Introduction aux WebSDR

Introduction aux WebSDR

Les WebSDR, ou récepteurs définis par logiciel accessibles via le Web, représentent une avancée révolutionnaire dans le monde de la radio et des communications. Ils permettent à tout utilisateur, sans équipement spécialisé, de se connecter à des récepteurs distants via Internet pour écouter des transmissions en temps réel sur une large gamme de fréquences. Ces récepteurs, installés aux quatre coins du monde, offrent une diversité de bandes (HF, VHF, UHF) et permettent d’accéder à des signaux souvent impossibles à capter localement.

Grâce aux WebSDR, les passionnés de radio, radioamateurs, de Cibi, ou encore pour les SWL (Short Wave Listeners) et débutants peuvent explorer facilement les communications radio, écouter des stations lointaines, décoder des signaux numériques, ou même suivre des échanges maritimes et aéronautiques. Cette technologie rend l’écoute radio universelle et accessible, tout en offrant une flexibilité et une diversité sans précédent.

Fonctionnement des WebSDR

Les WebSDR (Software Defined Radio sur le web) permettent aux utilisateurs d’écouter des transmissions radio en ligne, en temps réel, via leur navigateur web, sans avoir besoin de matériel spécifique. Un WebSDR est composé de plusieurs éléments techniques qui permettent ce fonctionnement, principalement un récepteur SDR (Software Defined Radio) connecté à un ordinateur avec un accès internet. Voici un aperçu détaillé de leur fonctionnement :

1. Concept de la Radio Définie par Logiciel (SDR)

• Les récepteurs SDR convertissent les signaux radio reçus en signaux numériques, ce qui permet de traiter les fréquences via un logiciel, plutôt que par des circuits matériels traditionnels.
• Ce concept rend les SDR très flexibles, car un seul dispositif peut être utilisé pour écouter différentes bandes de fréquences et modes de transmission (AM, FM, SSB, CW, etc.), en changeant simplement de configuration logicielle.

2. Composants d’un WebSDR

• Antenne : Capte les signaux radio dans une ou plusieurs bandes de fréquences. Le choix de l’antenne dépend des bandes de fréquences que l’on souhaite couvrir (HF, VHF, UHF).
• Récepteur SDR : Numérise les signaux captés par l’antenne. Il peut s’agir d’un matériel SDR de type RTL-SDR, HackRF, ou des récepteurs plus spécialisés comme l’AirSpy ou les SDR de haute qualité comme ceux de SDRplay.
• Serveur WebSDR : Un ordinateur doté d’un logiciel serveur SDR (comme le serveur WebSDR de PA3FWM, l’un des premiers développés) qui gère le flux numérique du récepteur, le traite et le transmet en direct sur internet.
• Serveur Web : Fournit une interface web permettant aux utilisateurs de se connecter, d’interagir avec les commandes du SDR (changement de fréquence, mode, etc.), et d’écouter le son produit.

3. Fonctionnement du Traitement et de la Diffusion

• Numérisation et Traitement : Le récepteur SDR numérise le signal radio et envoie les données à l’ordinateur où le logiciel serveur SDR traite le flux en temps réel.
• Transmission sur Internet : Une fois traité, le signal audio est converti en flux audio compressé (comme un flux MP3 ou AAC) et envoyé aux utilisateurs via internet.
• Interface Utilisateur : Le serveur web propose une interface graphique qui simule un récepteur radio avec les commandes de base (réglage de la fréquence, choix du mode de modulation). Les utilisateurs peuvent voir le spectre des fréquences en direct, ce qui rend la navigation très intuitive.

4. Interactivité Multi-Utilisateur

• Contrairement aux radios physiques qui ne permettent qu’un seul utilisateur par fréquence, les WebSDR supportent des centaines d’utilisateurs simultanés grâce au traitement numérique des signaux. Chaque utilisateur peut écouter une fréquence différente sur la même bande.
• Le serveur WebSDR partage les ressources du SDR et répartit les différentes fréquences de réception entre les utilisateurs sans interférences.

5. Utilisations et Avantages

• Accessibilité : Permet aux radioamateurs, SWL (Short Wave Listeners) et curieux de la radio d’écouter des bandes de fréquences sans posséder d’équipement radio.
• Surveillance des bandes : Les WebSDR sont utiles pour surveiller les activités sur les bandes amateur, marine, aviation, météorologique, et autres services.
• Formation et découverte : Excellents outils pour les débutants qui peuvent explorer les ondes sans se ruiner dans du matériel.
• Utilisation à distance : Particulièrement utile pour les personnes qui ne peuvent pas installer d’antenne chez elles.

