Installation APRS iGate Raspberry Pi

In diesem Beitrag wird gezeigt, wie du aus einem Raspberry Pi und einem RTL-SDR ein APRS iGate zusammenbaust. Als Grundlage dieser Anleitung dienten die Informationen von Marco Kubon

Ein iGate empfängt APRS-Pakete und leitet diese über das Internet an APRS-Server weiter. Ein gutes Netz mit vielen APRS iGates ist damit eine wichtige Basis für Webseiten wie aprs.fi.

Neben Grundlagen-Wissen zum Betriebsystem Linux benötigst du einen mit Raspian bespielten Raspberry Pi oder einen anderen stromsparenden Computer. Stromsparend deshalb, weil so ein iGate ja rund um die Uhr Betrieb machen sollte. Weiterhin ist ein USB-Verteiler mit eigener Stromversorgung sinnvoll, aber nicht unbedingt notwendig.

Darüber hinaus benötigst du eine funktionierende Internetverbindung auf dem Raspberry Pi. Außerdem solltest wissen, wie du dich in der Konsole einloggst und dass der Befehl sudo benötigt wird, um Administrationsrechte zu erlangen.

Bevor du anfängst, solltest du dein System auf einen aktuellen Stand bringen. Das erledigst du am einfachsten mit den folgenden Befehlszeilen.

1 2	sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Für das Firmwareupdate benutzten wir Hexxeh’s praktisches Updateskript das uns die aktuellste Firmware herunterlädt und installiert. Ich setze voraus, dass git bereits installiert ist.

1	sudo rpi-update

Danach solltest du sicherstellen, dass der richtige Treiber für den DVB-T Stick geladen wird. In neueren Kernel befindet sich nämlich ein Treiber, mit dem man zwar TV schauen könnte, aber den Stick eben nicht als SDR nutzen kann.

Dazu muss die Datei /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf mit einem Texteditor um die folgenden Zeilen erweitert werden. Wenn du noch keinen Editor kennst, nimm erstmal nano.

1	sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

blacklist dvb_usb_rtl28xxu

blacklist dvb_usb_v2

blacklist rtl_2830

blacklist rtl_2832

blacklist r820t

Bevor du den neuen Treiber verwenden kannst, muss der alte Treiber entfernt werden. Dies kannst du entweder mit einem Neustart deines Raspberry Pis erreichen oder mit der folgenden Befehlszeile

1	sudo rmmod dvb_usb_rtl28xxu

Wenn du eine Fehlermeldung erhältst, weil der Treiber nicht geladen war, kannst du sie ignorieren.

Nun legen wir uns ein Arbeitsverzeichnis an.

1	mkdir ~/src

Installation der Treiber

Die neuen Treiber für deinen RTL-SDR-Stick werden via git heruntergeladen und installiert.

cd ~/src

sudo apt-get install git build-essential cmake libusb-1.0-0-dev

git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git

cd rtl-sdr

mkdir build

cd build

cmake ../ -DDETACH_KERNEL_DRIVER=ON -DINSTALL_UDEV_RULES=ON

make

sudo make install

sudo ldconfig

Das Kompilieren sollte erfolgreich durchlaufen, wenn die obigen Schritte alle korrekt ausgeführt worden sind.

Zum Testen des Sticks und der Bestimmung der möglichen Werte für die Verstärkung (gain) kannst du den Befehl rtl_test ausführen. Wenn die Ausgabe von rtl_test fehlerfrei ist, dann ist alles gut.

1	sudo rtl_test

Kalibrieren des Sticks

Dein Stick empfängt nicht genau auf der Frequenz die du einstellst. Er weicht leicht davon ab. Wie stark er abweicht kannst du herausfinden, wenn du einen genauen Messsender hast.

Du hast grade keinen Messender zur Hand? Dann nimmst du einfach den stärksten Mobilfunkmast in deiner Umgebung.

Mit den folgenden Befehlen kompilierst und installierst du die dafür notwendige Software.

cd ~/src

sudo apt-get install libtool autoconf automake libfftw3-dev

git clone https://github.com/asdil12/kalibrate-rtl.git

cd kalibrate-rtl

git checkout arm_memory

./bootstrap

./configure

make

sudo make install

Sofer dieser Fehler nach ./configure auftaucht

1 2	./configure: line 5083: syntax error near unexpected token `FFTW3,' ./configure: line 5083: `PKG_CHECK_MODULES(FFTW3, fftw3 >= 3.0)'

dann noch das Paket pkg-config installieren

1	sudo apt-get install pkg-config

Um den stärksten Sender in deiner Nähe zu finden, gibst du einfach kal -s GSM900 in der Kommandozeile ein und lässt es eine Weile laufen.

