Sistem za zajem in analizo radijskih tekstovnih sporočilLegan, David (Avtor) Umek, Anton (Mentor) RDSSDRRTL-SDRREDSEAPYTHONSQLite3Glavni cilj diplomske naloge je izdelava sistema za zajem RDS sporočil, ki jih oddajajo radijske postaje na UKW področju. Praktična izvedba sistema temelji na univerzalnem programirljivem sprejemniku SDR. SDR ali software-defined radio je lahko radijski sprejemnik in/ali oddajnik. V primerjavi s strojnimi radio sprejemniki, katere uporabljamo v domačem okolju, se signali obdelujejo v procesorju, njegove komponente pa so izdelane programsko. Od tod tudi ime programirljivi radio. SDR se uporablja predvsem za eksperimentalne namene, pa tudi v mobilnih omrežjih in vojaških komunikacijah. Cenovna dostopnost SDR radio sprejemnika se izkazuje po vse večji razširjenosti uporabe za različna področja kognitivnega radia. Zmogljivost sprejemanje signalov se giblje približno v območju frekvenčnega pasa od 20 MHz pa vse do 2200 MHz. Vsebuje osnovne gradnike za pretvorbo zajetega radio signala v primerno obliko za nadaljnjo obdelavo. Sprejemnik sestavljata dve glavni integrirani vezji. Prvo vezje vsebuje elemente, ki spremeni neposredni analogni signal. Spreminjanje poteka tako, da premakne frekvenčni pas z namenom, da je ta primeren za nadaljnji prenos sporočila in bolj prilagodljiv za moteče pojave na prenosni poti. Drugo vezje poskrbi, da se prenesen fizikalni signal ali sporočilo pretvori v različne oblike. Sporočilo je lahko zapisano s simboli (črke, številke ali binarni simboli v računalniškem zapisu). V prenosnem kanalu, kjer se prenašajo taki simboli (niz števil ali »digiti«), se zato tak prenos imenuje digitalni prenos. To je glavna komponenta drugega vezja, saj vsebuje napravo, ki pretvori analogni v digitalni signal. Njegovo delovanje je bilo raziskano s pomočjo eksperimentov. Raziskal sem tri primere eksperimentov za različna področja uporabe. Delo je bilo v celoti opravljeno samo pri dveh, kajti zaradi omejene dostopnosti in lokacije mi pri zadnjem ni uspelo. Uspešno sem sprejel in prebral radio RDS sporočila s strani radio oddajnih postaj. Zajel sem pa tudi komunikacijo letalskega prometa z različnimi programskimi orodji. S pomočjo SDR spremenljivega radia sem raziskal še delovanje tako imenovane aplikacije POCSAG, s katero sem poizkušal sprejeti radio signal. Gre za informativne bazne postaje, ki vsebujejo pozivnike. Njihov namen je obveščanje o nevarnostih v neposrednem času. Zajem RDS sporočil sem preveril z več različnimi programskimi orodji. Eden izmed najpreprostejših za uporabo je SDR#, ki deluje zgolj v Windows okolju. Potrebno je nastaviti želeno frekvenčno območje postaje ter način sprejemanja radio signala. V našem primeru sem uporabil širokopasovni FM na UKW področju radijskih frekvenc. Raziskal sem še programsko orodje GNU Radio, operativno v Linux okolju. Linux okolje sem uporabil preko USB pomnilnika, na katerem sem namestil navidezno sliko Linux okolja. To mi je omogočilo, da sem se izognil dolgotrajnemu namestitvenemu procesu. V primerjavi s SDR# orodjem se je pokazal za učinkovitejšega, vendar zahtevnejšega za uporabo. Programsko okolje GNU radio omogoča mnogo več kot SDR#, hkrati pa zahteva tudi več znanja in daljše učenje za uspešno uporabo SDR sprejemnika. Vsi bolj izobraženi uporabniki si lahko sami ustvarijo simulacijsko okolje in pogoje, kjer preizkušajo delovanje različnih radio sistemov. Kot zadnjo orodje, ki sem ga kasneje uporabil za naš eksperimentalni sistem za zajem RDS sporočil, sem uporabil programsko orodje REDSEA. Tudi ta deluje v Linux okolju. Za zajem in analizo RDS sporočil sem moral poleg programskega orodja REDSEA uporabiti še tri dodatna. Prvi, ki sem ga uporabil, je programski jezik PYTHON. Z njim sem ustvaril programsko kodo, ki mi je omogočala povezavo in prenos RDS sporočil v primerno podatkovno obliko. Zajeta sporočila, ki jih zajamemo s programskim orodjem READSEA, ni mogoče neposredno uporabiti za analizo, ker vsebujejo dodatne znake. S programskim orodjem PHYTON zato upravljamo aplikacijo READSEA in ustrezno filtriramo sporočila za prenos v podatkovno bazo. Podatkovna baza SQLite3 mi je omogočila pretvorbo prenesenih RDS sporočil v ustrezen format podatkov. Te pa sem lahko prenesel na zadnje programsko orodje, s katerim sem napravil analizo podatkov. To je programsko orodje Microsoft Excel. Kot nalogo za analizo RDS sporočil sem izbral merjenje ponovljivosti skladb in informativnih sporočil. S pomočjo ročnih poizvedb v programu Excel sem pridobil statistične podatke o ponovljivosti skladb. Analiza zajetih podatkov je pokazala, kako pogosto se ponavljajo skladbe določenih radio postaj in koliko časa je za to namenjenega, in sicer v primerjavi z celotnim radijskim programom.20172017-07-17 12:10:02Diplomsko delo/naloga93035sl