ATV RX/TX – návod (beta)

ATV RX/TX je přijímač (i vysílač) DVB-S2 pro amatérskou televizi v pásmu 13 cm. Rádiem je Seeed XIAO ESP32-S3 připojený přes USB-OTG, telefon nebo tablet s Androidem signál demoduluje (leandvb), dekóduje LDPC (ldpc_tool) a ukazuje obraz spolu s MER, konstelací a údaji o streamu. Protějškem je samostatný maják s ESP32-C3 (ESP32-DATV-SA) – a stejná aplikace také vysílá: s XIAO ESP32-C3 na USB-OTG posílá živě testkartu, obraz z kamery nebo obrázek či video z telefonu jako DVB-S2 (přepínač RX | TX nahoře).

⚠ Vysílá se v radioamatérském pásmu 13 cm (2,3–2,45 GHz). K vysílání je nutné platné oprávnění (koncese) radioamatéra. Vysílej jen se svou značkou, na kmitočtech a s výkonem, které tvé oprávnění a národní kmitočtový plán dovolují (2345 MHz leží v ATV segmentu band plánu IARU 1. oblasti). Část pásma kolem 2,4 GHz sdílí Wi-Fi a další služby – bez koncese je vysílání nezákonné a ruší ostatní. Samotný příjem koncesi nevyžaduje.

Beta. Aplikace je ke stažení zdarma pod GNU GPL v3.

Co potřebuješ

1. Firmware do desek (jednou)

Z aplikace (bez počítače): nejdřív nainstaluj aplikaci (kapitola 2). Připoj desku přes OTG, otevři menu ⋮ → Firmware (S3 / C3) a klepni na Write firmware into the connected board. Aplikace přepne desku do zavaděče v ROM, ten prozradí čip – ESP32-S3 → přijímač, ESP32-C3 → vysílač, splést se nedají –, stáhne aktuální firmware z webu (uloží si ho i pro práci bez sítě), zapíše ho s ukazatelem průběhu, ověří (MD5) a desku restartuje. Android se na přístup k USB zeptá dvakrát (deska se v zavaděči objeví znovu). Nový firmware na webu nepotřebuje novou aplikaci. Check versions on the web ukáže aktuální verze a které tvoje desky (ty, do kterých aplikace zapisovala nebo s nimi mluvila) mají starší firmware.

Z prohlížeče: webový flasher v Chrome nebo Edge na počítači – připoj XIAO datovým kabelem, drž BOOT, ťukni RESET, pusť BOOT, klikni na tlačítko přijímače (S3) nebo vysílače (C3), vyber port a potvrď. Po dokončení RESET. (Smazání tam smaže i kalibraci nosné v C3, viz kapitola 4.)

Z příkazové řádky (tento repozitář, Linux): S3 third_party/ESP32-DATV-RX/tools/install.sh, pak rx/flash_rx_xiao.sh; C3 tx/build_c3_web.sh nebo tx/flash_tx.sh (README).

Desky se hlásí jako 303a:1001 a po každém zapnutí spustí svůj firmware.

2. Aplikace

1. Stáhni APK z Releases (soubor atvrx-….apk, kontrolní součet v SHA256SUMS).
2. Otevři ho v telefonu a povol instalaci z tohoto zdroje (Instalovat neznámé aplikace).
3. Při prvním spuštění povol oznámení – příjem běží ve službě na pozadí a v oznámení je jeho stav a tlačítko Stop.
4. Připoj S3 přes OTG. Android nabídne otevření ATV RX/TX a zeptá se na přístup k USB zařízení – povol.

Aktualizace: jednou denně se aplikace podívá na GitHub po nové verzi a po novějším firmwaru pro desky, které zná, a ohlásí to dialogem (Download otevře vydání; Skip this version ji přeskočí). Menu ⋮ → Check for updates zkontroluje hned, Daily update check: on/off kontrolu vypne. Nové APK se nainstaluje přes staré (stejný podpis), nastavení zůstane. Automatické aktualizace bez dialogu: Obtainium s adresou https://github.com/ok1cdj/ESP32-ATV (zapnout include pre-releases).