6. Limitations et Défis Techniques

• Qualité de réception dépendante de l’environnement : Les performances dépendent de la qualité de l’antenne, de l’emplacement du serveur, et des interférences locales.
• Bande passante du serveur : La gestion d’un grand nombre d’utilisateurs simultanés peut entraîner une surcharge et nécessiter une bande passante élevée.
• Légère latence : La conversion numérique et la diffusion en ligne créent un décalage de quelques secondes par rapport à une réception directe.

Avantages des WebSDR

1. Accessibilité : Les WebSDR sont accessibles de n’importe où, avec simplement une connexion internet.
2. Diversité géographique : On peut écouter des fréquences du monde entier sans être limité par la portée de son propre équipement.
3. Simplicité d’utilisation : L’interface Web est généralement intuitive, permettant aux débutants comme aux utilisateurs avancés de s’y retrouver facilement.

Liste de WebSDR populaires

• WebSDR.org : Ce site répertorie des dizaines de récepteurs SDR du monde entier.
• KiwiSDR : Conçu pour fonctionner avec des modules SDR Kiwi, c’est un réseau mondial d’écouteurs HF.
• World of Receivers and Transmitters : Un site très complet que j’utilise. Il y a beaucoup d’outils de recherche et même de l’APRS

Tutoriels : Comment utiliser un WebSDR

Les WebSDR permettent d’écouter des transmissions radio en temps réel via une simple interface web, rendant accessibles les ondes à tous, sans matériel radio personnel. Voici un guide complet pour débuter avec les WebSDR et découvrir leur potentiel, des bases de l’écoute à l’utilisation de modes numériques.

Étape 1 : Choisir et Accéder à un Site WebSDR

1. Choisissez un WebSDR : Plusieurs plateformes WebSDR sont disponibles gratuitement. Le site websdr.org propose une liste de serveurs dans le monde entier, offrant un large éventail de bandes et de modes.
2. Sélectionnez un serveur : Choisissez un serveur proche de votre localisation pour de meilleures conditions de réception, ou explorez d’autres régions pour écouter des transmissions internationales.

Étape 2 : Comprendre l’Interface WebSDR

Chaque interface WebSDR inclut plusieurs éléments :

• Spectre de fréquences : Représente visuellement les signaux actifs. Les pics dans le spectre indiquent des signaux en cours de transmission.
• Bande de fréquence : Choisissez la bande en fonction de ce que vous souhaitez écouter (HF pour les bandes radioamateurs, VHF pour les stations locales, etc.).
• Contrôles de fréquence : Utilisez les curseurs ou cliquez directement dans le spectre pour sélectionner la fréquence d’écoute.
• Choix du mode : Sélectionnez le mode de modulation (AM, FM, SSB, CW, etc.), selon le type de transmission que vous écoutez.

Étape 3 : Sélectionner et Ajuster la Fréquence

1. Cliquer sur une fréquence : En cliquant directement sur un pic dans le spectre, vous ajustez la fréquence sur une transmission active.
2. Affiner la fréquence : Utilisez les boutons de réglage fin ou saisissez la fréquence dans la zone de saisie.
3. Ajustement de la bande passante : La bande passante du récepteur peut être ajustée pour filtrer les interférences, en particulier pour des modes comme la SSB.

Étape 4 : Choisir le Mode de Modulation

• AM (Amplitude Modulation) : Utilisé pour les stations de radiodiffusion et certaines bandes maritimes.
• FM (Frequency Modulation) : Utilisé pour les réseaux locaux en VHF/UHF.
• SSB (Single Side Band) : Pour les communications radioamateurs HF, LSB (Lower Side Band) est utilisé en dessous de 10 MHz, et USB (Upper Side Band) au-dessus.
• CW (Continuous Wave) : Pour écouter le Morse, principalement utilisé en radioamateur et dans certaines transmissions maritimes.

Étape 5 : Écouter et Ajuster le Volume

1. Volume : Assurez-vous que le volume est activé et ajustez-le selon vos préférences.
2. Filtrage audio : Certains serveurs offrent des filtres de réduction du bruit, utiles pour améliorer la clarté de l’audio.

Étape 6 : Utiliser les Fonctionnalités Avancées

• Sauvegarde des fréquences : Certains sites permettent de sauvegarder vos fréquences préférées.
• Multi-utilisateur : Plusieurs utilisateurs peuvent écouter des fréquences différentes simultanément.
• Enregistrement : Certains WebSDR permettent d’enregistrer le flux audio pour une écoute ultérieure.

