Qu’est-ce qu’un WebSDR ? 

 

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1) Qu’est-ce qu’un WebSDR, généralités ?
2) Qu’est-ce qu’un WebSDR, aspect technique ?
3) Les différentes marques de WebSDR.
4) Les WebSDR de L’Oise.
5) Les liens utiles.
 

1) Qu’est-ce qu’un WebSDR, généralités ?

WebSDR est un acronyme anglais qui signifie Web Software-Defined Radio, que l'on peut traduire en français par Radio Logicielle accessible par le Web.

Si nous décomposons l'expression :

• Web : Cela indique que le système est accessible via un navigateur web, c'est-à-dire en utilisant Internet. Il n'est pas nécessaire d'installer un logiciel spécifique sur son ordinateur.
• Software-Defined Radio (SDR) : Ce terme, traduit par Radio Logicielle, désigne une technique de réception radio où les fonctions traditionnellement assurées par des circuits électroniques (mélangeur, filtres, démodulateur, etc.) sont réalisées par un logiciel. Cela offre une grande flexibilité et permet de traiter les signaux radio de manière numérique.

Fonctionnement :

Un WebSDR utilise un récepteur radio physique connecté à un ordinateur serveur.
Le signal radio capté par l'antenne est numérisé et traité par le logiciel sur le serveur.
Les données audio et les informations sur les fréquences sont ensuite diffusées sur Internet, permettant aux utilisateurs d'y accéder via un navigateur web.
L'interface web affiche généralement un spectrogramme (représentation visuelle des fréquences) et permet de régler la fréquence, le mode de réception (AM, FM, SSB, etc.), des plugins, sorte de programme informatique complémentaire, permettent de décoder toutes sortes de signaux codés, WSPR, FT8, FT4, SSTV, CW, etc...

Le premier WebSDR a été mis en ligne en 2008 par Pieter-Tjerk de Boer PA3FWM à l'Université de Twente aux Pays-Bas.

Il est important de noter que l'idée de la radio logicielle (SDR) existe depuis les années 1970, avec des projets militaires tels que SPEAKeasy aux États-Unis. Cependant, le concept d'un récepteur SDR accessible via le web et partagé par plusieurs utilisateurs (WebSDR) a vu le jour en 2008 avec la mise en place du WebSDR de l'Université de Twente.
Ce premier WebSDR a ouvert la voie à de nombreux autres projets similaires à travers le monde, permettant à un large public d'accéder à l'écoute des ondes radio et de découvrir le monde des radioamateurs et des communications radio en général.
 

2) Qu’est-ce qu’un WebSDR, aspect technique ?

Architecture générale :

Un WebSDR typique se compose des éléments suivants :
 

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• Antenne : Elle capte les ondes radio. Le type d'antenne influence grandement la qualité de la réception. On peut trouver des antennes fouets, des dipôles, des antennes directives, des paraboles, etc.
• Récepteur Radio Fréquence (RF) : C'est le cœur du système. Il effectue les premières étapes de traitement du signal :
• Filtrage : Des filtres passe-bande sélectionnent la plage de fréquences à écouter, rejetant les signaux indésirables.
• Amplification : Un amplificateur à faible bruit (LNA) renforce le signal reçu sans ajouter trop de bruit.
• Conversion de fréquence : Dans certains cas, le signal est converti à une fréquence intermédiaire (FI) pour faciliter le traitement ultérieur.
• Convertisseur Analogique-Numérique (CAN ou ADC) : Il échantillonne le signal analogique provenant du récepteur RF et le convertit en une séquence de valeurs numériques. La fréquence d'échantillonnage et la résolution (nombre de bits) du CAN sont des paramètres cruciaux qui déterminent la bande passante et la qualité du signal numérique.
• Ordinateur serveur : C'est le cerveau du WebSDR. Il exécute le logiciel qui effectue le traitement numérique du signal.
• Traitement numérique du signal (DSP) : C'est là que les fonctions de la radio logicielle sont implémentées :

- Filtrage numérique : Des filtres numériques permettent d'affiner la sélection des fréquences et de rejeter les interférences.
- Démodulation : Le signal numérique est démodulé pour extraire l'information audio (AM, FM, SSB, CW, etc.).
- Traitement audio : Des ajustements peuvent être effectués sur le signal audio (contrôle du volume, réduction du bruit, égalisation).
- Serveur web : Le serveur web diffuse les données audio et les informations sur les fréquences aux utilisateurs via Internet. Il gère les connexions des différents clients et leur permet de contrôler le récepteur (réglage de la fréquence, du mode de réception, etc.).

• Interface web (client) : C'est l'interface que les utilisateurs voient dans leur navigateur web. Elle affiche généralement :

- Spectrogramme (ou waterfall) : Une représentation graphique de l'activité radio sur une plage de fréquences. L'intensité du signal est représentée par une barre verticale de couleur ou une nuance de gris.
- Indicateur de fréquence : Affiche la fréquence centrale du récepteur.
- Contrôles : Permettent de régler la fréquence, le mode de réception, la bande passante, le volume, etc.
 

