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 Meteorscattering mit SDR-Play

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Ü B E R S I C H T    
Silvia581 Erstellt am: 11.02.2017 : 19:58:19 Uhr
Hi,

da Meteorströme manchmal am Tageshimmel, hinter Bewölkung oder wegen Vollmond nicht gut visuell/fotografisch sichtbar sind, möchte ich sie in Zukunft mit Amateurfunkmitteln beobachten.

Prinzipiell erzeugt ein in die Atmosphäre eintretender Meteor einen Ionisationskanal in ca. 100 - 70 km Höhe in der Luft. Visuell sieht man das als "Leuchtspur". An diesem Ionisationskanal werden aber auch Funkwellen reflektiert. Sehr gutes PDF, mit vielen Erklärungen dazu, leider in englisch: http://www.britastro.org/radio/projects/Detection_of_meteors_by_RADAR.pdf

Lizenzierte Funkamateure nutzen seit Jahrzehnten diesen Effekt, um Stationen zu erreichen, die für sie sonst zu weit weg sind.

Ich bin kein Funkamateur, habe auch nicht deren ganzes Geraffel wie Antennen, Funkgerät, diverses Meßgeräte, Oszies, ... und als Stadtmensch ohne eigenen Garten auch keinen Platz, um größere Antennenanlagen zu realisieren. Trotzdem möchte ich in das Thema Meterscattering einsteigen.

Ich habe mitbekommen, daß es jetzt einen reinen Empfänger (SDR-Play) gibt, mit dem man nicht senden kann und so auch als "nichtlizensierter Funker" ganz öffiziell damit arbeiten darf. Mit dem SDR-Play, Software auf dem Rechner und einer geeignetten Antenne kann man Radio hören, Amateurfunk hören, oder eben die Meteorreflexionen an den Ionisationskanälen sichtbar und hörbar machen.

Dazu gibt es für Europa prinzipiell 2 brauchbare Sender, die eine kräftige Trägerwelle in den Himmel schicken, die an den Ionisationsröhren Reflexionen erzeugen können. Zum einen Brams bei Dourbes in Belgien und zum anderen Graves bei Dijon in Frankreich. Brahms sendet auf 49,970 MHz, um den zu empfangen benötigt man eine Antenne für das 6-Meter Band. Eine solche Antenne ist 3 Meter lang (zu sperrig für meinen Balkon). Graves sendet auf 143.050 MHz im 2-Meter Band. Eine Antenne für Graves ist also nur 1 Meter lang, wenn man sie als 4-Element Yagi baut. Die paßt auf meinen Balkon.

Nachdem ich diese Informationens alle mühsam zusammengesucht/herausgefunden hatte, hab ich mir einen Bausatz für eine 4-Element Yagi bestellt, ein Antennenkabel, einenAdapter Antennenkabel <-> SMA und den SDR-Play gekauft und die Software HDSDR auf meinem Rechner installiert. Leider hatte ich die Antenne erst mechanisch fertig, nachdem die Quadrantieden vorbei waren.

Aber es gibt ja auch sporadische Meteore. Jede Nacht sind welche zu sehen. Pro Stunde so ca. 2-3. Also habe ich den Winkel bestimmt (Azimut, Elevation) in dem ich meine Antenne in den Himmel richten muß und mehrere Nächte einfach alles aufgezeichnet, was meine Kombi empfangen hat.

Zu sehen/hören im "Wasserfalldiagramm" waren dabei kurze (underdense) Meteorreflexionen, kräftigere (overdense) Reflexionen sowie mehrere Flugzeugspuren.

Die Ergebnisse möchte ich hier zeigen und ich suche Mitstreiter(gerne auch echte Funkamateure, die ihr Fachwissen einbringen könnten!), die bei so einem Projekt mitmachen würden und mit denen ich mich austauschen kann.

