AetherSDR : Le coup de grâce porté à Thetis
AetherSDR : Du sang neuf pour les 10 ans à venir
L’écosystème logiciel SDR compte de nombreuses solutions établies (Thetis, SmartSDR, SDR++, SDRangel). Le projet AetherSDR se distingue par une approche architecturale moderne, centrée sur le découplage entre le moteur de traitement/commande radio et le client d’affichage graphique.
1. Stack logicielle et architecture d’AetherSDR
AetherSDR est un client de contrôle SDR open source (licence GPLv3) développé en C++20 et basé sur le framework GUI Qt 6. Son architecture est conçue pour fonctionner de manière native sur Windows, macOS, Linux et architectures ARM64, sans couche d’émulation ou dépendance à un runtime .NET. il manque juste Android pour l’avoir sur son telephone.
- Rendu graphique (Panadapter / Waterfall) : Le moteur d’affichage s’appuie sur l’abstraction graphique Qt QRhi (Qt Render Hardware Interface). Cela permet d’exploiter directement les API graphiques natives selon la plateforme : OpenGL sous Linux, Metal sous macOS, et Direct3D 11 sous Windows. Le pipeline de rendu supporte des taux d’actualisation du spectre jusqu’à 60 images par seconde ainsi que le rendu 3D (« stacked trace »).
- Communication réseau native : AetherSDR implémente directement le protocole propriétaire de communication réseau des transceivers FlexRadio (séries FLEX-6000, FLEX-8000 et plateforme Aurora). Le dialogue s’effectue sur le réseau local Ethernet via des paquets UDP/TCP pour le contrôle (commandes VFO, paramètres de filtres) et le streaming de données I/Q ou FFT.
- Architecture multi-récepteurs « Slices » : À l’instar de SmartSDR, le logiciel gère la notion de tranches de réception virtuelles (les fameuses slices). Chaque slice dispose de sa propre allocation de bande passante, de son démodulateur (SSB, CW, AM, FM, digital), de ses filtres DSP d’amplitude et de sa sortie audio distincte.
2. Traitement du signal (DSP) et chaînes Audio RX / TX
Bien que la majorité de la conversion A/D et du filtrage primaire s’effectue dans le FPGA du hardware hôte (FlexRadio), AetherSDR embarque sa propre chaîne de traitement DSP sur le flux PCM reçu ou sur le flux micro transmis.
Chaîne Réception (RX)
- Démodulation & Filtrage : Traitement des flux de données démodulées et gestion des bandes passantes de filtres d’écoute réglables au hertz près.
- Réduction de bruit : Intégration de moteurs de filtrage adaptatif traditionnels et de modèles de réduction de bruit basés sur des réseaux de neurones (RN) pour l’isolation de la voix.
- Décodage CW Neuronal (DeepCW) : À partir de sa version v26.10.3, AetherSDR intègre DeepCW, un décodeur de télégraphie (CW) basé sur l’intelligence artificielle (compilé via ONNX Runtime). Conçu pour fonctionner sur Windows, Linux et macOS (Apple Silicon), DeepCW télécharge son modèle d’IA à la demande lors du premier lancement. Contrairement aux algorithmes classiques (comme ggmorse) qui analysent l’énergie brute d’un filtre très étroit, l’IA reconnaît le rythme humain de la manipulation. Elle s’avère particulièrement redoutable sur les signaux dégradés par le bruit (QRM), le fading (QSB) ou les irrégularités de rythme. Pour stabiliser l’affichage et éviter le clignotement des caractères, DeepCW applique un léger délai d’analyse de 5 secondes sur le signal en direct.
Chaîne Émission (TX)
- Traitement audio d’entrée : Mise en forme du signal microphone avant numérisation et envoi vers l’émetteur. La chaîne d’outils intègre un égaliseur paramétrique multi-bandes, un noise gate, un compresseur de dynamique, un de-esser, un limiteur de crête et un exciter.
Modes numériques et Packet Radio
- Routage audio inter-applications : Support des cartes son virtuelles (VAC) et des pipelines I/Q pour le couplage direct avec des suites logicielles tierces (WSJT-X, FreeDV, fldigi, VARA, JS8Call).
- AetherModem : Intégration native d’un TNC/modem logiciel gérant le protocole AX.25 et l’encapsulation KISS/TCP pour les applications de packet radio et APRS, évitant le recours à un TNC externe.
- Réseaux distants : Prise en charge des flux streaming d’écoute provenant de récepteurs KiwiSDR distants via le réseau Internet.