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Aspects techniques importants :

• Bande passante : La bande passante du WebSDR est limitée par la fréquence d'échantillonnage du CAN (Convertisseur Analogique-Numérique) et la puissance de calcul du serveur. Une bande passante plus large permet de visualiser et d'écouter une plus grande portion du spectre radio.
• Résolution du CAN : Plus le nombre de bits du CAN est élevé, plus la dynamique du signal est grande et moins il y a de bruit de quantification.
• Latence : Le temps entre le moment où le signal est capté par l'antenne et le moment où il est entendu par l'utilisateur est appelé latence. Elle est due au traitement numérique du signal, à la transmission des données sur Internet et au temps de traitement du navigateur web.
• Nombre d'utilisateurs simultanés : La capacité du serveur à gérer un grand nombre d'utilisateurs simultanés dépend de sa puissance de calcul et de la bande passante disponible.
• Logiciels utilisés : Plusieurs logiciels sont utilisés pour mettre en place un WebSDR, notamment :

- Software Radio Hobbyist (SRH) : Logiciel open source développé par Pieter-Tjerk de Boer (PA3FWM), le créateur du premier WebSDR.
- OpenWebRX : Une alternative open source plus récente qui offre des fonctionnalités avancées. C’est celui que nous utilisons dans l’Oise. Il est intégré par défaut dans KiwiSDR et WEB-888, et fonctionne sous Linux.

Exemple concret : le WebSDR de l'Université de Twente :

Ce WebSDR utilise une antenne large bande et un récepteur qui couvre une large plage de fréquences. Le signal est numérisé par un CAN (Convertisseur Analogique-Numérique) haute performance et traité par un puissant serveur. L'interface web permet aux utilisateurs de choisir la fréquence, le mode de réception et d'ajuster d'autres paramètres.
En conclusion, un WebSDR est un système complexe qui combine des techniques de radiofréquence, de traitement numérique du signal et de développement web. Il offre une plateforme accessible et interactive pour l'exploration du spectre radio.

WebSDR fabriqué en 2005 par PA3FWM.

3) Les différentes marques de WebSDR.

Finalement, il n’y a pas énormément de choix. Le premier à être arrivé sur le marché, c’est le radioamateur néo-zélandais John K Seamons ZL4VO avec son KiwiSDR. Puis quelques années après avec une version améliorée, le KiwiSDR 2. Depuis, une team de développeurs Chinois a sorti le WEB-888. La team est très active et sort régulièrement des versions de logiciels (firmware) sans cesse améliorées.

• KiwiSDR version 1 – année 2016.

- Fréquence couverte : 10KHz à 30MHz.
- Récepteur 14 bits 65MHz.
- Bande passante 32MHz.
- 4 utilisateurs maxi.
- Logiciel sous Linux Debian.
- GPS XO.

• KiwiSDR version 2 – année 2020.

- Fréquence couverte : 10KHz à 30MHz.
- Récepteur ..bits
- Bande passante 32MHz.
- 4 utilisateurs maxi.
- Logiciel sous Linux Debian.
- GPS GALILEO/GLONASS.


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• WEB-888 – année 2024.

- Fréquence couverte : 1KHz à 62MHz et 118 à 145MHz.
- Récepteur ADC 16 Bits 122,88MHz.
- Bande passante sélectionnable 32MHz ou 64MHz.
- 13 utilisateurs maxi.
- Logiciel Alpine Linux 3.20 avec noyau Linux 6.6. Compatibilité open source avec KiwiSDR et les applications Red Pitaya.
- GPS BDS/GLONASS.

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4) Les WebSDR de L’Oise.

Dans l’Oise, nous avons trois WebSDR :

- Celui du radio club de Saint-Just-en-Chaussée F5KMB qui utilise un KiwiSDR. Cliquez dans le logo ci-dessous pour le visiter :  

 
- Celui de Laurent SWL à Chantilly qui utilise un KiwiSDR. Cliquez dans le logo ci-dessous pour le visiter :

- Le mien situé à Pronleroy qui utilise un WEB-888. Cliquez dans le logo ci-dessous pour le visiter :

5) Les liens utiles.

Le pionner du WebSDR, PA3FWM :
https://www.pa3fwm.nl/projects/sdr/

Le site du KiwiSDR de ZL4VO :
http://kiwisdr.com/

Le site du WEB-888 :
https://www.rx-888.com/web/

Le site du logiciel Open Source, Open Web RX :
https://www.openwebrx.de/

Liste des KiwiSDR dans le monde :
http://kiwisdr.com/public/

Liste des WEB-888 dans le monde :
https://www.rx-888.com/web/rx.html

La SDR expliqué sur le site Wikipedia :
https://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio



73 à tous et bonne lecture.
F1NQP


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