Teileliste für das Projekt:

4-Element Yagi Bausatz (39 Euro): https://shop.nuxcom.de/product_info.php?products_id=488&language=de
bei der Bestellung die Option "N-Buchse" wählen!
Bauanleitung(zwar für 4 bzw. 6 Meter Balun, aber identisch für 2-Meter): http://www.nuxcom.de/pdf/nuxcom-bauanleitung-4-6.pdf

Antennenkabel (N-Stecker beidseitig): (Preis ist abhängig von der Länge und Qualität)

Pigtail (Adapter Kabel (Buchse) auf SDR-Play (SMA-Stecker)): http://www.ebay.de/itm/271260087375

SDR-Play Empfänger https://shop.funk24.net/funktechnik/empfaenger/434/sdrplay-rsp1-sdr-empfaenger-10-khz-bis-2-ghz-inkl.-usb-kabel

Software zum Aufnehmen und Auswerten:
HDSDR, SpectrumLab

So, das war jetzt sehr viel Text, hier ein paar Bilder:

Als erstes mein eingesetztes Werkzeug:



die damit gebaute Eigenbau-Antenne, zuerst die Dose:



die komplette Antenne:



Und nun ein paar Ergebnisse mit dem Geraffel auf dem Balkon:

Meteorreflexionen



Flugzeugspur



Flugzeug + Meteor



nach Sonnenaufgang viele Flugzeugspuren + Meteorreflexion



Das aufzeichnen geht prima, nachdem ich taugliche Einstellungen im Program HDSDR gefunden habe. Ist wie mit den Einstellungen bei Planetenkameras, da muß man auch erstmal rumprobieren, wie hoch der Gain und Kontrast gewählt werden muß.

Und später kann man sich dann im warmen Wohnzimmer die Aufzeichnungen anschauen/anhören. Leider hat das Program HDSDR anscheinend keine Auswertfunktion.

Dazu braucht man wol das Programm SpectrumLab. Ob ich damit meine mit HDSDR aufgezeichnetten Aufnahmen abspielen kann, hab ich noch nicht rausgefunden. Und wie man damit was aufzeichnen kann, weis ich auch noch nicht. Das ist jetzt meine Baustelle für die nähere Zukunft.

Es wäre toll, wenn sich da jemand melden könnte, der sich damit schon befaßt hat...

CS
Silvia
D I E    15   L E T Z T E N    A N T W O R T E N    (Neue zuerst)
apmtelescopes Erstellt am: 01.08.2018 : 14:36:31 Uhr


Am 16.07.2018 zwischen 05:42:55 und 05:43:47 UT hat meine Antenne das Signal hier registriert. Das Signal verlief über 3 Bildschirm Kopien und musste entsprechend verkleinert und zusammengesetzt werden um es als Ganzes zu sehen.
Registriert über Graves 143.05 MHz
apmtelescopes Erstellt am: 31.07.2018 : 20:57:53 Uhr

Datum 17.07.2018 UT 15.15



Datum 17.07.2018 UT 01.12
apmtelescopes Erstellt am: 31.07.2018 : 16:25:18 Uhr
Mittlerweile hat meine Meteor-Scatter-Antenne ja so einige Gigabyte an Daten produziert, die ich in den nächsten Tagen hier so nach und nach einmal zeigen möchte.



Aufnahme vom 14.07.2018 UT 13.49
Graves 143.05 Mhz



Aufnahme vom 26.06.2018 UT 10.44
Graves 143.05 Mhz
apmtelescopes Erstellt am: 14.05.2018 : 11:27:03 Uhr
Hallo zusammen,
aufgrund der vielen Zugriffe auf diese Seite gehe ich erst einmal davon aus, dass ein grundsätzliches Interesse an diesem Thema existiert. Mittlerweile habe ich mir auch eine Anlage zusammengebaut, die jetzt in den Dauerbetrieb gehen kann. Ausserdem habe ich die Gelegenheit genutzt und meine Anlage auf dem Teleskoptreffen ITV (vergangenes Wochenende) aufgebaut. Das Interesse unter den Teilnehmern war recht groß und so konnten auch einige vielversprechende Kontakte geknüpft werden.



