Mijn eerste DATV experimenten

Binnen amateurtelevisie heb ik nog niet zoveel met DATV gedaan (2019). DATV staat voor Digitale Amateurtelevisie. Voor wat ik met ATV heb gedaan, vond ik dat met analoog leuker om te doen. Denk hierbij aan het maken van verbindingen over grote afstanden, ATV contesten, etc. Verbindingen over repeaters verliepen zonder vertraging, zodat je ook goed met elkaar kon communiceren. Dat blijft nog steeds een voordeel van analoge ATV, maar DATV biedt gewoonweg nieuwe mogelijkheden. En rond deze tijd (2018-2019) beleeft DATV een ware opleving.

Zo is er tegenwoordig een digitale satelliet beschikbaar voor amateurgebruik, de Es’Hail-2 (QO-100). Op deze satelliet is een phone transponder en een DATV transponder beschikbaar. Ook is er met vrij eenvoudige middelen DATV te maken en te ontvangen. Naast DVB-S2 ontvangers zijn er ook zogenaamde MiniTiouners te koop die speciaal voor amateurgebruik zijn ontwikkeld. Deze kunnen digitaal video decoderen tot behoorlijk kleine bandbreedtes. Er zijn zelfs al DATV experimenten geweest op de 2m band! Met een gering vermogen kun je dan vaak nog grotere afstanden overbruggen dan wat met analoge ATV mogelijk was.

Voor het zenden komen er steeds meer SDR (Software Defined Radio) oplossingen beschikbaar. Je computer simuleert dan een groot deel van de radiotechniek. De Adalm Pluto is een mooi voorbeeld van een betaalbare SDR, waarmee vrij eenvoudig DATV gemaakt kan worden. Het uitgangsvermogen is beperkt (ca. 0dBm), dus voor de praktijk is het wel nodig om dit te versterken. Alhoewel amateurs met de 0dBm output ook al hele acceptabele afstanden hebben overbrugd van soms wel tientallen kilometers in een goede antenne naar een hoge repeater (PI6ATV).

Aan het einde van dit artikel zal ik updates en alternatieve mogelijkheden bespreken. Een voorbeeld daarvan is de custom firmware, waarbij de Pluto zelf de hele SDR transmitter wordt en je alleen nog maar een stream hoeft te sturen naar de Pluto

Mijn start met DATV

27 oktober 2019

Ik had al langer digitale satellietontvangers, maar moest deze vervangen voor DVB-S2 uitvoeringen. Deze zijn te koop in China voor een paar tientjes, maar kunnen niet op de lagere simbolrates (smalbandig) ontvangen als wat je met DATV over grote afstanden zou willen doen. De beeldkwaliteit is voor ons doel immers van secundair belang.

Daar komt de MiniTiouner van pas. De hardware en de software zijn ontworpen door F6DZP. De software is gratis beschikbaar gesteld. Voor wat betreft de hardware zijn er vaak verschillende batches beschikbaar bij verschillende bronnen die eigen ontwerpen hebben gemaakt van de door F6DZP beschikbaar gestelde schema’s. De UK ATV club BATC heeft hier de meest uitgebreide documentatie over.

De Franse Radioamateur organisatie REF biedt uitsluitend aan haar leden de MiniTiouner-Pro aan. Voor alle anderen zijn bijvoorbeeld de Express versies beschikbaar bij DATV-Express.com, of de zelfbouw versie bij BATC. Die laatste heeft net als de Pro ook een LCD optie en de mogelijkheid om een 2e stream te decoderen. Dat heeft de DATV-Express niet, maar dat zal voor de meesten toch niet nodig zijn.

Ik heb zelf de DATV-Express versie gekocht. Dit is een kleine module, die je direct op de PC kan aansluiten. Je hebt de MiniTiouner software nodig, waarmee de decodering op je PC gebeurt. Je ziet het beeld dus niet op een traditionele televisie. Alle mogelijke instellingen zijn wat overweldigend. Je moet dan ook goed met elkaar afstemmen welke instellingen gebruikt zijn aan de zenderzijde, om überhaupt iets te kunnen zien. MiniTiouner kan overigens wel scannen naar de instellingen, maar dat kost wat meer tijd.

