. Alternativ kann das STEMLAB auch über ein geeignetes Mikro-USB-Kabel direkt von einem USB-Port des PC aus versorgt werden.

Siehe dazu auch das Video-Tutorial. Dieses bezieht sich zwar noch auf die Verwendung der allerersten RFCorder-Version 1.0 (nicht mehr unterstützt), sinngemäß können aber natürlich alle höheren Versionen verwendet werden.

**) Alternativ zum LAN-Kabel kann laut Hersteller auch eine WLAN-Verbindung eingerichtet werden, wenn ein WLAN-Dongle mitgekauft wurde. Diese Option hat der Autor selbst jedoch noch nicht ausprobiert.

Als zweite Alternative kann das STEMLAB wahrscheinlich auch am Router verbleiben, allerdings müsste dann als IP-Adresse die vom Router zugewiesene benutzt werden. Dieser Modus wird vermutlich in der Praxis selten verwendet, da das zu bespielende Radio wahrscheinlich nicht gleich neben dem Router steht. Auch diese Betriebsart wurde vom Autor nicht getestet.

Wiedergabe-App vorbereiten

Für das Abspielen von Archivaufnahmen gibt es mittlerweile mehrere Software-Versionen, die von der Software-Seite herunterladbar sind. Dabei ist zu beachten, dass der RFCorder erst ab Version 2.0 auch wav-Files abspielen kann, die erste Version kann nur das ursprünglich verwendete dat-Format erkennen. Dafür gibt es nur beim RFCorder v1.2 eine Aufnahmefunktion. Der COHIWizard 1.0 bietet neben der vollen Funktionalität des RFCorders 2.0 viele nützliche Hilfsfunktionen für fortgeschrittene COHIRADIA-Nutzer*innen. Generelle Vorgangsweise:

  1. Das ZIP-File der gewünschten Software-Variante auf den PC herunterladen.

  2. Das File auf ein lokales Directory (ich nenne es ~\LOCAL) entpacken. Dort werden nun das exe-File sowie einige Hilfsdateien und Icons sowie die Bedienungsanleitung als pdf angelegt.

  3. Nun müssen nur noch die gewünschten AM-Breitband-Datenfiles (z.B. RM2006clip_fcorr_i16_C_lo1100_r1250_c0.dat ...) vom Archiv heruntergeladen werden. Es empfiehlt sich, diese Files in separate Directories zu speichern.

In allen zip-Files sind auch die jeweiligen Bedienungsanleitungen enthalten. Das Video-Tutorial ist zwar bezüglich einiger Inhalte (z.B. Benutzung von RFCorder Version 1.0) nicht mehr ganz up to date, kann aber grundsätzlich als Ergänzung zur Bedienungsanleitung hilfreich sein.

Eine genaue Zusammenfassung aller bisher getesteten Komponenten und eine Übersicht über alternative Hardware findet sich im Report 2023.