Beobachtet wurde auf 143.05 MHZ mit einer Selbstbau Yagi Antenne (wie es Sylvia weiter oben beschrieben hat). Es waren zwar keine spektakulären Ereignisse zu sehen (das Max. der Aquariden war schon vorbei), dennoch wurden, neben vielen kleineren Ereignissen, auch einige auffällige Meteoriten Kontakte registriert - die es noch auszuwerten gilt.
Was kann man jetzt noch mehr daraus machen? Grundsätzliche Bereitschaft zur Zusammenarbeit entnehme ich den vorhergehenden Threats.
Geplant habe ich, dass ich zum nächsten Teleskoptreffen HTT Herzberger Teleskoptreffen nach Jeßnigk fahre (hier ein Link: http://www.herzberger-teleskoptreffen.de/. Termin: 06-09. Sept. 2018. Wer Interesse hat sich zum Gedankenaustausch, praktische Beobachtung usw. vor Ort zu Treffen, der möge sich doch einmal hier melden. Parallel dazu würde ich an der Sternwarte (diese befindet sich auf dem Gelände) nachfragen, ob wir die AllSky-Kamera für die Zeit nutzen können. Wir könnten auch einen Workshop starten - alles ist mgl.. Ausserdem sollte man wissen: Wenn das Wetter gut ist, dann zeigt sich der Sternenhimmel von seiner besten Seite - nicht umsonst zählt dieser Ort, astronomisch gesehen, zu den besten Orten in Deutschland. Wenn es nicht gut ist, dann stört uns das als Radioastronomen auch nicht!

Und dann noch einmal zu dem Beitrag von oben. Grundsätzlich kann man Online-MeteoriteScatting natürlich machen - so auch ich. Über einen längeren Zeitraum beobachtet kann man auch eine Menge dabei lernen. Trotzdem ist selber bauen (zumindest für mich) die bessere Lösung. Hier greifen dann Theorie und Praxis ineinander. Ausserdem macht es Spaß und wenn man dann Ergebnisse erzielt, dann hat man "was Eigenes". Als Astrofotograph sehe ich mir Hubble Bilder gerne an und nehme Sie bestenfalls als Vorbild - was ich wohl nie erreichen werde!

Andreas
guck Erstellt am: 12.02.2018 : 11:55:17 Uhr
Hallo Zusammen,

(fast) ohne Hardware (Computer und Inet braucht man allerdings) kann man hier Graves mithören:
http://websdr.camras.nl:8901/
über ein virtuelles Audiokabel kann man dann die gewünschte Software zur Auswertung nutzen.

- 2m auswählen
- Mit der Maus über den Wasserfall bei „Graves“ gehen und mit dem Scrollrad auf Graves reinzoomen.
- Auf die gelbe, vertikale Linie bei „Graves“ im schwarzen Bereich unterhalb des Wasserfalles klicken. Die gelbe Brücke ergibt den Audio-Empfangsbereich. Wenn man die gelben Flanken verschiebt kann man die Audio-Bandbreite ändern.

viel Spaß
Tom
Silvia581 Erstellt am: 12.01.2018 : 17:12:00 Uhr
Hallo Wolfgang,

danke für die Info. Ich hab sie mittlerweiel auch über andere Wege erhalten, konnte aber wegen nem Festplattencrash (Datenverlust dank konsequenter Sicherungen so gut wie keiner) erst jetzt wieder online gehen...

CS
Silvia
astropeiler Erstellt am: 09.01.2018 : 11:58:00 Uhr
In der "Radio Astronomy Group" der "British Astronomical Society" wurde die nachstehende Nachricht veröffentlicht.
Im Kern: Das Graves Radar wird modernisiert um es bis 2025-2030 betriebsfähig zu halten. Während der Modernisierung läuft es weiter, es kann zu kleineren Einschränkungen kommen.

Zitat:
To whom it might concern

ONERA and DEGREANE companies just got a contract from the french
government to retrofit the GRAVES radar system, which system many of us
are using to observe meteors.

The radar started to run in 2005 and needs to be modernized to continue
to fulfil its space surveillance mission. The present refurbishing that
is important for avoiding any obsolescence issues should last 5 years,
the goal being to have an operationnal radar till 2025/2030.

The system should remain operational during this 5 years refurbishing,
with "minor disturbances" expected.

Recent public information available on
http://www.opex360.com/2016/12/12/la-dga-lance-la-renovation-du-systeme-de-surveillance-spatiale-graves/

and
http://www.asafrance.fr/images/compte_rendu_commission_de_la_defense_nationale_et_des_forces_armees_audition_du_general_jean_daniel_teste.pdf
(Sorry, it is in french)

Best regards

Jean-Louis

IMO radio commission
Silvia581 Erstellt am: 03.01.2018 : 07:59:31 Uhr
Hi,

mittlerweile sind die Quadrantiden aktiv und wieder hab ich bedeckten Himmel plus kräftige Böen. Wieder nix mit visueller Bestätigung der aufgezeichneten Reflexionen. Es ist zum Mäusemelken.