3. Příjem

1. Nahoře zvol Preset… – např. Beacon 50k QPSK 3/4 (kmitočet 2345.000 MHz, 50 kS/s). Předvolba nastaví kmitočet, symbolovou rychlost, modulaci, kódový poměr a velikost rámců; vlastní nastavení ulož tlačítkem Save. Vyhni se kmitočtům na násobcích 20 MHz (2320, 2340, 2360 …): S3 má přesně tam vlastní parazitní čáru, uvnitř signálu.
2. Gain: na stole 10 dB, na vzdálenost 30 dB a víc. Při silném signálu a velkém zisku se přijímač zahltí (MER klesá, ztrácí zámek).
3. Start. Aplikace nejdřív sekundu hledá signál (FFT), naladí se na jeho střed a spustí demodulátor.
4. První obraz přijde, až ldpc_tool dekóduje první dávku 32 rámců: při 333 kS/s asi za 3 s, při 50 kS/s asi za 20 s, při 40 kS/s asi za 27 s (první neúplná dávka se často ztratí, takže v praxi i dvojnásobek). Pak už obraz běží plynule (zpožděný o tu dávku). Maják s krátkými rámci (FRAME=short) a předvolba Beacon … short zkrátí čekání čtyřikrát, na 5–8 s, při stejné citlivosti (krátké rámce).

Zvuk hraje s obrazem: AAC (i HE-AAC, které posílá TX této aplikace) a MPEG audio (MP2 – posílá ho řada DATV vysílačů i převodník videa ESP32-DATV-SA – a MP3). Obraz se řídí hodinami zvuku, takže jdou spolu i ve chvíli, kdy ldpc_tool vydává rámce po dávkách. ⋮ → Sound off / on zvuk ztlumí. AAC v LATM a AC-3 podporované nejsou (stav to napíše); bez zvuku se obraz ukazuje, jak přichází, jako dřív.

Obrazovku můžeš zhasnout nebo přepnout do jiné aplikace – příjem běží dál ve službě (i zvuk). Zastavíš ho tlačítkem Stop v aplikaci nebo v oznámení.

Nahrávání: ● REC vedle Start (během příjmu) zapisuje přijatý transportní proud do souboru přesně tak, jak přišel, nic se nepřekódovává – obraz, zvuk i název služby jako při vysílání, podle rychlosti asi 20–300 MB za hodinu. Začne u nejbližšího klíčového snímku obrazu (s tabulkami proudu před ním), takže soubor hraje čistě od začátku; výpadek signálu je v souboru mezera. Vedle něj je .srt (titulky) se stejným jménem: každou sekundu čas, MER, CNR, odchylka nosné a rámce – přehrávač je ukáže přes obraz, hodí se na testy dosahu. Ukončí ho ■ (s časem nahrávání) nebo Stop REC v oznámení; skončí i se zastavením příjmu a sám, když dochází místo. Kam: Download/ATV RX/ (Android 10+, např. ATV_2026-10-18_153012_2345.000MHz_50k_SV0SYH.ts); Android 9: Android/data/com.ok1cdj.atvrx/files/Movies/ATV RX/. Přehraješ ho ve VLC nebo mpv (telefon i PC; VLC si .srt najde sám; VLC na Linuxu potřebuje vlc-plugin-dvb a vlc-plugin-ffmpeg, při černém obrazu vypni Hardwarově akcelerované dekódování) – galerie telefonu .ts většinou neumí.

Co znamenají údaje

4. Samostatný maják (ESP32-C3)

Firmware vysílače z webu (kapitola 1, fork ESP32-DATV-SA od ESP32-ATV, licence PolyForm Noncommercial) sám nic nevysílá, dokud do něj neuložíš maják se svou značkou:

1. Připoj C3 přes OTG, přepni na TX a nastav vše jako pro živé vysílání (kapitola 5): kmitočet, symbolovou rychlost (do 333 kS/s), kódový poměr QPSK, velikost rámců (při nízkých rychlostech nejlépe short), piloty, značku, AMP, obraz (testkarta, kamera, nebo vlastní obrázek či video – File…), zvuk (CW ID: značka v Morseovce jednou za smyčku; from the video; při 40–50 kS/s zvol kb/s, auto tam zvuk neposílá) a délku (10–60 s, nebo video: celá délka videa, nic se neusekne – do toho, co se při dané rychlosti vejde do flash).
2. Klepni na Save as beacon in the C3. Telefon po tu dobu nahrává obraz, zakóduje ho jako smyčku a uloží do flash C3 (ukazatel průběhu: nahrávání, kódování, ukládání – pro 20 s asi půl minuty).
3. Odpoj C3 a napájej ho čímkoli – powerbankou, nabíječkou. Po každém zapnutí vysílá smyčku sám, na uloženém kmitočtu a úrovni, bez telefonu. Nový maják ten starý nahradí.

