TinySA Update Firmware

Panduan dan Pengalaman: Update Firmware TinySA untuk Pemula (Plus Pelajaran Penting!)

Halo para penggemar elektronika dan RF! Apakah kamu baru saja membeli TinySA dan bingung bagaimana memulainya atau ingin memaksimalkan fungsinya? Artikel ini akan berbagi pengalaman nyata tentang update firmware TinySA yang mungkin bisa menyelamatkanmu dari rasa frustrasi yang sama.

Awalnya, saya tertarik untuk mengukur Noise Figure (NF) dari sebuah Low Noise Amplifier (LNA) menggunakan TinySA saya. Saya tahu bahwa beberapa spectrum analyzer memiliki fitur ini, jadi saya berharap TinySA juga memilikinya. Setelah mencari-cari di menu, ternyata menu pengukuran NF tidak tersedia pada TinySA saya.

Misi Update Firmware: Mencari Fitur NF

Dengan harapan tinggi, saya berasumsi bahwa fitur pengukuran NF mungkin akan muncul setelah saya melakukan update firmware TinySA ke versi terbaru. Ini adalah langkah logis bagi banyak perangkat elektronik untuk mendapatkan fitur baru atau perbaikan bug.

Saya pun mulai mencari panduan. Referensi utama yang sering disebut adalah menggunakan STM32CubeProgrammer, sebuah software dari STMicroelectronics yang memang dirancang untuk memprogram mikrokontroler STM32 yang menjadi "otak" TinySA.

Anda bisa mengunduh software ini di sini: https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubeprog.html

Untuk informasi dan firmware TinySA itu sendiri, pastikan selalu merujuk ke situs resmi: https://www.tinysa.org/wiki/

Drama Update Firmware: Gagal Berulang Kali!

Proses update seharusnya sederhana: masuk ke DFU (Device Firmware Upgrade) mode pada TinySA, hubungkan ke komputer, lalu gunakan STM32CubeProgrammer untuk mengunggah firmware baru. Namun, kenyataannya tidak semulus itu!

Berkali-kali, proses update saya gagal. Saya mencoba mencari solusi di berbagai sumber, termasuk ChatGPT. Saran-saran yang diberikan umumnya mengarah pada langkah-langkah standar yang sudah saya coba, namun hasilnya tetap sama: kegagalan.

Kemudian, saya beralih ke Gemini. Secara garis besar, saran yang diberikan mirip, namun ada satu petunjuk krusial yang menarik perhatian saya: gunakan port USB 2.0, bukan USB 3.0.

Kunci Sukses: Converter USB 3.0 ke USB 2.0

Percaya atau tidak, petunjuk sederhana itu adalah kunci keberhasilan! Saya menggunakan konverter dari USB 3.0 ke USB 2.0 (atau jika ada, langsung colok ke port USB 2.0 di komputer desktop/laptop). Dan ajaibnya, TinySA saya berhasil di-update! Ini adalah pelajaran penting bahwa terkadang, masalah teknis kecil seperti jenis port USB bisa menjadi penghalang besar.

Kejutan (yang Kurang Menyenangkan): NF Bukan untuk Semua TinySA

Setelah sukses meng-update firmware dengan penuh harap, saya langsung mencari menu pengukuran NF di TinySA saya. Namun, menu tersebut masih belum muncul.

Setelah menggali informasi lebih dalam, barulah saya menemukan fakta penting: menu pengukuran Noise Figure (NF) hanya tersedia pada model TinySA4 dan TinySA Ultra. TinySA standar tidak memiliki fitur ini, meskipun sudah menggunakan firmware terbaru sekalipun.

Pelajaran Penting untuk Pemula TinySA:

1. Selalu Cek Kompatibilitas Fitur: Sebelum berharap suatu fitur ada, pastikan model TinySA-mu memang mendukung fitur tersebut. Informasi ini biasanya tersedia di situs resmi TinySA.

2. Perhatikan Detail Teknis Kecil: Masalah seperti jenis port USB bisa sangat memengaruhi proses flashing firmware. Jika mengalami kegagalan berulang, coba variasi hardware lain (kabel, port USB).