Hier ein richtig fetter Brocken von der Nacht 02./03. Januar, um 00:54 Uhr MEZ:



Rund 20 Seunden hat mein Empfänger gequietscht und gepfiffen und der Squelch-Zeiger war am Anschlag...

CS
Silvia
Silvia581 Erstellt am: 19.12.2017 : 23:38:16 Uhr
Hi,

inzwischen habe ich die Ergebnisse von Mark gesichtet. Bei allen 15 Großereignissen, die entweder Rolf oder ich aufgezeichnet haben, hat er die selben Zeiten/Figuren erhalten.

Die Leoniden und nun auch die Geminiden sind vorbei und wieder gab es keine Chance, parallel zur Radiobeobachtung auch visuell zu arbeiten.

Die Reflexionsaufzeichnungen haben funktioniert, wie bei den Perseiden gab es nach den Maxima 2 Tage lang eine erhöhte Anzahl von langdauernden "Figuren" in den Morgenstunden. Diese komplexen Reflexionen stammen von etwas größeren Körpern, die sich anscheinend am Rand oder gar abseits der Schläuche aus feinen Staubteilchen befinden. Sie erzeugen zeitlich deutlich längere Reflexionen als die Sternschnuppen zur Maximumsszeit.

Leider hatte der Sender Graves Radar in Dijon/Frankreich genau in der Maximumsnacht eine Sendepause. Ob das auf einen Defekt oder eine Wartungspause zurückgeht, ist mir nicht bekannt. Im 2-Meter Band hab ich also ne Lücke in meinen Aufzeichnungen.

Aber der Sender BRAMS in Dourbes/Belgien hat durchgehend gefunkt. Also habe ich von der Anlage auf der Sternwarte eine durchgehende Aufzeichnung im 6-Meter Band.

Hier ein Screenshot aus der Nacht 13./14. Dezember zwischen 01:02 und 01:06 Uhr MEZ vom 6-Meter Band, da flitzen die Sternschnuppen alle paar Sekunden über den Wasserfall :





Und hier die Kurven fürs 2- und 6-Meter Band. Da kann man sehr schön sehen, wie spitz das Maximum der Geminiden war.




Und hier ein Screenshot von einem der längerdauernden Ereignissen nach dem eigentlichen Maximum:



Demnächst sind die Quadrantiden dran. Möglicherweise haben wir da ja endlich mal klaren Himmel und ich kann visuelle Helligkeiten mit meinen Radioergebnissen vergleichen?

CS
Silvia
Silvia581 Erstellt am: 20.11.2017 : 18:41:08 Uhr
Hallo Nils,

Zitat:
Vielleicht schafft ihr es ja noch eure PC-Zeiten zu synchronisieren um die Meteorposition genauer zu bestimmen. Zumindest bei Spectrumlab gibt es eine Einstellung mit der man die Zeit wohl mit einem GPS-Empfänger synchronisieren kann, habe ich aber nicht ausprobiert und ob das überhaupt in der geforderten Genauigkeit (1ms entspricht ja schon 300km) geht bin ich skeptisch.


GPS klappt bei mir auf dem Balkon leider nicht. Ich hab nen weiteren Balkon mit dicker Betonplatte über mir. Der GPS-Empfänger an meinem Teleskop hatte nie ein Signal bekommen. Daher hab ich den weiterverkauft.

Theoretisch könnte ich (auf einem Stecken) einen GPS-Empfänger nen halben Meter über die Balkonbrüßtung nach draußen schieben. Dann würde es funtionieren. Dem steht aber unsere Hausordnung entgegen. Ich darf absolut garnix über die Balkonbrüßtung nach außen hängen. Weder Blumenkästen, noch so nen Stecken. Da ruft sofort irgend ein Depp bei der Hausverwaltung an und die dann mich.

Zitat:
Für visuelle Meteorsichtungen könntest du vielleicht imo.net nutzen, Leoniden z.B. unter http://www.imo.net/members/imo_live_shower?shower=LEO&year=2017
Die wenigen Beobachter geben aber nur grob die Richtung an, in die sie geschaut haben, aber vielleicht hast du ja Glück und findest mal Übereinstimmungen. Sonst fällt mir da keine Quelle ein.


ich guck regelmäßig in sämtliche einschlägige Foren, Blogs, emaillisten... Aber wenn Deutschland komplett unter ner Wolkendecke sitzt, gibts halt keine visuelle Sichtung...