Ook heb ik de Adalm Pluto gekocht van Analog Devices. Hoofdzakelijk om DATV mee te kunnen zenden. Voor zover ik weet wordt hij niet gebruikt om DATV mee te ontvangen. Hij is wel bruikbaar als normale SDR ontvanger en zender. Full duplex zelfs! Met een softwarehack is het frequentiebereik uit te breiden naar 70-6000 MHz. Het is niet gegarandeerd dat alle specificaties nog optimaal zijn in deze uitgebreidere frequentiedelen, maar het biedt veel meer ruimte voor experimenten.

Op de eerder genoemde DATV-Express site is ook transmittersoftware beschikbaar gesteld. Oorspronkelijk was dit gemaakt voor hun eigen zendermodule, maar die maken ze niet meer sinds de Adalm Pluto en nog wat andere SDR’s deze taak op zich kunnen nemen.

Na wat geruzie met capture-devices (jammer dat de UTV007 niet leek te werken), kreeg ik de software aan de praat en zag ik de Adalm Pluto een signaal maken op de Spectrum Analyzer. Intussen had ik de MiniTiouner aangesloten op een andere PC en zag ik meteen een signaal toen de frequentie overeenkwam. Maar uiteraard nog geen beeld, want de instellingen stonden nog niet gelijk. Toen ik daar wat mee ging spelen, had ik vrij snel beeld!

Toen ik in de transmittersoftware wat hogere instellingen (>1M Simbolrate) ging gebruiken, zag ik het signaal steeds wegvallen wat uit de Pluto kwam. Blijkbaar loopt het ergens dicht op bandbreedte of processingpower. Ik moet daar allemaal nog achterkomen. Op een krachtigere PC zag ik geen verschil.

Wat ik in de toekomst wil gaan doen

De QO-100 satelliet heeft veel belangstelling bij mij. Ik heb een grote offsetschotel van 120cm gekregen. Die kan gewoon op een vrije plek in de achtertuin worden neergezet op een stevige voet. De MiniTiouner heeft een lekker groot frequentiebereik, dus is er niet zoveel nodig om een LNB geschikt te maken om daarop aan te sluiten. Om ook te kunnen zenden in deze schotel, heb ik de POTY antenne besteld. Deze kan met de LNB gecombineerd worden om zodoende een dualband antenne te maken voor de duplex verbinding.

Ik zal ook eindtrappen moeten maken of kopen, die goed lineair zijn voor DATV. En ik wil kijken of er nog repeaters te ontvangen zijn bij mij thuis die een digitale zender hebben. Hopelijk dat PI6ATV nog binnen mijn bereik ligt, maar dat is twijfelachtig. Voor die toepassingen heb ik nog enkele DVB-S2 ontvangers liggen.

Update 2020-2021: Custom Firmware

Naast de bovengenoemde DATV-Express is er nog een andere mogelijkheid om DATV te maken met de pluto door een custom firmware te laden. Hiermee wordt de Pluto een zelfstandige SDR transmitter, waar je alleen nog maar een stream naartoe hoeft te sturen.

Met deze mogelijkheid is het ook heel goed mogelijk om RB-DATV te maken. RB staat voor Reduced Bandwith. Door met een hele lage symbolrate te zitten, kun je heel smalbandig DATV maken. Dit heeft als voordeel, dat je vermogen veel minder breed wordt uitgesmeerd en je signaal neemt veel minder ruimte in beslag. Naast het theoretisch grotere bereik, is het dus ook mogelijk om op smallere frequentiebanden te gaan uitzenden. Denk aan transponders of zelfs experimenten op de 2m band. Voor Novice amateurs biedt dat ook nieuwe mogelijkheden! In 2021 zijn er zelfs stappen gezet, om een RB DATV contest te gaan houden. Lees meer hierover op deze pagina van de Veron: link. Hier staan ook links naar andere interessante pagina’s.

Het aan de praat krijgen van de custom firmware is een leuk experiment. Ik kan daar eens een afzonderlijk artikel voor gaan schrijven. Maar de meeste informatie is te vinden op deze BATC pagina: link. Vergeet ook niet de stappen te volgen, om de prestaties van de Pluto te verbeteren (softwarematig inschakelen van de tweede SOC core en het vergroten van het frequentiebereik).

Het idee van de custom-firmware is, om een RTMP stream te sturen naar het virtuele LAN IP adres van de Pluto. Deze stream kan gemaakt worden in een programma zoals OBS. Let goed op de bandbreedte van die stream. Die moet een stukje lager zijn (ca. 80% max) dan de ingestelde symbolrate in de Pluto.