Neues Buch: SDR mit HackRF One & HackRF Pro mit GNU Radio

Software-defined Radio (SDR) hat die Amateurfunkwelt grundlegend verändert. Aufgaben, die früher dedizierte Hardware erforderten, lassen sich heute in Software erledigen – Signale können auf eine Art inspiziert, verarbeitet und übertragen werden, die einst nur Spezialgeräten vorbehalten war. In "SDR mit HackRF One & HackRF Pro: Programmieren mit GNU Radio" führt Autor Burkhard Kainka die Leser anhand einer Kombination aus Funktheorie, praktischen Experimenten und Softwareentwicklung in die Welt des Software-defined Radio ein.

Im Vorwort räumt Kainka ein, dass digitale Signalverarbeitung auf den ersten Blick einschüchternd wirken kann, argumentiert jedoch, dass die heutigen SDR-Werkzeuge das Lernen durch Experimentieren so einfach wie nie zuvor machen. Diese Philosophie zieht sich durch das gesamte Buch. Mit dem HackRF One und HackRF Pro als Hardwareplattformen untersuchen die Leser Signalempfang, Signalübertragung, digitale Signalverarbeitung und SDR-Anwendungsentwicklung und entdecken dabei schrittweise, wie moderne Funksysteme Signale empfangen, verarbeiten und senden.
 

Von den Anfängen des Rundfunks zum SDR mit HackRF

Bevor das Buch in die Welt des Software-defined Radio eintaucht, wirft es einen Blick auf die Technologien, die den modernen Empfängern zugrunde liegen. Detektorempfänger, Audions, Überlagerungsempfänger und IQ-Mischer werden als Teil der Entwicklung vorgestellt, die schließlich zu SDR-Systemen geführt hat.

Diese historische Perspektive liefert den Kontext für die folgenden Kapitel, in denen Funkfunktionen, die traditionell von Hardware übernommen wurden, mithilfe von Softwarewerkzeugen nachgebildet und untersucht werden.

SDR mit HackRF in der Praxis

Im gesamten Buch dienen HackRF One und HackRF Pro als Experimentierplattformen. Diese SDR-Transceiver unterstützen sowohl Empfang als auch Übertragung über einen breiten Frequenzbereich und werden zur Untersuchung einer Vielzahl von Signalen und Anwendungen eingesetzt.

Die Projekte beginnen beim Signalempfang mit SDR Sharp und reichen bis zu praktischen Experimenten mit Kurzwellenempfang, UKW-Signalen, digitalen Betriebsarten und Aktivitäten im GHz-Bereich. Dabei untersucht Kainka Spiegelfrequenzen, Filterung, Verstärkungseinstellungen, Aliasingssignale und weitere Faktoren, die die Empfängerleistung und Signalqualität beeinflussen.
 

Programmieren mit GNU Radio

GNU Radio nimmt einen wesentlichen Teil des Buchs ein. Die Leser arbeiten mit Signalgeneratoren, Mischern, Filtern, Modulationsverfahren und vollständigen Funkanwendungen und machen sich dabei mit einer der am weitesten verbreiteten Open-Source-Umgebungen für die SDR-Entwicklung vertraut.

Die Projekte entwickeln sich von einfacher Signalerzeugung und -analyse über Digitalfilter, UKW-Empfänger, Kurzwellenempfänger und Sendeprüfgeräte bis hin zu Amateurfunkanwendungen. Durch den Aufbau und die Analyse von Signalverarbeitungsketten gewinnen die Leser ein tieferes Verständnis dafür, was zwischen der Antenne und dem Endausgang geschieht.
 

Mehr als nur das Wasserfall-Display

Viele SDR-Nutzer verbringen ihre Zeit damit, durch Frequenzbänder zu tunen und Signale auf einem Wasserfall-Display zu beobachten. Dieses Buch geht weiter und untersucht die Mechanismen hinter diesen Signalen sowie die Werkzeuge, mit denen sie empfangen, verarbeitet und übertragen werden.

Wer plant, mit dem HackRF Pro zu experimentieren, profitiert von einem zusätzlichen Vorteil: Für begrenzte Zeit erhalten alle, die den HackRF Pro bestellen, das 131 Seiten umfassende E-Book "SDR mit HackRF One & HackRF Pro: Programmieren mit GNU Radio" (im Wert von 20 €) kostenlos dazu.

Ob GNU Radio, HF-Experimente, Amateurfunk oder Software-defined Radio im Allgemeinen – "SDR mit HackRF One & HackRF Pro" bietet einen detaillierten Einblick in die Technologien und Techniken moderner SDR-Systeme.