CS
Silvia
Chertan Erstellt am: 20.11.2017 : 16:55:57 Uhr
Hi Silvia,
interessant, was du da mit deinem Netzwerk auf die Beine stellst!
Vielleicht schafft ihr es ja noch eure PC-Zeiten zu synchronisieren um die Meteorposition genauer zu bestimmen. Zumindest bei Spectrumlab gibt es eine Einstellung mit der man die Zeit wohl mit einem GPS-Empfänger synchronisieren kann, habe ich aber nicht ausprobiert und ob das überhaupt in der geforderten Genauigkeit (1ms entspricht ja schon 300km) geht bin ich skeptisch.

Für visuelle Meteorsichtungen könntest du vielleicht imo.net nutzen, Leoniden z.B. unter http://www.imo.net/members/imo_live_shower?shower=LEO&year=2017
Die wenigen Beobachter geben aber nur grob die Richtung an, in die sie geschaut haben, aber vielleicht hast du ja Glück und findest mal Übereinstimmungen. Sonst fällt mir da keine Quelle ein.
Silvia581 Erstellt am: 16.11.2017 : 23:09:47 Uhr
Hi,

mittlerweile hab ich Kontakt zu einem Amateur (Rolf) in Erding bei München, der ebenfalls mit dem SDR-Play und einer Yagi-Antenne nach Graves guckt. Die Antennenkeulen (jeweilige Sichtlinie nach Dijon) überlappen sich vermutlich dabei. Und an der Sternwarte Zollern-Alb läuft seit letztem Samstag ebenfalls eine Station mit. Deren Antennenkeule liegt zwischen der von Rolf und meiner.



Allerdings komme ich erst am Samstag, den 18.11. wieder zur Sternwarte. Kann also erst dann deren Aufzeichnungen kontrollieren.


Rolf und ich lassen unsere Empfangsstationen 24/7 laufen und haben inzwischen mehrere Treffer, bei denen wir anscheinend das selbe Ereignis aufgezeichnet haben.
Rolf arbeitet mit einem anderen Programm, sein Bildschirm hat eine andere Auflösung (Zeilen, Spalten) und so müssen wir die Maßstäbe angleichen, wenn wir "Reflexionsfiguren" vergleichen wollen.

Hier die bisherigen Treffer, von denen wir glauben, daß wir die selben Ereignisse erwischt haben (dunkelblaue Inlets sind von Rolf):

07.11.17 morgens um 09:55:50 Uhr MEZ




10.11.17 morgens um 05:02 Uhr MEZ




10.11.17 mittags um 14:14:46 Uhr MEZ




11.11.17 morgens um 06:28:38 Uhr MEZ




15.11.17 morgens um 09:20:19 Uhr MEZ




16.11.17 morgens um 03:10:32 Uhr MEZ




17.11.17 morgens um 03:58:14 Uhr MEZ




17.11.17 morgens um 04:47:40 Uhr MEZ




17.11.17 morgens um 04:54:36 Uhr MEZ




Bei allen diesen Screenshots liegt die Rechnerzeit von meinem Rechner stabil mit 5 Sekunden vor der Zeit von Rolfs Rechner. Das ist definitiv nicht die Laufzeit vom Signal, das kommt von der unterschiedlich langen letzten Synchronisationen mit der Internetzeit der beiden Rechner...

Seit gestern gibt es eine weitere Station (Mark), die mit 8,6 km Luftlinie sehr nahe an der Station der Sternwarte Zollern-Alb liegt und damit die selbe Antennenkeule aufweist. Das "Stationsnetzwerk" umfaßt damit nun 4 Stationen. Und demnächst kommt anscheinend noch eine weitere Station in München hinzu.

Ich hoffe, daß wir bei den jetzt anstehenden Leoniden durch solche Vergleiche lernen können, in welcher Entfernung sich Stationen befinden müssen, um die selben Ereignisse immer zu sehen und dabei zumindest "abschätzen" können, ab welcher Signalstärke ein gemeinsamer Empfang prinzipiell möglich wäre.