3. Manfaatkan Komunitas dan Sumber Resmi: Situs resmi TinySA (https://www.tinysa.org/wiki/) adalah sumber informasi paling akurat. Forum atau grup diskusi pengguna juga sangat membantu.

Semoga pengalaman ini bisa menjadi panduan bermanfaat bagi anda yang baru memulai dengan TinySA! Jangan ragu untuk bereksplorasi, namun selalu pastikan untuk memeriksa spesifikasi perangkat anda.

Generating the GPS signal file

Penjelasan detail bagaimana menggenerate file signal GPS bisa ditemukan di 

https://github.com/osqzss/gps-sdr-sim

Terjemahan bebas dari salah satu paragraf pada link di atas :

Pengguna menentukan konstelasi satelit GPS melalui file GPS broadcast ephemeris. File GPS ephemeris  harian (brdc) merupakan gabungan file-file navigasi situs individual menjadi satu. Arsip untuk file harian dapat diunduh dari:

https://cddis.nasa.gov/archive/gnss/data/daily/

Dari hasil pengamatan pribadi,  setelah beberapa minggu simulasi akan memakan waktu yang semakin lama untuk mendapatkan posisi yang diinginkan. 

Berbagai percobaan saya lakukan untuk mengatasi hal ini, dari mulai berpindah posisi, me restart receiver dan lain-lain, namun hasilnya kurang memuaskan. 

Kemudian saya coba untuk kembali menggenerate file signal GPS dengan file brdc terbaru. Hasilnya sesuai harapan, dalam waktu kurang dari 3 menit, posisi yang diinginkan telah 'fix'. Ya, 'fix' dengan warna hijau pada aplikasi GNSS status. 

GPS Spoofing with HackRF One

Ada beberapa referensi tentang  GPS Spoofing with HarkRF  yang  dapat kita temui di YouTube. Yang saya praktekkan menggunakan link yang saya sisipkan. Intinya, tutorial pada link tersebut bisa bekerja dengan baik.

Tutorialnya cukup jelas, namun ada beberapa catatan agar uji coba berhasil. Pertama kali mengeksekusi perintah untuk mengirim data, terlihat led TX pada HackRF One menyala merah, indikator awal bahwa HackRF One berhasil memancar dengan perintah dari PC.

Sementara pada layar PC terlihat ada pengiriman data dari waktu ke waktu, selanjutnya menguji apakah sinyal yang dipancarkan bisa diterima oleh receiver, dalam hal ini menggunakan smartphone. 

Ada beberapa aplikasi GPS yang bisa digunakan untuk mengamati sinyal GPS yang tersedia di Play Store, awalnya saya menggunakan GPS Status namun akhirnya menggunakan GPS Data.

Pada aplikasi terlihat ada titik satelit baru setelah HackRF memancar, artinya sinyal berhasil diterima oleh receiver. Namun setelah ditunggu beberapa lama, aplikasi GPS Status tidak berhasil menentukan lokasi. 

Percobaan pertama gagal. Saya mencurigai walaupun TX dan RX nomal, data yang dikirimkan tidak berhasil dibaca, atau data yang dikirimkan salah. Saya coba mengirimkan data yang lain lain, namun berkali-kali dicoba tidak juga berhasil. 

Kembali buka-buka youtube, menemukan dua catatan yang bisa dicoba, pertama menambahkan TCXO, yang kedua menaikkan sinyal TX. Segera browsing mencari TCXO dengan harga termurah.

Sampailah pada hari TCXO sudah dikirim dan sampai di rumah. Segera ditancapkan ke socket yang tersedia dengan anggapan TCXO nya normal. Selanjutkan eksekusi perintah untuk mengirim data via PC dengan menaikkan sinyal 20 dB.

Terlihat di aplikasi GPS Data, sinyal dari GPS eksisting berangsur-angsur menghilang, digantikan dengan sinyal baru dari HackRF. Alhamdulillah, tiba-tiba aplikasi bisa menentukan posisi dengan koordinat sesuai data yang dipancarkan. Check di map, posisi sudah berubah, dengan demikian percobaan berhasil.

First EME QSO 23 cm in Indonesia between YB2MDU and HB9Q.

