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新一代 Raspberry Pi 2 性能测试之开源软件无线电追踪飞机信息

北京创客空间    2015/3/4  

安装开源软件无线电(GNU Radio),用xxx追踪飞机轨迹


众所周知,树莓派(Raspberry Pi )价格低廉,配备非常实用的GPIO接口;最重要的是Raspberry Pi本身创意无限,其社区也相当活跃,开发出了一些令人不可思议的应用软件。


虽然Raspberry Pi 2 Model B+非常优秀,但是其单核处理器总是有些不尽人意,玩家总是想要更强大的处理器来运行更大的应用程序。一个非常好的例子就是软件定义的无线电(SDR),因为这个应用程序对硬件配置比较高,换句话说需要Raspberry Pi的性能更强大。


如今刚发布的新一代Raspberry Pi 2Model B内存是1GB,相比上一代内存翻了一倍;处理器也升级到4核心,官方称 性能是上一代的6倍,所以运行SDR应用程序会更流畅。



装GUN Radio


GNU Radio SDR工具包是一个相当大的程序,对计算机的性能要求非常高。目前这个工具包只有在Raspbian OS的测试版“jessie”里下载。原本Pi 2 配置的SD卡里只有稳定版“wheezy”,现在我们需要在测试版软件库里搜索GNU Radio SDR工具包。


编辑 sources.list 文件,在/etc/apt/sources.list中加上这一行命令:


  1. deb http://archive.raspbian.org/raspbian jessie main


更新Apt cache:


  1. $ sudo apt-get update


安装 GNU Radio 程序:


  1. $ sudo apt-get install gnuradio gnuradio-dev



RTL-SDR软件的安装及测试



廉价的xxx,大概10英镑,再加上开源SDR软件就能实现接收飞机雷达信号了。如图将xxx和天线接入Pi 2 的USB接口。


因为我们是在Linux环境下面实现飞机追踪,但是我们需要提前做好设置,否则xxx接收的就是电视信号。


编辑etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf 文件,加入这行命令:


  1. blacklist dvb_usb_rtl28xxu


安装 rtl-sdr软件:


  1. $ sudo apt-get install rtl-sdr gr-osmosdr


作为普通用户,我们需要有访问设备的权限,为此我们需要定义一个新udev规则。


首先查询 USB ID。确认xxx插入了Pi 2的USB口,然后输入:


  1. $ lusb


我得到的结果是:


  1. Bus 001 Device 004: ID 0bda:2832 Realtek Semiconductor Corp. RTL2832U DVB-T


接下来新建 /etc/udev/rules.d/20.rtlsdr.rules文件夹,输入:


  1. SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0bda", ATTRS{idProduct}=="2832", GROUP="adm", MODE="0666", SYMLINK+="rtl_sdr"


然后重启Pi 2。


简单测试一下



运行gr-osmocom软件中的FFT程序,输入:


  1. $ osmocom_fft


我们会看到上面的FFT频谱显示。



如果我们查看Pi 2 CPU负荷,会发现CPU可用空间还非常大,四核CUP中只用1核运行,其使用率是70%。


解调软件gr-air-modes的安装及使用


大约在2年半前,笔者写过另一篇博客——如何使用xxx和gr-air-modes软件从S模式应答机中接收飞机位置以及航向信息。那次实验使用笔记本电脑做的,其实笔者也尝试过用树莓派 Model B,但是 Model B 的处理能力不够,导致操作超时。


为了编译gr-air-modes软件,我们需要一些 附加依赖项,输入:


  1. $ sudo apt-get install sqlite pyqt4-dev-tools liblog4cpp5-dev swig


安装完上面的依赖项后,我们就可以使用git克隆源码到Pi 2:


  1. $ git clone [https://github.com/bistromath/gr-air-modes.git](https://github.com/bistromath/gr-air-modes.git)


编译安装:


  1. $ cd gr-air-modes

  2. $ mkdir build

  3. $ cd build

  4. $ cmake ../

  5. $ make

  6. $ sudo make install

  7. $ sudo ldconfig


然后我们就可以运行这个程序了:


  1. $ modes_rx -s osmocom


只用一个小小的天线,在距机场很远的数公里之外,笔者仍然收到所有飞机信息!



再次查看 Pi 2 的CPU,CPU还是有很大空间的。



结束语:


树莓派2 于其第一代相比,硬件配置明显改善——使用了4核心ARM架构处理器,性能明显提升,这对大多数人来说xx是好事,尤其是那些想用xxx追踪航班信息的人来说这是一件让人愉悦的事情。



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