Die Auswertung von 4 oder 5 Stationen ist natürlich wesentlich komplexer als die Auswertung nur einer Station, daher wird es sicher eine Weile dauern, bis ich da was konkretes posten kann...

Was mir immernoch fehlt, sind visuelle oder fotografische Bestätigungen solcher Ereignisse. Denn bislang kann ich nicht sagen welche Intensität des Radiosignals welcher visuellen Helligkeit entspricht. Da hat bislang jedoch das Wetter oder die Sichtlinie nicht mitgespielt.

Meteorscattering bleibt spannend. Und ist absolut wetterunabhängig.

CS
Silvia
Silvia581 Erstellt am: 01.11.2017 : 19:18:22 Uhr
Hi Jörn,

Zitat:
Das könnte euch evtl. helfen, damit ihr nicht stundenlange Videos oder Bildsequenzen durchschauen müsst.



is net so schlimm, wie sich das anhört. Ich hab im Hintergrund ein Screenshotproggy laufen, das alle 235 Sekunden einen Screenshot macht. Das ist die Zeit, bei der mir der Wasserfall einmal von unten nach oben durchläuft. Und damit muß ich pro Stunde 15 Bilder anschauen. Für 24 Stunden also 360 Bilder. Das ist in 20 Minuten erledigt.

Die wav-files, die ich hochgeladen hatte, stammen von der 6 Meter Antenne. Bei mir auf dem Balkon sitzt aus Platzgründen blos ne 2-Meter Antenne. Bei meinen Aufzeichnungen vom 2-Meter Band hab ich viele Flugzeugspuren. Wenn die kräftig sind, zählt jedes automatische Auswertproggy leider deren Ausschläge mit. Daher mach ich die Auswertung von Hand, weil ich mit dem Auge diese Ausschläge "aussortiere".

Zitat:
Eine 50MHz oder 143MHz Antenne hab ich aber leider noch nicht. Deshalb würde mich das Ganze live brennend interessieren.


Wie mobil bist Du? Ich wohn in Ludwigsburg bei Stuttgart. Könntest Du an einem Sonntag Nachmittag bei mir vorbeischauen? Sollte mit dem Auto in 1 1/2 Stunden zu machen sein... Dann könntest meinen Aufbau auf dem Balkon ansehen und das Gerausche/Gezwitscher anhören. Dazu müssen wir nicht extra zur Sternwarte nach Brittheim fahren (sparst Dir die 200 km (Stuttgart- Brittheim - Stuttgart)...

Hast denn überhaupt Platz für ne Antenne? (Balkon, Terasse, Garten, Dach)?

Grüße
Silvia
JoernLenhardt Erstellt am: 29.10.2017 : 08:24:29 Uhr
Hallo Silvia, Hallo Andreas,

erst einmal Danke an Silvia für die Kommentierung meiner Bild'chen. Das hilft mir bei der automatischen Auswertung und anschließende Bewertung für die Übernahme in die CSV-Datei weiter. Das könnte euch evtl. helfen, damit ihr nicht stundenlange Videos oder Bildsequenzen durchschauen müsst.

Zitat:
Wenn Du Interesse an einem realen Treffen hast, könnte ich Dich zu nem kleinen Workshop auf die Sternwarte Zollern-Alb einladen. Da könnte ich Dir und noch 2 oder 3 Interessierten den Umgang mit HDSDR zeigen

Also...ich hätte interesse...weniger wegen dem HDSDR, sondern mehr um den Gesamtaufbau und die nachgeschalteten Verarbeitungsschritte im Detail an einem Aufbau zu sehen.

Selbst hab ich seit einigen Wochen einen solchen Radio-Spectrum-Processor und spiele damit rum. Eine 50MHz oder 143MHz Antenne hab ich aber leider noch nicht. Deshalb würde mich das Ganze live brennend interessieren.

Gruß aus der Pfalz
apmtelescopes Erstellt am: 28.10.2017 : 12:14:58 Uhr
Hallo Silvia,
ersteinmal Danke für die Einladung. Allerdings ist mir der Weg dann doch ein wenig zu weit. Ich wohne i.d. Nähe Dortmund. Ich werde mich zunächst selbst in das PRG einarbeiten. Die Grundzüge dürften wohl vergleichbar sein mit SDR#.
Andreas

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