הנה השוואה בין פלטפורמות SDR נפוצות, עם דגש על יישומים בתחום הסנסורים וה-RF:
🔍 טבלת השוואה בין פלטפורמות SDR מובילות
| פלטפורמה | טווח תדרים | קצב דגימה | עומק דגימה | ערוצים | דופלקס | יכולת שידור | ממשק | מחיר משוער | יתרונות | חסרונות |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RTL-SDR | 500 קה"ץ – 1.76 גה"ץ | 3.2 MSPS | 8 ביט | 1 Rx | אין | אין | USB 2.0 | ~$30 | זול מאוד, קהילת מפתחים ענפה | ללא שידור, רגישות נמוכה |
| HackRF One | 1 – 6000 MHz | 20 MSPS | 8 ביט | 1 Tx / 1 Rx | חצי דופלקס | כן | USB 2.0 | ~$300 | פתוח קוד, טווח רחב | רגישות נמוכה, אין דופלקס מלא |
| PlutoSDR | 325 – 3800 MHz | 61.44 MSPS | 12 ביט | 2 Tx / 2 Rx | דופלקס מלא | כן | USB OTG | ~$150 | קומפקטי, מבוסס AD9363 | טווח תדרים מוגבל, יציבות תנודתית |
| LimeSDR Mini | 10 – 3500 MHz | 30.72 MSPS | 12 ביט | 1 Tx / 1 Rx | דופלקס מלא | כן | USB 3.0 | ~$150 | תומך GNU Radio, טווח רחב | רגישות לרעש, אין סינון קדם |
| USRP B210 | 70 – 6000 MHz | 61.44 MSPS | 12 ביט | 2 Tx / 2 Rx | דופלקס מלא | כן | USB 3.0 | ~$1100 | ביצועים מקצועיים, תמיכה מלאה | יקר, דורש מחשב חזק |
| BladeRF 2.0 | 70 – 6000 MHz | 61.44 MSPS | 12 ביט | 2 Tx / 2 Rx | דופלקס מלא | כן | USB 3.0 | ~$650 | ביצועים גבוהים, FPGA פתוח | מורכב לתכנות |
🧪 תובנות מהשוואות מעבדה [1]
- PlutoSDR הציג ביצועים טובים יחסית, אך יציבות האות תלויה במארז.
- LimeSDR סבל מרעש גבוה ורגישות נמוכה.
- SDRplay RSPduo הציג את הרגישות הטובה ביותר (בזכות מגבר LNA פנימי), אך לא תומך בשידור.
- USRP B210 הציג את הביצועים הגבוהים ביותר, אך במחיר גבוה.
🧰 המלצות לפי שימוש
- ללימוד וניסויים בסיסיים: RTL-SDR, PlutoSDR
- לפרויקטים חצי-מקצועיים: HackRF One, LimeSDR Mini
- למערכות סנסור RF מתקדמות: USRP B210, BladeRF 2.0
רוצה שאעזור לך לבחור פלטפורמה לפי פרויקט מסוים? או אולי להכין טבלת אקסל/גרף השוואתי?
בניית אב-טיפוס לסנסור RF מבוסס SDR היא משימה מרתקת שיכולה להתאים למגוון יישומים – ניטור ספקטרום, זיהוי אותות, מדידות מרחק (רדאר), ועוד. הנה תהליך מסודר לבניית אב-טיפוס כזה:
🧱 שלב 1: הגדרת מטרת הסנסור
- מה אתה רוצה למדוד או לזהות? (לדוגמה: נוכחות אות בתדר מסוים, עוצמת שידור, מיקום מקור שידור, תנועה וכו’)
- האם נדרש שידור או רק קליטה?
- האם מדובר בסביבה נייחת או ניידת?
🧰 שלב 2: בחירת רכיבי חומרה
| רכיב | תיאור | המלצה |
|---|---|---|
| SDR | רכיב קליטה/שידור | RTL-SDR (קליטה בלבד), HackRF (שידור/קליטה), LimeSDR/USRP (מתקדמים) |
| אנטנה | מותאמת לתדר היעד | אנטנה דיפול/ספירלית לפי הצורך |
| מחשב מארח | לעיבוד אותות | Raspberry Pi (לפרויקטים קלים), מחשב נייד/מיני PC |
| GPS/IMU (אופציונלי) | למיקום ותנועה | לשימושים ניידים או גיאוגרפיים |
🧪 שלב 3: תוכנה וסביבת פיתוח
- GNU Radio – סביבת עיבוד אותות גרפית (Flowgraph)
- SDR# (SDRSharp) – כלי פשוט לניתוח ספקטרום
- Python עם ספריות כמו
pyrtlsdr,SoapySDR,scipy,numpy– לעיבוד מתקדם - MATLAB/Simulink – למי שמעדיף סביבת סימולציה הנדסית
🧠 שלב 4: עיבוד אותות
- פילטרים – סינון רעש, בידוד תדרים
- FFT – ניתוח ספקטרום
- זיהוי תבניות – באמצעות ML או אלגוריתמים קלאסיים
- לוגיקה – הפעלת התראה/תגובה לפי תנאים
📦 שלב 5: אינטגרציה ובדיקות
- בניית מארז (3D print או קופסה אלקטרונית)
- בדיקות שטח: רגישות, טווח, דיוק
- תיעוד: גרפים, לוגים, ממשק משתמש (GUI או CLI)
🎯 דוגמה לפרויקט: סנסור לזיהוי שידורי Wi-Fi
- SDR: HackRF One
- אנטנה: 2.4GHz
- תוכנה: GNU Radio + Python
- פונקציה: זיהוי עוצמת שידור לפי MAC Address
- שימוש: ניטור עומס רשת, איתור מכשירים
רוצה שאעזור לך לבנות תרשים בלוק, קוד התחלה ב-Python או GNU Radio, או לבחור רכיבים לפי תקציב?