1	kal -s GSM900

Kanal 42 ist bei mir demnach am stärksten zu empfangen.

kal -c 42

Nun ermitteln wir mit kal -c 42 die Frequenzabweichung in Parts per Million (ppm). Bei dem von mir verwendeten Stick beträgt die Abweichung 36,328 ppm. (36 /32.8)

ppm ist in meinem Beispiel ->36 und die gain ->32.8 (bis gain 42.0 ist ein guter Wert)

Supported gain

… kannst Du hier sehen:

1	sudo rtl_test

Installation des multimonNG Decoders

Mit dem multimonNG kannst du zielmlich viele digitale Übertragungsverfahren decodieren. Wir beschränken uns zwar in diesem Beispiel auf APRS, aber falls du mehr machen willst, schau dich im multimonNG Repository auf Github um.

cd ~/src

sudo apt-get install qt4-qmake libpulse-dev libx11-dev patch pulseaudio

git clone https://github.com/EliasOenal/multimonNG.git

cd multimonNG

mkdir build

cd build

qmake ../multimon-ng.pro

make

sudo make install

Nicht irritieren lassen durch diese Meldung:

Benutzer pulse wird zur Gruppe audio hinzugefügt.

[warn] PulseAudio configured for per-user sessions ... (warning).

pulseaudio-utils (2.0-6.1) wird eingerichtet ...

Testen des Empfangs

Im Prinzip kannst du jetzt schon APRS Pakete empfangen. Mit der folgenden Befehlszeile stellst du den Empfänger auf die APRS-Frequenz von 144,800MHz ein. Hinter dem Parameter –p gibst du die Frequenzabweichung in ppm ein und hinter –g landet der Wert für die Verstärkung.

1	sudo rtl_fm -f 144800000 -s 22050 -p 36 -g 32.8 - \| multimon-ng -a AFSK1200 -A -t raw -

Wenn du das jetzt eine Weile laufen lässt, dann sollten irgendwann APRS-Pakete dekodiert und angezeigt werden. Wenn du einen anderen Empfänger hast, dann stell ihn auf 144,800 MHz ein. Dann hörst du die Signale und siehst ob sie zeitgleich dekodiert werden können.

Installation der APRS IGate Software

Damit die empfangen Pakete auch ins Internet weitergeleitet werden, musst du noch pymultimonaprs installieren und konfigurieren.

cd ~/src

sudo apt-get install python2.7 python-pkg-resources

git clone https://github.com/asdil12/pymultimonaprs.git

cd pymultimonaprs

sudo python2 setup.py install

Konfigurationsdatei anpassen

Damit pymultimonaprs die Daten ins Internet leiten kann, muss die Konfigurationsdatei angepasst werden. Dazu benötigst du die diese Informationen:

Rufzeichen
den APRS-IS Passcode passend zum Rufzeichen
die Geokoordinaten vom Standort des iGates

Das generieren des APRS-IS Passworts für dein Rufzeichen funktioniert wie folgt:

cd ~/src/pymultimonaprs

./keygen.py DO7PSL

Key for RUFZEICHEN: 21425

Rufzeichen OHNE SSID eingeben !

Nun musst du die Datei /etc/pymultimonaprs.json mit dem Editor öffnen.

1	sudo nano /etc/pymultimonaprs.json

Ergänze dann die Datei, bis sie deinen Anforderungen genügt. Trage dein Rufzeichen, dein Passwort, die Frequenzabweichung, die Verstärkung und die Koordinaten vom Standort ein und speichere die Datei.

Als Symbol habe ich „" eingetragen. Da erscheint dann ein Satellit Damit ist ein TCP/IP-Gateway auf der Webseite aprs.fi gut zu erkennen.


Im Anhang ganz unten habe ich die verschiedenen Symbole aufgelistet
Kommentar und Statustext solltest du mit Infos zu deiner Station oder deinem Standort versehen.


