Erste Schritte mit dem PortaPack H4M PRO
Hinweis zur KI
Dieser Artikel enthält Elemente, die von einer KI verarbeitet oder erstellt wurden.
-
Die Screenshots
wurden mittels KI aus Originalfotos der Geräte neu generiert.
Sie wurden mehreren Verifizierungsverfahren unterzogen und von einem Menschen überprüft, bevor sie freigegeben wurden.
Weitere Informationen darüber, wie Lab401 KI einsetzt, finden Sie in unserer KI-Richtlinie
Wenn Sie gerade ein H4M Pro erworben haben und loslegen möchten – oder die neuen Funktionen des Geräts kennenlernen möchten –, hat Lab401 eine ausführliche Übersicht darüber erstellt, was Sie vor dem Start wissen müssen.
Der folgende Artikel behandelt folgende Themen: das Flashen der Firmware auf Ihr PortaPack H4M Pro, die Konfiguration des Geräts, die Durchführung lokaler Tests sowie ein CHANGELOG.
⚠️ Bevor Sie eine Frequenz einstellen oder senden
Das PortaPack H4M ist ein Breitband-Funkgerät mit Sende- und Empfangsfunktionen.
Gemäß Anhang I der EU-Funkgeräterichtlinie (2014/53/EU) fallen maßgeschneiderte Evaluierungskits für den professionellen Einsatz in Forschungs- und Entwicklungskontexten nicht in deren Geltungsbereich.
Die Einschränkungen für das Senden und Empfangen variieren. Sie sind dafür verantwortlich, sicherzustellen, dass der Besitz und die Nutzung dieser Geräte den gesetzlichen Bestimmungen in Ihrem Rechtsgebiet entsprechen.
Empfang: In mehreren Ländern ist das Abhören von Sendungen außerhalb der Rundfunk- und Amateurfunkfrequenzzuweisungen eingeschränkt, und in einigen Ländern gibt es Einschränkungen hinsichtlich der Verwendung der empfangenen Informationen. Informieren Sie sich vor dem Einstellen über die geltenden Vorschriften an Ihrem Standort.
Senden: Senden Sie nur auf Frequenzbändern, für die Sie eine Lizenz besitzen, und zwar mit einer Leistung, die der in Ihrer Lizenz und den nationalen Vorschriften festgelegten Leistung entspricht oder darunter liegt. Für die später in diesem Artikel genannten Amateurfunkfrequenzzuweisungen ist eine Amateurfunklizenz erforderlich. Wenn Sie für ein Frequenzband keine Lizenz besitzen, arbeiten Sie mit einer Dummy-Last, einem abgeschirmten Gehäuse oder einer verkabelten und gedämpften Verbindung, damit keine Signale in den Äther gelangen.
Flashing Mayhem über DFU
Halten Sie die DFU-Taste gedrückt und schließen Sie das Gerät über USB an einen Computer an. Alle Anzeigeleuchten erlöschen. Der HackRF One verhält sich hier anders, und beim HackRF Pro bestätigt eine dunkle Platine, dass der DFU-Modus aktiv ist.
Öffnen Sie das Firmware-Verzeichnis und führen Sie mayhem_flasher.bat. Geben Sie 3 ein, um „HackRF Pro / PortaPack“ auszuwählen, dann 2, um „Flash DFU“ auszuwählen, und anschließend „Mayhem“, wodurch die DFU-Wiederherstellung und das Mayhem-Flash in einem Durchgang durchgeführt werden. Das Skript benötigt keine weiteren Eingaben.
Es lädt die HackRF-Firmware über „dfu-util“, wartet fünf Sekunden, bis das Gerät neu erkannt wird, und schreibt das 4-MB- firmware_hpro.bin Image in den SPI-Flash. Die Zeile „Firmware flashed successfully“ im Terminal zeigt an, dass der Flash-Vorgang abgeschlossen ist. Die LEDs für MCU, FPGA und RF leuchten auf, und Mayhem wird automatisch geladen.
Einstellung der Akkukapazität
Zur Stromversorgung verwendet der Portapack H4M Pro nun 18650-Li-Ionen-Akkus nach Industriestandard. Diese Akkus sind leicht erhältlich, lassen sich einfach austauschen und ermöglichen es Ihnen, mehrere Akkus für längere Einsätze vor Ort mitzuführen.
Je nach Marke und Konfiguration können 18650-Akkus unterschiedliche Kapazitäten und Nennleistungen aufweisen. Damit Ihr H4M Pro Ihnen eine genaue Schätzung der verbleibenden Akkukapazität liefert, müssen Sie die Firmware entsprechend den Einstellungen Ihrer Akkus konfigurieren.
Wenn Sie Ihren H4M Pro bei Lab401 erworben haben, war der Akku im Lieferumfang enthalten – und die folgenden Anweisungen beziehen sich auf den Akku, den Sie besitzen. Falls Sie einen anderen Akku verwenden, müssen Sie die Einstellungen entsprechend Ihrem spezifischen Akku konfigurieren.
Öffnen Sie den Mayhem-Startbildschirm und tippen Sie auf das Akku-Symbol. Im Feld „Kapazität“ wird standardmäßig 1500 mAh angezeigt.
Die mit dem Gerät gelieferte Zelle ist eine 3,7-V-18650-Zelle mit einer Nennleistung von 9,25 Wh. Die Kapazität in mAh ergibt sich aus der Energie geteilt durch die Spannung und multipliziert mit 1.000; somit ergibt 9,25 ÷ 3,7 × 1.000 das Ergebnis 2.500 mAh. Dies stimmt mit dem auf dem Etikett aufgedruckten Wert überein.
Tippen Sie auf der Akku-Seite auf „Einstellungen“, drehen Sie das Scrollrad, um den Wert von 1.500 auf 2.500 zu ändern, und speichern Sie die Einstellung.
Kehren Sie zur Akku-Seite zurück. Die Kapazität wird nun mit 2.500 mAh angezeigt. Das hier gezeigte Gerät liegt bei 72 % und 3,908 V, hat eine Stromaufnahme von 352 mA und eine verbleibende Laufzeit von 4 Stunden und 55 Minuten. Als Methode wird „IC“ angezeigt, was bedeutet, dass die Ladeanzeige den Wert direkt misst, anstatt ihn aus der Spannung abzuleiten.
Sende- und Empfangstests
Mayhem sendet und empfängt WFM, NFM, APRS, ADS-B, POCSAG und BLE, wobei Modus, Frequenz und Bandbreite vom Bediener eingestellt werden. Bei jedem der folgenden Tests wurden zwei H4M Pro-Geräte verwendet, eines zum Senden und eines zum Empfangen.
⚠️ Bevor Sie die Frequenz einstellen oder senden
Senden: Senden Sie nur auf Frequenzbändern, für die Sie eine Lizenz besitzen, und mit einer Leistung, die der in Ihrer Lizenz und den nationalen Vorschriften festgelegten Leistung entspricht oder darunter liegt.
Die folgenden Abbildungen dienen lediglich der Veranschaulichung. Senden Sie NICHT in gesperrten Frequenzbereichen. Verwenden Sie eine Dummy-Last, ein abgeschirmtes Gehäuse oder eine verkabelte und gedämpfte Verbindung, um eine Übertragung zu verhindern.
WFM-Rundfunkempfang
Öffnen Sie „Empfang“ auf dem Startbildschirm, wählen Sie „Audio“ aus und stellen Sie den Wiedergabestandard auf „WFM“ ein. Die Frequenz ist beliebig. Bei diesem Test wurde 100,6 MHz verwendet, wobei die Verstärkungswerte auf ihren Standardwerten belassen wurden.
NFM-Sprachübertragung
Öffnen Sie auf dem Empfangsgerät die Funktion „Empfang“, wählen Sie den Audiokanal aus und schalten Sie auf NFM-Demodulation um. Öffnen Sie auf dem Sendegerät die Funktion „Senden“ und wählen Sie „Signalgenerator“. Stellen Sie beide Geräte auf 466,1750 MHz ein. Für den Punkt-zu-Punkt-Betrieb ist an beiden Enden dieselbe Frequenz erforderlich; stellen Sie daher den Empfänger entsprechend ein, anstatt davon auszugehen, dass er der Einstellung gefolgt ist. Die Verstärkungswerte bleiben auf ihren Standardwerten, wodurch die Sendeverstärkung auf 16 eingestellt ist.
Sobald die Übertragung beginnt, erreicht das Audiosignal den Empfänger sofort. Der Generator ist standardmäßig auf CW eingestellt, wodurch keine Modulation angewendet wird. Wenn Sie ihn vor dem Senden auf FM umschalten, ändert sich die Klangfarbe des demodulierten Audiosignals merklich.
APRS-Nachrichtenübermittlung
Öffnen Sie „APRS TX“ auf dem sendenden Gerät und „APRS RX“ auf dem empfangenden Gerät und stellen Sie beide auf 144,3900 MHz ein. Die Quell- und Ziel-SSIDs können beliebig festgelegt werden, und die Verstärkungswerte bleiben auf ihren Standardwerten. Tippen Sie auf der sendenden Seite auf „Set“, geben Sie die Nachricht ein und bestätigen Sie mit „OK“. Der Text erscheint sofort in der Empfangsliste.
In Nordamerika läuft APRS auf 144,3900 MHz. In Region 1 der Internationalen Amateurfunkunion, die Europa, Afrika und den Nahen Osten umfasst, wird APRS auf 144,8000 MHz betrieben. Beide Frequenzen liegen im 2-Meter-Amateurfunkband und erfordern eine Amateurfunklizenz.
ADS-B-Positionsmeldung
Stellen Sie das Empfangsgerät über das Menü „Empfang“ auf ADS-B um und öffnen Sie die Seite „ADS-B TX“ auf dem Sendegerät. Der Modus stellt beide Geräte auf 1090 MHz ein, und die Sendeleistung beträgt 16. Da auf dieser Frequenz Live-Flugverkehr übertragen wird, muss die Verbindung zwischen den beiden Geräten verkabelt und abgeschirmt sein. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen „Position senden“ und geben Sie simulierte Positionsdaten ein. Bei diesem Test wurde ein simuliertes Flugzeug mit der Kennung TEST1234 in einer Höhe von 36.000 ft über dem Nigerdelta, bei 5° N und 6° O, mit der ICAO24-Adresse 000001 verwendet. Der Empfänger zeigt dieses Flugzeug nach einer kurzen Verzögerung an diesen Koordinaten an.
Durch Einstellen der LNA- und VGA-Verstärkungen am Empfänger auf 24 wird diese Verzögerung beseitigt. Beim Neustart der Übertragung erfasst der Empfänger die Signale sofort, das Rufzeichen und die Höhe werden angezeigt, und die Trefferzahl übersteigt tausend.
POCSAG-Paging
Wählen Sie „POCSAG RX“ am Empfangsgerät und öffnen Sie „POCSAG TX“ am Sendegerät. Die Standardeinstellungen reichen für den Test aus. Es handelt sich um alphanumerische Nachrichten mit 1200 bps, Adresse 0000000, Funktion D und Standardpolarität, wobei „PORTAPACK“ als Nachricht verwendet wird. Beide Geräte nutzen bei Standardverstärkung die Frequenz 466,1750 MHz.
Der Empfänger protokolliert die Nachricht mit Zeitstempel, Bitrate und Funktionscode. Da POCSAG bitraten- und polaritätsabhängig ist, deutet eine fehlerfreie Dekodierung darauf hin, dass die Sendekette zeitlich korrekt abgestimmt ist.