Étape 7 : Explorer et Expérimenter

• Navigation entre les bandes : Essayez différentes bandes et modes pour explorer des signaux variés.
• Observer le spectre : Certaines heures sont plus propices à l’activité radio, en particulier les bandes HF le soir pour les communications longue distance.

Étape 8 : Décoder les Modes Numériques (PSK31, RTTY, et Autres)

Les WebSDR permettent également d’écouter et de décoder des modes numériques comme le PSK31 et le RTTY, en utilisant un logiciel de décodage. Voici comment procéder :

1. Installer un Logiciel de Décodage : Téléchargez un logiciel de décodage de modes numériques comme Fldigi, MultiPSK, ou MMTTY. Ces outils sont compatibles avec des modes numériques populaires.
2. Configurer le WebSDR : Réglez le WebSDR en mode USB sur la fréquence du mode numérique cible, par exemple, le PSK31 ou le RTTY. Les bandes spécifiques à chaque mode sont indiquées dans les guides des logiciels.
3. Transmettre l’Audio : Utilisez la sortie audio du WebSDR et redirigez-la vers le logiciel de décodage.
   • Option 1 : Configurez un câble virtuel (comme Virtual Audio Cable sur Windows) pour diriger l’audio du navigateur vers le logiciel.
   • Option 2 : Placez un microphone proche des haut-parleurs de votre ordinateur pour capturer le son.
4. Lancer le Décodage : Ouvrez le logiciel de décodage et observez le texte s’afficher en temps réel, une fois le signal correctement réglé.

Modes Populaires à Essayer

• PSK31 : Un mode utilisé en radioamateur pour les communications texte.
• RTTY (Radiotélétype) : Pour des messages texte souvent utilisés lors des concours radio.
• FT8/JS8Call : Optimisés pour les signaux faibles, idéaux pour les longues distances.

Conseils pour une Meilleure Expérience

• Propagation et Horaires : Les bandes HF sont plus actives le soir, tandis que la VHF et l’UHF sont plus propices en journée.
• Documentation : Les forums et guides spécialisés peuvent vous aider à perfectionner votre écoute et votre décodage.

Le matériel WebSDR : Que faut-il pour héberger son propre SDR ?

• 1. Le Matériel Nécessaire pour Héberger un WebSDR

  Pour créer un serveur WebSDR, il est indispensable d’avoir une configuration de matériel radio, de réception, et d’un ordinateur. Voici les composants clés :

  a) Récepteur SDR ( matériel disponible chez

  Le cœur de votre serveur WebSDR est un récepteur SDR (Software Defined Radio). Voici quelques options populaires : disponible chez passion-radio.fr

  • RTL-SDR : Ce récepteur d’entrée de gamme est économique et capable de recevoir des fréquences de 500 kHz à 1,7 GHz, selon le modèle. C’est un bon choix pour des projets de faible coût, mais avec des performances limitées en HF.
  • SDRplay RSP1A, RSP2, ou RSPdx : Ces modèles offrent une meilleure sensibilité et une couverture de fréquence plus étendue, allant de quelques kHz jusqu’à 2 GHz. Ils sont populaires pour les WebSDR couvrant les bandes HF et VHF.
  • HackRF One : Un récepteur/transmetteur SDR couvrant de 1 MHz à 6 GHz, idéal pour les applications expérimentales, bien que plus coûteux.
  • Airspy HF+ Discovery : Conçu pour une réception HF de haute qualité, il est très prisé pour les WebSDR axés sur les bandes radioamateurs et HF en raison de sa grande sensibilité.
  • SDR récepteurs professionnels : Pour des installations durables et de qualité supérieure, certains WebSDR utilisent des récepteurs professionnels comme ceux de RFspace ou les modèles de SDR de la série Ettus.

  b) Antenne

  La sélection de l’antenne est cruciale pour assurer une bonne réception sur les bandes de fréquences ciblées. Voici quelques options populaires : disponible chez passion-radio.fr

  • Antenne large bande : Une antenne large bande (comme une discone ou une long filaire) permet de couvrir plusieurs bandes de fréquences, bien adaptée pour les WebSDR multibandes.
  • Antenne dipôle pour HF : Un dipôle est idéal pour les bandes HF, offrant une bonne réception des signaux longue distance.
  • Antenne Yagi ou directive : Pour se concentrer sur une direction ou une bande spécifique (comme VHF ou UHF), les antennes Yagi offrent une directivité accrue.
  • Préamplificateur : Dans les zones où le signal est faible, un préamplificateur peut renforcer les signaux faibles avant qu’ils n’atteignent le récepteur SDR.