		
		
			{
        "callsign": "DO7PSL-10",
        "passcode": "21425",
        "gateway": "euro.aprs2.net:14580",
        "append_callsign": true,
        "source": "rtl",
        "rtl": {
                "freq": 144.800,
                "ppm": 36,
                "gain": 32.8,
                "offset_tuning": false,
                "device_index": 0
        },
        "alsa": {
                "device": "default"
        },
        "beacon": {
                "lat": 48.7326,
                "lng": 9.14849,
                "table": "/",
                "symbol": "`",
                "comment": "PyMultimonAPRS iGate",
                "status": {
                        "text": "Raspi PI 2 TCP/IP igate (RX only) in S-Moehringen",
                        "file": false
                },
                "weather": false,
                "send_every": 300,
                "ambiguity": 0
        }
}
			
				
					
				
					1
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31
				
						{
        "callsign": "DO7PSL-10",
        "passcode": "21425",
        "gateway": "euro.aprs2.net:14580",
        "append_callsign": true,
        "source": "rtl",
        "rtl": {
                "freq": 144.800,
                "ppm": 36,
                "gain": 32.8,
                "offset_tuning": false,
                "device_index": 0
        },
        "alsa": {
                "device": "default"
        },
        "beacon": {
                "lat": 48.7326,
                "lng": 9.14849,
                "table": "/",
                "symbol": "`",
                "comment": "PyMultimonAPRS iGate",
                "status": {
                        "text": "Raspi PI 2 TCP/IP igate (RX only) in S-Moehringen",
                        "file": false
                },
                "weather": false,
                "send_every": 300,
                "ambiguity": 0
        }
}
					
				
			
		

 
Hinweise:

der Passcode gilt immer für das Rufzeichen ohne die SSID
Die GPS Position wird jeweils in Dezimalgraden angegeben und ohne führenden "0"

am besten via google.de/maps herausfinden

alternativ:
GPS Umrechnung: http://rechneronline.de/geo-koordinaten/
 
pymultimonaprs  starten...


		
		
			pymultimonaprs -v
			
				
					
				
					1
				
						pymultimonaprs -v
					
				
			
		

in der Konsole mit dem Parameter -v starten. Dann siehst du welche Pakete dein iGate ins Internet überträgt.

Läuft alles im Testbetrieb nach deinen Vorstellungen, kannst du dir ein Startscript installieren. Dann startet pymultimonaprs nach dem Systemstart automatisch, sofern du das Startscript installierst.
 
Startscript für pymultimonaprs


		
		
			sudo cp pymultimonaprs.init /etc/init.d/pymultimonaprs
sudo chmod +x /etc/init.d/pymultimonaprs
sudo update-rc.d pymultimonaprs defaults
			
				
					
				
					1
2
3
				
						sudo cp pymultimonaprs.init /etc/init.d/pymultimonaprs
sudo chmod +x /etc/init.d/pymultimonaprs
sudo update-rc.d pymultimonaprs defaults
					
				
			
		

Wenn du das Script starten möchtest, kannst du es wie folgt ausführen.


		
		
			sudo /etc/init.d/pymultimonaprs start
			
				
					
				
					1
				
						sudo /etc/init.d/pymultimonaprs start
					
				
			
		

Um es wieder zu stoppen verwendest du die Option stop.


		
		
			sudo /etc/init.d/pymultimonaprs stop
			
				
					
				
					1
				
						sudo /etc/init.d/pymultimonaprs stop
					
				
			
		

 
Weitere Info´s gibt's hier
 
Tips am Rande...
mit diesem Befehl kannst Du das Signal am Kopfhörerausgang ausgeben:


		
		
			rtl_fm -f 144800000 -s 44100 -g 9 -l 0 - | aplay -t raw -f S16_LE -r 44100 -c 1
			
				
					
				
					1
				
						rtl_fm -f 144800000 -s 44100 -g 9 -l 0 - | aplay -t raw -f S16_LE -r 44100 -c 1
					
				
			
		

Übrigens… einen Radiosender hören und an den Kopfhörerausgang umleiten geht mit:


		
		
			rtl_fm -f 92.2e6 -s 200000 -r 48000 - | aplay -r 48k -f S16_LE -t raw
			
				
					
				
					1
				
						rtl_fm -f 92.2e6 -s 200000 -r 48000 - | aplay -r 48k -f S16_LE -t raw
					
				
			
		

 
Here is an installer script
… for: rtl_sdr, multimon-ng and kalibrate-rtl RPi Installer


		
		
			#!/bin/sh
# install :
# curl -o installer.sh https://gist.github.com/iNem0o/6346423/raw && chmod +x installer.sh && sudo ./installer.sh

sudo apt-get update
sudo apt-get --no-install-recommends -y install git cmake libusb-1.0-0-dev libpulse-dev libx11-dev screen qt4-qmake libtool autoconf automake libfftw3-dev

mkdir ~/src

echo "Installation de rtl_sdr"
cd ~/src
git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git
cd ~/src/rtl-sdr
mkdir build
cd build
cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON
make
sudo make install
sudo ldconfig

echo "Installation de multimon-ng"
cd ~/src
git clone https://github.com/EliasOenal/multimonNG.git
cd ~/src/multimonNG
mkdir build
cd build
qmake ../multimon-ng.pro
make
sudo make install

echo "Installation de Kalibrate"
cd ~/src
git clone https://github.com/asdil12/kalibrate-rtl.git
cd kalibrate-rtl
git checkout arm_memory
./bootstrap
./configure
make
sudo make install
			