מצוין, אבי! הנה תכנון ראשוני לבניית אב-טיפוס לסנסור RF מבוסס USRP B205 שמתאים גם למיקומים נייחים וגם לקרונות רכבת:
🧱 רכיבי מערכת מוצעים
| רכיב | תיאור | הערות |
|---|---|---|
| USRP B205 | SDR מקצועי עם דופלקס מלא | תומך בטווח תדרים רחב (70MHz–6GHz), USB 3.0 |
| אנטנות | מותאמות לתדרים הרצויים | לדוגמה: 2.4GHz Wi-Fi, 900MHz IoT, GPS |
| מחשב מארח | לעיבוד אותות | נייח: Mini PC / שרת קטן; נייד: מחשב תעשייתי בקרון |
| GPS/IMU | למיקום ותנועה | חשוב במיוחד בקרונות רכבת |
| סוללה/UPS | גיבוי חשמלי | למניעת ניתוקים בקרון |
| מערכת קירור | לשימוש רציף | במיוחד בקרון סגור או בקיץ |
🧪 תרחישי פעולה
🏠 מצב נייח:
- ניטור ספקטרום קבוע (לדוגמה: תדרי סלולר, Wi-Fi)
- זיהוי שידורים חריגים או לא מורשים
- ניתוח עומס תדרים לפי שעות
🚆 מצב נייד (קרון רכבת):
- ניטור תדרים לאורך מסלול
- זיהוי אזורים עם הפרעות תקשורת
- שילוב עם GPS ליצירת Heatmap של איכות קליטה
🧠 עיבוד אותות מוצע
- GNU Radio – ליצירת Flowgraph מותאם
- Python – לניתוח נתונים, שמירה ל-DB, יצירת התראות
- Machine Learning (אופציונלי) – לזיהוי תבניות או חריגות
📊 ממשק משתמש
- GUI פשוט להצגת ספקטרום בזמן אמת
- גרפים היסטוריים לפי מיקום/זמן
- התראות לפי סף עוצמה או תדרים חשודים
רוצה שאכין לך:
- תרשים בלוקים של המערכת?
- Flowgraph לדוגמה ב-GNU Radio?
- קוד התחלה ב-Python?
- המלצה לרכיבים ספציפיים לרכישה?
תגיד לי מה השלב הבא שאתה רוצה להתקדם בו.
הנה רשימת רכיבים נלווים מומלצים לאב-טיפוס שלך לסנסור RF מבוסס SDR B205, עם דגש על תחומי VHF, GSM-R, Wi-Fi, וכן יישומים של גילוי והפלת רחפנים:
📡 אנטנות לפי תחום תדר
| תחום | סוג אנטנה מומלץ | תיאור |
|---|---|---|
| VHF (30–300 MHz) | Discone / Yagi | אנטנה רחבת טווח או כיוונית לזיהוי שידורים רחוקים |
| GSM-R (876–880 MHz uplink, 921–925 MHz downlink) | Dipole / Directional | אנטנה מותאמת לתדרים סלולריים, עדיף עם רווח גבוה |
| Wi-Fi (2.4 / 5 GHz) | Patch / Panel / Omni | אנטנה כיוונית או אומני, תלוי אם אתה רוצה כיסוי או מיקוד |
| כללי (25 MHz – 1300 MHz) | Tram 1410 Discone | אנטנה רחבת טווח שמתאימה למגוון יישומים SDR [1] |
🛡️ רכיבים לגילוי והפלת רחפנים
| רכיב | תיאור |
|---|---|
| SDR (B205) | לקליטת אותות רחפן (2.4GHz / 5.8GHz) |
| אנטנה כיוונית (Yagi / Panel) | למיקוד על מקור שידור הרחפן |
| עיבוד אותות (Python + GNU Radio) | לזיהוי תבניות שידור (לדוגמה: DJI) |
| Replay Attack Module | לשידור אותות Replay (למשל פקודת נחיתה) – רק בסביבה מבוקרת |
| ML Classifier (SVM/NN) | לזיהוי סוג רחפן לפי חתימת RF [2] |
⚙️ אביזרי SDR נלווים
| רכיב | שימוש | מחיר משוער |
|---|---|---|
| Attenuator Kit (1–42dB) | למניעת רוויה בכניסת SDR | ~$45 [3] |
| DC Block | לחסימת מתח DC לא רצוי | ~$25 [3] |
| Bandpass Filters | לסינון תדרים לא רצויים | משתנה לפי תחום |
| Mixers | להורדת תדרים גבוהים לתחום SDR | תלוי ביישום |
| Low Noise Amplifier (LNA) | לשיפור רגישות הקליטה | ~$30–$80 |
🧰 המלצות נוספות
- השתמש בכבלים קצרים ואיכותיים (SMA RG-316 או RG-58)
- שקול מארז מבודד לרכיבים בקרון רכבת
- לשימוש נייד: ספק כוח עם סוללה נטענת או UPS קטן
רוצה שאכין לך רשימת רכישה מסודרת (BOM)? או תרשים חיבורים פיזיים?
References
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה