Intreconnessione tra DMR e DSTAR, un link hardware e software “fatto in casa”

Vi spieghiamo come abbiamo realizzato una interconnessione tra i sistemi digitali radioamatoriali DMR e DSTAR utilizzando hardware e software di facile reperibilità e semplici modifiche al ricetrasmettitore. Il link è stato sperimentato con successo tra il MODULO R TOSCANA DSTAR (gestito dal nostro server reflector XLX077 e sul quale sono connessi i nostri ponti ripetitori DSTAR) e l’uso del TG (talkgroup) 22251 DMR (Toscana) del sistema server BrandMeister al quale sono connessi i nostri ponti ripetitori DMR. Ovviamente questo collegamento può essere facilmente adattato anche su altri XLX e reti DMR oppure direttamente tra un ripetitore DSTAR ed uno DMR. L’articolo è sufficientemente tecnico sia per la parte elettronica che per per la parte software (sistema operativo linux); inutile ricordare che per affrontare questa realizzazione occorre una base della materia poichè non ci soffermeremo su procedure quali la compilazione dei singoli programmi, etc. Su internet, per ogni argomento e programma indicato, si trova facilmente l’opportuna documentazione e spiegazioni sulle procedure da seguire. Questa interconnessione ha dei chiari limiti come ad esempio il non utilizzo di sistemi di routing e la necessità di una parte RF (il segnale DMR viene direttamente inviato e ricevuto da un ricetrasmettitore) ma vuol essere una idea pratica di come l’evoluzione dei sistemi digitali in ambito radioamatoriale possa sempre favorire degli spazi di sperimentazione, anche manuale (con il saldatore!).

Il ricetrasmettitore DMR per la parte RF verso il ponte ripetitore

Occorre una radio digitale DMR per la parte relativa a questo protocollo, meglio se veicolare perchè ha già il segnale di uscita COR separato; noi avevamo una radio Retevis RT3 disponibile, quindi la modifica per tirare fuori il criterio è obbligatoria.

Se qualcuno volesse utilizzare una radio DMR veicolare (es. Hytera 785G) basta omettere la modifica rt3/md380 e anche l’adattatore di livello COR  e collegarsi direttamente all’interfaccia URIx. Questa interfaccia (URI Usb Radio Interface) occorre per gestire i segnali audio (IN e OUT) analogici e il PTT verso il PC/Raspberry PI sul quale girano i programmi di controllo. E’ un dispositivo utilizzato anche per i sistemi AllStar con interconnessione tra radio e centralini telefonici voip asterisk sotto linux.

Nella foto a seguire il diagramma della modifica sul Retevis (modello RT3 oppure Tytera MD 380); si tratta di inserire una resistenza da 1 Kohm a 2 Kohm circa in parallelo al condensatore elettrolitico già presente sulla scheda radio, lo stesso che separa la componente continua presente sull’uscita dell’amplificatore audio .

inserimento resistenza passaggio criterio COR

Sotto un’altra immagine che evidenzia come è montata la resistenza aggiuntiva che permette il passaggio della componente continua. In questo esempio con tre resistenze smd (di facile recupero) da 1000 ohm saldate in modalità serie/parallelo si ottiene 1500 ohm , valore intermedio necessario.

Due resistori da 1000 ohm in parallelo fanno un risultato di 500 ohm ed un’altra in serie da 1000 fa 1500 ohm. Questa modifica permette che, quando si apre l’audio, si trovi una tensione continua miscelata insieme all’audio della ricezione.

Il seguente circuito ( immagine successiva, invertitore livello COR ) separa la continua e ribalta la polarità ( in origine dalla radio Retevis esce una tensione positiva quando riceve il segnale; il circuito permette di convertire la tensione continua in arrivo in una chiusura verso massa , quindi un PTT pulito ).

Di seguito lo schema completo , compreso l’invertitore di livello COR , le tarature per segnale audio da radio verso interfaccia URIx (RX) , e da interfaccia URIx verso radio (TX):

Spiegazione :

A sinistra il connettore della interfaccia URIx ; in uscita il segnale proveniente dalla rete tramite il pin 22 e il comando del PTT tramite il pin 1 (attivo a massa); ambedue verso la radio (jack da 3,5 stereo) tramite il trimmer da 10 Kohm disaccoppiato con due condensatori elettrolitici da 10 Microfarad.

A destra dal jack da 2,5 proviene il segnale audio della radio miscelato con la tensione continua che funge da COR e serve alla scheda URIx per sapere quando deve campionare il segnale audio; come si vede sul contatto centrale ad anello è presente un diodo che porta il livello di tensione positiva verso un transistor NPN il quale inverte il criterio chiudendo verso massa il pin 8 del connettore URIx. Invece la parte audio passa dal condensatore di disaccoppiamento e tramite un trimmer di regolazione da 10 Kohm va verso il pin 21 del connettore URIx.

Dal pin 14 al pin 8 è presente una resistenza da 1 Kohm per dare alimentazione al transistor e per tenere polarizzato positivamente il pin 8  essendo questo isolato internamente alla interfaccia .