 16 April 2023

Saya mengirim pesan lewat Telegram kepada HB9Q, mengabarkan bahwa stasion 23cm saya sudah siap. Dia berjanji bisa QRV pada tanggal 21 April 2023. Namun sayang, pada hari H ada masalah pada penggerak worm gear, sehingga batal. Lagi pula bertepatan dengan libur Idul Fithri, aku pergi keluar kota.

Saya sampaikan juga bahwa hasil pengukuran sun noise hanya 4 dB. Sangat kecil untuk dish seukuran itu. Dia menyampaikan bahwa seharusnya sun noisenya 17 dB. Dia sarankan untuk mengatur jarak fokus sampai didapatkan sinyal paling besar.

Setelah melakukan pengaturan jarak berkali-kali akhirnya mendapatkan sun noise 12 dB, masih jauh dari ideal. Saya tawarkan kepada Dan HB9Q untuk mencoba.

20 Mei 2023

HB9Q - Dan, setuju untuk mencoba, digimode Q65-60C CFOM. Tiba-tiba terdengar tone dari speaker, wow...sangat mengejutkan. Selama ini belum pernah mendengar tone dari stasiun EME sekeras itu. Setelah 55 detik, trace dari HB9Q terdecode -11 dB.

Dilanjutkan saling mengirim report, ditutup dengan 73. Maka terjadilah QSO EME 23 cm pertama di Indonesia antara YB2MDU dan HB9Q.

Saya ajak Dan untuk mencoba SSB, namun dia menyampaikan bahwa signal -11 tidak cukup untuk SSB. Dia sampaikan  ada masalah pada sisi RX saya. Perkiraannya aku kehilangan 10 sd 13 db di sisi RX. Jadi seharusnya aku bisa menerima dia -1dB atau 0 dB atau bahkan lebih kuat lagi.

Disamping RX yang tidak optimal, hari ini adalah hari yang membahagiakan, karena percobaan EME 23 cm telah berhasil. Jadi butuh waktu dua tahun lebih untuk mewujudkan impian QSO EME pada 1.2 GHz.

Saya kira belum ada stasiun dari Indonesia yang berhasil melakukan komunikasi EME 23 cm sampai 20 Mei 2023.

EME 23 cm / 1296 MHz (lanjutan... 1)

Penggerak Dish 

Design dish antenna 4,5 meter dengan f/D 0,45 sudah saya serahkan kepada Pak Azis. Bahan-bahan terutama pipa alumunium dibeli dari toko lokal di Kudus. Sedangkan saya sendiri browsing mencari kasa aluminium di toko online. 

Setelah beberapa bulan jadilah dish antenna tersebut lengkap dengan dudukannya. Sekarang perlu memikirkan penggeraknya. Dish harus bisa bergerak atau berputar secara horisontal dan bergerak secara vertical, tujuannya agar dish tersebut bisa mengikuti posisi bulan.

Untuk pergerakan secara horisontal sebenarnya bisa menggunakan rotator komersial namun harganya cukup mahal. Selain itu akurasi dari rotator pada umumnya adalah 5 derajat, sehingga harus dimodifiksi untuk mendapatkan akurasi yang lebih kecil. 

Akhirnya pilihan jatuh pada worm gear ditambah motor penggerak. Motor penggerak diambil dari motor actuator parabola. Sebenarnya dibutuhkan worm gear dengan perbandingan yang besar, namun di toko online hanya mendapatkan worm gear dengan rasio 1:60. 

Sedangkan untuk pergerakan vertikal, paling murah adalah menggunakan actuator parabola. Pergerakan vertikal hanya pada range 0 sampai 90 derajat, jadi mulai posisi mendatar sampai tegak lurus.

Pergerakan antenna mengikuti track bulan harus secara otomatis. Mungkin bisa dilakukan secara manual namun akan sangat merepotkan. Untuk ukuran dish ini yang bekerja pada frekwensi 1,2 GHz, idealnya menggunakan pengontrol dengan akurasi 0,1 derajat. Sayangnya kontroler yang tersedia hanya mempunyai akurasi 0,5 derajat. 