  c) Ordinateur et Matériel de Support

  Un ordinateur doit traiter les signaux entrants et les transmettre au Web. Voici ce qui est recommandé :

  • Ordinateur (PC ou Raspberry Pi) : Une machine avec une bonne puissance de calcul est nécessaire. Un Raspberry Pi peut suffire pour des WebSDR limités, mais un PC avec un processeur performant est préférable pour des installations complexes.
  • Carte son : Si votre récepteur SDR transmet l’audio par sortie analogique, une carte son de haute qualité sera nécessaire pour capturer le signal.
  • Connexion internet stable : Une bonne bande passante est cruciale pour diffuser des flux audio à plusieurs utilisateurs. Une connexion de 10 Mbps en upload ou plus est recommandée pour un WebSDR à haute disponibilité.

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  2. Le Logiciel pour un WebSDR

  Le logiciel SDR transforme les signaux reçus en données audio accessibles en ligne. Quelques options :

  • Logiciel WebSDR : WebSDR (disponible sur websdr.org) est le logiciel original qui a popularisé l’utilisation des WebSDR. Il est idéal pour les configurations de base et supporte plusieurs utilisateurs.
  • OpenWebRX : Une alternative open-source qui offre des options d’interfaçage avancées, un support multi-utilisateur et un affichage interactif des signaux.
  • SDR Console : Ce logiciel propose une interface puissante pour l’hébergement de SDR et permet de gérer les fonctions avancées comme le suivi de satellite et les modes numériques. Il est recommandé pour les installations SDR professionnelles.

  Ces logiciels exigent des connaissances en configuration réseau et administration système pour la diffusion en ligne.

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  3. Configuration Réseau et Serveur

  Le WebSDR étant un service en ligne, il est nécessaire de configurer le réseau et le serveur pour la diffusion :

  • Serveur Web : Vous pouvez héberger votre WebSDR sur un serveur local, ou en externalisant sur un hébergement en ligne pour une meilleure accessibilité.
  • Configuration du Port-Forwarding : Assurez-vous d’ouvrir les ports de votre routeur pour permettre l’accès extérieur au WebSDR.
  • Gestion de la bande passante : Les WebSDR avec plusieurs utilisateurs consomment beaucoup de bande passante. Une gestion de la qualité de service (QoS) peut être configurée pour équilibrer les flux.

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  4. Optimisation et Maintenance de votre WebSDR

  Héberger un WebSDR nécessite un suivi régulier pour garantir la qualité du service :

  • Maintenance de l’antenne : Vérifiez régulièrement l’antenne pour vous assurer qu’elle n’est pas obstruée ni endommagée, surtout dans les conditions climatiques difficiles.
  • Mises à jour du logiciel : Les logiciels SDR et WebSDR doivent être mis à jour régulièrement pour bénéficier des améliorations et des correctifs de sécurité.
  • Surveillance de la bande passante : Si votre WebSDR rencontre des lenteurs, surveillez la bande passante utilisée par les utilisateurs, et ajustez si nécessaire.

  En suivant ces étapes et en utilisant le matériel adéquat, vous pouvez transformer votre installation SDR en un service WebSDR accessible au public, permettant ainsi à la communauté d’explorer les ondes radio en temps réel.

Conclusion

Les WebSDR ouvrent une nouvelle manière d’exploration et de découverte pour les passionnés de radio et les curieux du monde des ondes. En mettant à disposition des récepteurs distants accessibles en ligne, ils démocratisent l’écoute radio, permettant à chacun d’explorer les fréquences du monde entier depuis chez soi. Que ce soit pour écouter des stations internationales, découvrir les échanges radioamateurs, suivre les transmissions maritimes ou aériennes, ou même décoder des signaux numériques, les WebSDR offrent une richesse de possibilités sans nécessiter d’équipement coûteux. Ils connectent les passionnés aux signaux de la planète, favorisant les échanges et l’apprentissage au sein de la communauté radio. En combinant technologie et passion, les WebSDR s’imposent comme des outils incontournables pour tous ceux qui souhaitent s’initier ou approfondir leurs connaissances dans l’univers des communications radio.

Pour rappel nous avons la chance d’avoir  Le WEBSDR de Mulhouse (F68) par F4JZF Alain qui se trouve 1ère page du Blog 

Bonne écoute

Source : @TechMindsOfficial