Tenere presente che i valori sono comunque da tarare; il trimmer che porta l’uscita audio dalla radio alla interfaccia è direttamente conseguente dal valore della manopola volume della radio. Naturalmente prima mettere un volume tipo valore 2 e non toccarlo più ma agire sul trimmer.

Link allo schema in PDF schema da radio DMR ad interfaccia URIx

Di seguito il circuito completamente realizzato, collegato all’interfaccia URIx e al ricetrasmettitore. La URIx è quindi connessa al computer (raspberry pi in questo caso) tramite cavo usb:

 

Il software che controlla il crosslink DMR – DSTAR

L’intera gestione del sistema è (in questa realizzazione) operante sotto linux e su minipc raspberry pi (localhost 127.0.0.1). Può essere configurato anche sotto Windows utilizzando i programmi già compilati per questo sistema operativo, ma, nell’ottica di una realizzazione compatta e stabile dell’intera soluzione la configurazione su linux è preferibile anche se più complessa. Il primo passo è attivare il nostro “server AMBE” ovvero con la chiavina USB ThumbDV. Questa procedura si occupa di eseguire una “transcodifica” del segnale analogico verso il protocollo digitale DSTAR (e viceversa), quindi un passaggio hardware attraverso l’ integrato AMBE 3000 e non una interpretazione solo software. Usare il comando “lsusb” per verificare che il “dongle” venga riconosciuto dal sistema operativo (e anche l’interfaccia URIx). Abbiamo già affrontato questa configurazione su apposito articolo presente sul nostro sito, al quale rimando.

L’avvio del server AMBE deve essere primario, ovvero tramite uno script occorre provvedere di eseguirlo prima degli altri software. Il demone si metterà in ascolto (porta 2460 di default, la stessa specificata in dummyrepeater) e attenderà il flusso dati per la conversione. La chiamata da linea di comando può essere: “sudo AMBEserver -d -s 460800 -x” (verificare quanto scritto nell’articolo sopra citato). Si può verificare che il demone sia attivo ed in ascolto sulla porta dedicata con il comando “sudo netstat -lnp

Il passo successivo è quello di compilare e configurare correttamente il programma dummyrepeater di Jonathan G4KLX. Questo programma controlla l’interfaccia usb URIx (quindi verso la parte DMR) trovandola tra i controller abilitati (connessione USB), e invia il flusso dati al server AMBE (per la parte DSTAR). E’ quindi il nostro gestore primario del traffico dati. Dummyrepeater può essere scaricato dal sito OpenDV e compilato e configurato seguendo le istruzioni proposte (per le eventuali dipendenze dell’interfaccia grafica fare riferimento all’installazione di ircddbgateway). Ricordo che questo software gira su desktop grafico e non in modalità linea di comando/demone, quindi occorre avere tale interfaccia grafica attiva sulla distribuzione in uso. Consiglio per non stare a perderci troppo tempo di utilizzare una qualsiasi distro linux per raspberry già pronta per il DSTAR o per MMDVM, generalmente provviste di desktop grafico, disabilitando quanto eventualmente non necessario. Dummyrepeater può essere chiamato, dentro lo script di avvio, con il comando “sudo dummyrepeater &” (il comando & serve per far proseguire il processo in background mentre si esegue dell’altro).

  

Il terzo programma che deve essere in esecuzione è ircddbgateway sempre di G4KLX. Questo software (da compilare e configuraresi occupa di connettere il nostro link/bridge alla rete DSTAR per inviare il flusso ad un ponte ripetitore o direttamente ad un server reflector. Così facendo il cerchio si chiude e quanto proviene (un TG, talkgroup) dal nostro RTX DMR in ascolto su di uno Slot (il ricetrasmettitore deve essere chiaramente provvisto di completa configurazione/codeplug per la normale operatività) viene inviato al sistema DSTAR connesso, già “gestito” come codifica, e viceversa. Ircddbgateway può operare anche in modalità linea di comando ma, avendo già a disposizione per il software precedente una interfaccia grafica, viene eseguito in modalità grafica per avere completa visione dei programmi in uso. Prestare attenzione, nella chiamata dalla linea di comando, a specificare bene la dir contenente i log di sistema e il percorso del file di configurazione generato da ircddbgatewayconfig. Nel nostro caso è “sudo ircddbgateway -logdir /var/log -confdir /etc &“.

Non ultima come importanza la regolazione dei volumi, che, oltre che dall’interfaccia autocostruita e direttamente dal ricetrasmettitore, può avvenire direttamente sul raspberry agendo sulla parte audio con il comando “sudo alsamixer” e poi premere F6 per la selezione dell’interfaccia URIx. E’ un passo molto importante poichè un audio “troppo presente” provoca sganci e distorsioni. Bisogna agire con varie prove per trovare una situazione ottimale poiche può cambiare da una realizzazione ad un’altra.

Buone prove; per qualsiasi integrazione tecnica, consiglio o altro scriveteci e provvederemo ad aggiornare il testo dell’articolo. E’ una realizzazione sperimentale senza grosse pretese che ci ha fatto divertire ed è servita (e serve) ottimamente allo scopo prefissato.

Per la parte elettronica: Massimo IU5ATN [ iu5atn@gmail.com ]

Per la parte software: David IK5XMK [ ik5xmk@gmail.com ]

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