BLE-Advertising
Öffnen Sie „BLE TX“ auf dem sendenden Gerät und „BLE RX“ auf dem empfangenden Gerät, wobei Sie den Empfänger auf „Auto“ einstellen und „Sort“ auf „Hits“ setzen. Beide arbeiten auf 2402 MHz. Laden Sie auf der sendenden Seite eine beliebige Datei über „Open file“, aktivieren Sie „BLE TX“, stellen Sie die Verstärkung auf 16 ein und schalten Sie „Loop“ ein. Tippen Sie auf der empfangenden Seite auf „Clear“, um die vorhandenen Einträge zu löschen und die Liste zu aktualisieren.
Die MAC-Adresse 01:02:03:04:05:06 sammelt dann Treffer am Anfang der Liste, die mit der vom Sender ausgeschriebenen Adresse übereinstimmen. Eine Empfängerverstärkung von 24 sorgt für die schnellste Erfassung; eine Anpassung in beide Richtungen verlangsamt die Trefferrate.
Änderungen in Version 2.4.0.1
Version 2.4.0.1 enthält Änderungen am Breitband-FM-Empfang und an BLE. Die Vorgehensweise bleibt in beiden Fällen unverändert.
Breitband-FM
Der Weg durch die Menüs ist derselbe wie in Version 2.4.0: „Empfang“, dann „Audio“, dann „WFM“, eingestellt auf 100,6 MHz mit Standardverstärkungen. Das Wasserfall-Diagramm ist klarer, der Träger und seine Seitenbänder sind besser voneinander getrennt, und die Sprache ist besser verständlich.
BLE
Die in Version 2.4.0 aufgetretenen zeitweiligen Empfangsstörungen wurden behoben. Die Einrichtung bleibt ansonsten unverändert, allerdings wird in den Versionshinweisen die Sendeverstärkung nun mit 24 statt mit 16 angegeben. Eine Empfangsverstärkung von 24 ist weiterhin die schnellste Einstellung für die Erfassung.
Zusammenfassung der Einstellungen
Nach dem Flashen, der Kalibrierung und den Tests empfängt und demoduliert das Gerät Rundfunk- und Schmalband-Sprachübertragungen, überträgt Text über APRS, decodiert ADS-B-Positionsmeldungen, verarbeitet POCSAG-Paging und verfolgt BLE-Advertisements anhand der Trefferanzahl. Die geschätzte Laufzeit stimmt mit der des „Cell“ überein. Zwei Einstellungen müssen gegenüber den Standardwerten erhöht werden: Für ADS-B müssen die LNA- und VGA-Verstärkungen auf 24 eingestellt werden, und für BLE ist eine Empfängerverstärkung von 24 erforderlich.
Die folgende Tabelle listet die bei jedem Test verwendeten Einstellungen auf.
| Test | Frequenz | Modus | Verstärkungen |
|---|---|---|---|
| WFM-Rundfunk | 100,6 MHz | Audio-Empfang, WFM | Standard |
| NFM-Sprachübertragung | 466,1750 MHz | Audio-Empfang / Signalgenerator | Senden 16, Empfangen Standard |
| APRS | 144,3900 MHz (144,8000 MHz in Region 1) | APRS-Senden / APRS-Empfang | Standard |
| ADS-B | 1090 MHz | ADS-B-Senden / ADS-B-Empfang | Sender 16, Empfänger LNA 24 und VGA 24 |
| POCSAG | 466,1750 MHz | POCSAG-Sender / POCSAG-Empfänger | Standard |
| BLE | 2402 MHz | BLE-Senden / BLE-Empfangen | Senden 16 (24 gemäß den Hinweisen zu Version 2.4.0.1), Empfangen 24 |
Verwendete Werkzeuge:
Firmware und weiterführende Informationen:
Die in diesem Artikel beschriebenen Vorgehensweisen und Messwerte folgen dem technischen Hinweis von OpenSourceSDRLab „HackRF Pro und PortaPack H4M Pro: Parametereinstellungen und Firmware-Vorgänge“.
Einen Kommentar hinterlassen