Poznámky:

• AMP je úroveň buzení DAC v C3, ne změřený výkon (tabulka v kapitole 5); smyčka si nese tu, se kterou byla uložena.
• Maják se přijímá jako každý jiný, např. Beacon 50k QPSK 3/4 short v aplikaci. Skutečná symbolová rychlost C3 je 160 MHz dělených celým číslem (333 kS/s → 333 333; 40, 50, 100, 125, 250 kS/s přesně).
• Kalibrace nosné: C3 propouští svou nosnou (tón uprostřed signálu). Korekce je uložená v C3 (BDC, měří se rx/cal_dc.py --save s S3 na PC) a platí i pro maják; zápis firmwaru z aplikace ji zachová, smazání ve webovém flasheru ji smaže. Platí pro jeden kmitočet.
• Smyčky z převodníku videa původního projektu (330,58 kS/s, QPSK 3/4) tento firmware přehraje také (zápis esptoolem na 0x110000).
• Na PC: tx/make_flash_loop.py VIDEO --baud 40000 --frame short --call ZNACKA -o loop.bin udělá smyčku z libovolného videa, tx/c3_vidw.py loop.bin ji uloží přes USB, tx/c3_vidw.py --erase ji smaže. Vývojáři mohou dál stavět firmware s vestavěnou testkartou (tx/make_beacons.sh, tx/flash_tx.sh, README).

5. Vysílání z telefonu (TX, beta)

Telefon sám zakóduje obraz (H.264), transport stream i DVB-S2 a posílá symboly do C3, který jen moduluje (jeho režim s PC). C3 potřebuje firmware vysílače (kapitola 1); příkaz z USB zastaví běžící maják a spustí živý režim.

1. Připoj XIAO ESP32-C3 přes OTG místo S3 (jeden port: RX a TX se střídají). C3 s anténou dej dál od telefonu – položený vedle něj dával signál o 20 dB slabší a nedekódoval se.
2. Nahoře přepni na TX, povol přístup k USB (a ke kameře, když ji použiješ).
3. Nastav kmitočet (2300–2450 MHz, jinak ho firmware odmítne), symbolovou rychlost, QPSK / 8PSK, kódový poměr, velikost rámců (short dá při nízkých rychlostech první obraz 4× dřív), piloty, značku, AMP (300 = 0 dB, pár mW; 13 = −27 dB; 8PSK až 420), obraz (testkarta, zadní nebo přední kamera, nebo soubor s obrázkem či videem) a zvuk: vypnutý, mikrofon, CW ID (tvoje značka v Morseovce, 20 WPM, 700 Hz, každých 30 s), mikrofon
   • CW ID nebo from the video, s jeho datovým tokem.
4. Start TX. Aplikace si z C3 přečte jeho DC kalibraci (BDC) a spustí ho; ve stavu je zaplnění bufferu C3 (má se držet kolem 3000), rychlost TS a videa. TX běží na pozadí i se zhasnutým displejem; zastavíš ho Stop TX nebo v oznámení.

• AMP je špičková amplituda, kterou C3 budí modulátor, v kódech DAC (1–480) – digitální úroveň buzení, ne změřený výkon. Mění napětí: úroveň = 20·log₁₀(AMP / 300) dB.

  AMP	úroveň	použití
  480	+4 dB	maximum; čekej zkreslení (rozšíření spektra, nižší MER)
  420	+3 dB	výchozí pro 8PSK v PC nástrojích ESP32-DATV; hlídej MER na přijímači
  300	0 dB	výchozí pro QPSK, plná úroveň (pár mW, neměřeno)
  95 / 30	−10 / −20 dB	na stole s anténami blízko sebe (300 může přijímač zahltit)
  13	−27 dB	výchozí hodnota původního majáku; zkoušky citlivosti

• Obraz z kamery se otáčí podle toho, jak telefon držíš (naležato vyplní celý rámec), a dole nese pruh se značkou a módem.