Tersedia ERC rotator controller yang menggunakan sensor tegangan untuk menentukan posisi, jadi perlu disediakan sensor sudut yang bisa mengeluarkan tegangan dan bisa berputar 360 derajat. Setelah browsing ketemulah sensor sudut dengan input 5 volt dan output dari 0 sampai dengan 5 volt. Output dari sensor menjadi input dari ERC controller untuk selanjutnya dikonversi ke dalam sudut dari 0 sampai dengan 360 derajad.

Power Amplifier

Power Amplifier 1,2 GHz sangat sulit didapatkan di Indonesia. Para pengrajin booster juga belum punya pengalaman membuat PA pada frekwensi ini. Setelah browsing menyesuaikan ketersedian dan harga, akhirnya pilihan jatuh pada palet 23 cm produksi VHF Design dari Ukraina. 

PA 23 cm produk VHF Design bentuknya kompak berukuran sekitar 10x10x3 cm. Dilengkapi dengan kontroler yang berisi squencer sekaligus alat ukur parameter pemancar seperti arus, daya, swr serta suhu.

Pemesanan berjalan lancar, hanya saja saat harus membayar terjadi sedikit masalah. Saat itu perang baru saja mulai antara Ukraina dan Russia. Posisi pabrik VHFDesign ada di Ukraina, bank pada tutup. Pembayaran menggunakan PayPal gagal. Jadi bingung mau membayar lewat apa.

Penjual mengusulkan lewat Western Union. Dari hasil pantuan ternyata banyak outlet WU di sekitar kantor. Ada outlet kantor pos yang bisa ditempuh dengan jalan, ada juga minimarket yang melayani WU. Saya datangi outlet kantor pos tersebut, dan ternyata petugasnya kesulitan memproses pembayarannya.

Percobaan kedua ke kantor pos Kudus, data yang diminta cukup detail mulai dari nama, alamat sampai nomor telepon penerima. Mulailah petugas mengentri data pengiriman uang melalui WU. Proses selesai, penerima sudah siap di outlet WU di Russia, namun apa yang terjadi. Pembayaran gagal, nama tidak dikenal.

Ternyata ada kesalahan entri antara first name dan name, terbalik. Saya ke kantor pos lagi, minta revisi, untungnya bisa direvisi. Alhamdulillah uang terkirim.

Pengiriman PA dari Rusia.

Setelah pembayaran, barang dikirim dari Russia. Nomor resi sudah diberikan, saya tinggal memantau pergerakannya. Semua berjalan normal hingga barang tersebut tiba di Indonesia dan masuk bea cukai. Senang sekali melihat hasil pantuan barang sudah diproses bea cukai. Saya sudah siap-siap untuk membayar bea masuk.

Posisi terakhir barang hendak dikirim ke kantor pos. Saya tunggu munculnya tagihan, namun apa yang terjadi, status barang tidak bergerak, tagihan tidak muncul, pada awalnya sempat muncul sebentar. Perasaan sudah mulai was-was, pasti terjadi sesuai atas barang tersebut. 

Saya hubungi pak Hakim, YB0AN untuk meminta bantuan, karena barang tersebut dikirim ke alamat beliau. Dengan harap-harap cemas meminta bantuan untuk menggunakan segala cara agar barang tersebut bisa keluar dari bea cukai.

Bea cukai meminta Invoice dari penjual. Saya email penjualnya, dia tidak mau mengeluarkan invoice. Ini agak aneh, dari semau transaksi yang pernah saya lakukan, penjualnya dengan mudah mengeluar invoice. Namun untuk penjual yang satu ini bersikukuh tidak mau mengerluarkan invoice. Entah apa alasannya, dan dia bilang itu urusan saya dengan BC.

Saya tetap merayu penjual agak mau mengeluarkan invoice, saya sampaikan bahwa saya akan kehilangan barang tersebut bila tidak ada invoice. Alhamdulillah akhirnya dia mau mengirimkan invoice setelah beberapa lama.

Singkat cerita, setelah beberapa hari proses akhirnya PA 23 cm berhasil keluar dari BC dikirim ke kantor pos untuk selanjut dikirim ke alamat penerima. Alhamdulillah.