3. Interfaçage de matériels tiers via Aether-gate et le Raspberry Pi
AetherSDR est architecturé à l’origine pour communiquer exclusivement avec le protocole réseau FlexRadio. Le projet complémentaire Aether-gate fait office de couche d’abstraction matérielle et de serveur proxy local pour étendre la compatibilité aux équipements non-FlexRadio (postes CAT traditionnels, clés SDR via SoapySDR).
Le Raspberry Pi comme passerelle et station de calcul déportée
Pour les stations distantes ou pour éviter d’encombrer le poste principal, Aether-gate et l’ensemble de l’écosystème numérique peuvent s’exécuter sur un Raspberry Pi (notamment le Pi 5 sous architecture ARM64).
Le Raspberry Pi joue un double rôle stratégique :
- Passerelle radio (Proxy) : Il gère la liaison physique USB/CAT avec le transceiver (via Hamlib) et convertit les flux pour alimenter AetherSDR.
- Station de traitement numérique : Le Raspberry Pi peut également héberger et exécuter l’ensemble de la pile logicielle radio, en stockant et faisant tourner localement des applications indispensables comme WSJT-X, FreeDV ou des utilitaires de décodage, centralisant ainsi les modes numériques au plus près du matériel.
Limites techniques actuelles d’Aether-gate :
- Contrôle CAT : La synchronisation des fréquences, modes et changement de VFO est pleinement fonctionnelle.
- Chaîne Audio TX / PTT : Le routage du flux audio TX et la gestion matérielle du PTT à travers le proxy pour les postes CAT traditionnels sont encore en phase de développement/expérimentation. Le trafic TX nécessite l’utilisation des liaisons physiques directes de la radio hôte.
4. Bilan comparatif : AetherSDR vs Thetis
L’objectif à terme d’AetherSDR est d’offrir une interface unifiée capable de gérer simultanément les architectures FlexRadio et les architectures OpenHPSDR (Hermes-Lite 2, ANAN, cartes Metis/Thetis).
Comparatif : Thetis vs AetherSDR vs ZeusSDR
| Caractéristique | Thetis | AetherSDR | ZeusSDR |
| Environnement principal | Windows (.NET Framework) | Linux, macOS, Windows, ARM64 (C++20 / Qt 6) | Linux, macOS, Windows, Web (C++ / WebGL) |
| Moteur Graphique | DirectX / GDI+ historique | Qt QRhi (Metal, Direct3D 11, OpenGL, 3D) | WebGL / GPU moderne (2D / 3D) |
| Architectures cibles nativement | OpenHPSDR, Hermes, ANAN | FLEX-6000, FLEX-8000, Aurora | OpenHPSDR, Hermes-Lite 2, ANAN |
| Support multiplateforme | Limité (dépendances Windows) | Native (compilation multiplateforme) | Native (compilation multiplateforme / Web) |
| Prise en charge HPSDR / Metis | Native | En cours d’intégration (via backends dédiés) | Native (utilise le moteur WDSP) |
| Prise en charge FlexRadio | Non | Native (protocole SmartSDR) | Expérimentale / via passerelles |
| Moteurs numériques intégrés | Nécessite VAC + WSJT-X externalisé | Native (DeepCW pour la CW via IA, AetherModem / AX.25) + VAC | Modes intégrés (FT8, FreeDV) dans la GUI |
| Dynamique GitHub & Téléchargements | Historique / Maintenance | Très forte (+48 000 DL, 65+ contributeurs) | Confidentielle / Niche spécialisée |
5. Une vision unifiée : AetherSDR va-t-il remplacer Thetis ?
Comme annoncé officiellement sur le site d’AetherSDR :
« L’objectif est de la résoudre côté client : prise en charge native des radios dérivées de Metis et Thetis, ainsi que des familles FLEX, pour une console unique compatible avec les deux branches. Les trois problèmes qui ont entraîné la disparition de Thetis (une dépendance au .NET Framework, une pile de rendu archivée en dessous et plusieurs segments de réception nécessitant un moteur d’affichage qui n’a jamais été implémenté) sont déjà résolus. Même console, mêmes habitudes, quelle que soit la branche d’origine de votre radio. »
Cette démarche ne vise pas à tuer Thetis, mais à résoudre ses blocages (dépendance au .NET Framework, pile de rendu graphique dépassée) tout en proposant une console unique pour deux mondes.
En combinant une architecture moderne multiplateforme, le support natif des puces ARM (Raspberry Pi) et la convergence des écosystèmes FlexRadio et OpenHPSDR/Thetis, AetherSDR s’impose comme la solution de remplacement pérenne pour les dix prochaines années.