• Obrázek / video ze souboru: File… otevře systémový výběr souborů (obrázky a videa; bez oprávnění k úložišti, aplikace si volbu pamatuje). Obrázek se vysílá celý (černé pruhy, když nemá tvar 16:9), video běží dokola svým tempem, otočené podle značky rotace (videa natočená na výšku). callsign přes něj dá stejný pruh se značkou jako u kamery (výchozí zapnuto kvůli identifikaci stanice; vypni, pokud ji obrázek obsahuje). Zvuk from the video hraje zvukovou stopu souběžně se smyčkou (do 10 minut); video bez zvuku nebo obrázek zvuk neposílá. Náhled ukazuje soubor i při zastaveném TX. Rozlišení nevadí: aplikace ho zmenší na velikost videa (nejvýš 640×360).

• Zvuk je AAC: do 32 kb/s HE-AAC, nad tím AAC-LC. auto pod 80 kb/s TS zvuk neposílá (40–50 kS/s: obraz potřebuje každý bit; zvol 8–16 kb/s, když ho chceš i tak), do 200 kb/s 24 kb/s, nad tím 64 kb/s; bity zvuku se berou videu. Obraz i zvuk nesou časové značky z okamžiku zachycení, takže jdou spolu (změřeno do 20 ms; na stole rty v pořádku při 333 kS/s). Na mikrofon se aplikace zeptá při prvním Startu s ním; zvuk jde i se zhasnutým displejem.

• Bitrate a snímková frekvence videa jsou automatické (asi 70 % rychlosti TS; 320×180 5 fps při 40–66 kS/s, 640×360 15 fps při 333 kS/s), nebo je vybereš ze seznamu (auto nebo 50–400 kb/s, 2–30 fps).

• Přijímat můžeš druhým telefonem, PC (rx/rx.sh 333000 --frame short) nebo jakýmkoli přijímačem DVB-S2. 8PSK: pro přijímače s leandvb použij normální rámce (krátké 8PSK nedekódují).

• Vyzkoušeno na stole: QPSK 3/4 50 kS/s short MER 17 dB, 333 kS/s MER 15 dB; 8PSK 2/3 333 kS/s MER 16 dB. Se zvukem: 333 kS/s kamera + mikrofon (AAC 64 kb/s), 66,7 kS/s CW ID (HE-AAC 24 kb/s), 40 kS/s mikrofon + CW ID při 12 kb/s, uložený maják s CW ID; PC (rx/rx.sh) přehrává zvuk taky.

Kalibrace vysílače (S3 + C3 na hubu)

C3 propouští svou nosnou: tón uprostřed signálu (asi −34 dBc), který při nízké úrovni omezuje příjem. Aplikace ho vynuluje s S3 jako měřicím přijímačem: připoj obě desky přes USB hub (lépe napájený) a zvol menu ⋮ → Transmitter calibration (S3 + C3). Poprvé se zeptá na přístup k oběma a zjistí, která je která (podle MAC v sériovém čísle USB; pamatuje si to). C3 vysílá jen svůj únik na nastaveném kmitočtu (bez modulace, bez PA – i tak je to vysílání: jen s koncesí), antény měj kus od sebe, aby se S3 nepřebudil. Po zahřátí (60 s: kmitočet C3 po startu ujíždí) trvá hledání asi 20 s a typicky ubere 20 dB; Save ho uloží do C3 (pro ten kmitočet) i do aplikace. Únik se při každém startu C3 posune (asi o 2 kódy DAC), takže uložená hodnota dá méně, asi 9 dB: nejlepší je kalibrovat těsně před vysíláním a C3 mezitím neodpojovat (aplikace ho neresetuje, kalibrace tedy platí, dokud C3 nepřijde o napájení). Nahrání firmwaru z aplikace uložené hodnoty zachová. Podrobnosti a měření: kalibrace LO.

Řešení problémů

Hlášení chyb a nápady: issues.

Licence

ATV RX/TX: GNU GPL v3. Části: leansdr / leandvb (GPL-3), LDPC / ldpc_tool (Ahmet Inan, 0BSD-style), ESP32-DATV-RX (BSD-3-Clause), esp32-sdr-trx (0BSD, firmware S3), minimp3 (CC0, zvuk MP2 / MP3).