				
					
				
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						#!/bin/sh
# install :
# curl -o installer.sh https://gist.github.com/iNem0o/6346423/raw && chmod +x installer.sh && sudo ./installer.sh
 
sudo apt-get update
sudo apt-get --no-install-recommends -y install git cmake libusb-1.0-0-dev libpulse-dev libx11-dev screen qt4-qmake libtool autoconf automake libfftw3-dev
 
mkdir ~/src
 
echo "Installation de rtl_sdr"
cd ~/src
git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git
cd ~/src/rtl-sdr
mkdir build
cd build
cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON
make
sudo make install
sudo ldconfig
 
echo "Installation de multimon-ng"
cd ~/src
git clone https://github.com/EliasOenal/multimonNG.git
cd ~/src/multimonNG
mkdir build
cd build
qmake ../multimon-ng.pro
make
sudo make install
 
echo "Installation de Kalibrate"
cd ~/src
git clone https://github.com/asdil12/kalibrate-rtl.git
cd kalibrate-rtl
git checkout arm_memory
./bootstrap
./configure
make
sudo make install
					
				
			
		

 
pymultimonaprs
Symbol Table




Symbol
Table /
Table \


!
Triangle w/!
Triangle w/!


"
Rain Cloud
Rain Cloud


#
Digi
DIGI


$
Phone Symbol
$ Symbol


%
DX
DX


&
GATE-HF
GATE


’
Small Aircraft
Aircraft Crash


(
Cloud
Cloud


)
TBD



*
SNOW Flake
SNOW Flake


+
Red Cross



,
Reverse L



–
House w/omni



.
Small x



/
Red Dot



0
0 in a box
Circle


1
1 in a box



2
2 in a box



3
3 in a box



4
4 in a box



5
5 in a box



6
6 in a box



7
7 in a box



8
8 in a box



9
9 in a box
GAS


:
Fire
?


;
Tent
Tent


<
Motorcycle
Pennant


=
Train Engine



>
Car
Car


?
POS Antenna
? in a box


@
HURRICANE/STORM
HURRICANE/STORM


A
First Aid
Box


B
BBS
Blowing Snow


C
Canoe



D
D in a circle



E
E in a circle
Smoke Stack


F
F in a circle



G
Grid Square Antenna
?


H
Hotel/Bed



I
TCP/IP
?


J
J in a circle
Lightening


K
School House



L
Light House
Light House


M
Mac



N
NTS
?


O
Balloon



P
Police car
Rx


Q
Circle with in Circles
Circle with in Circles


R
RV
Restaurant


S
Shuttle
Satellite


T
Thunderstorm (cloud/bolt)
Thunderstorm (cloud/bolt)


U
School Bus
Sun


V
VORTAC
VORTAC Symbol


W
National Weather Service
NWS-Digi


X
Helicopter



Y
Sail Boat



Z
Windows



[
Runner
WC


\
DF Triangle



]
Packet Mail Box



^
Large Aircraft
Large Aircraft


_
Weather Station
WS-Digi



Satellite Dish



a
Ambulance



b
Bike
blowing cloud


c
DX antenna



d
Fire dept.
DX Antenna


e
Horse
Sleet cloud


f
Fire Truck
FC Cloud


g
glider
Pennant (2)


h
Hospital
HAM


i
Island
Island


j
Jeep
Jeep


k
Truck
Truck


l
Small dot
Small Dot


m
MIC
Mile Post


n
N
Small Triangle


o
EOC
Dot with in Circles


p
Puppy
Dot with in Circles


q
GS Antenna
GS Antenna


r
Antenna Tower
Antenna Tower


s
Boat
Boat


t
TS
?


u
18 Wheel Truck



v
Van
Dot with in Circles


w
H20
Flood


x
X Windows
Red Dot


y
House w/Yagi
House w/yagi


z
X Windows



{
FOG
FOG


[PIPE]
Black Line
Black Line


}
TCP
TCP


~
Sail Boat
Sail Boat

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Installation der Treiber

Kalibrieren des Sticks

Supported gain

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Testen des Empfangs

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