Hallo Habr.
In die eerste deel van die artikel daaroor daar is vertel van diensstasies op lang en kort golwe. Afsonderlik is dit die moeite werd om oor amateurradiostasies te praat. Eerstens is dit ook interessant, en tweedens kan enigiemand by hierdie proses aansluit, beide ontvang en versend.
Soos in die eerste dele, sal die klem val op "digitaal" en hoe seinverwerking werk. Ons sal ook 'n Nederlandse aanlyn ontvanger gebruik om seine te ontvang en te dekodeer en die MultiPSK-program.
Vir diegene wat belangstel in hoe dit werk, is die voortsetting onder die knie.
Nadat dit meer as 100 jaar gelede bekend geword het dat dit moontlik was om met die hele wêreld op kort golwe te kommunikeer deur 'n sender van letterlik twee lampe te gebruik, het nie net korporasies nie, maar ook entoesiaste in die proses belanggestel. In daardie jare het dit so gelyk , wel, hamradio bly nogal 'n interessante tegniese stokperdjie. Kom ons probeer uitvind watter soorte kommunikasie vir moderne radioamateurs beskikbaar is.
Frekwensie-reekse
Die radioluggolwe word baie aktief deur diens- en uitsaaistasies gebruik, so radioamateurs word sekere frekwensiereekse toegeken sodat hulle nie met ander inmeng nie. Daar is nogal baie van hierdie reekse, van ultra-lang golwe by 137 KHz tot mikrogolwe by 1.3, 2.4, 5.6 of 10 GHz (jy kan meer besonderhede sien ). Oor die algemeen kan almal kies, afhangende van belangstellings en tegniese toerusting.
Vanuit die oogpunt van gemak van ontvangs is die mees toeganklike frekwensies met golflengtes van 80-20m:
- 3,5 MHz-reeks (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz-reeks (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz-reeks (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz-reeks (20 m): 14000-14350 kHz.
Jy kan op hulle inskakel deur die bogenoemde te gebruik , en van jou persoonlike een, as dit in sybandmodus (LSB, USB, SSB) kan ontvang.
Noudat alles gereed is, kom ons kyk wat daar aanvaar kan word.
Stemkommunikasie en Morsekode
As jy deur websdr na die hele amateurradioband kyk, kan jy maklik Morsekode-seine sien. Dit bly feitlik nie meer in diens van radiokommunikasie nie, maar sommige radio-entoesiaste gebruik dit aktief.
Voorheen, om 'n roepsein te kry, moes jy selfs 'n eksamen in die ontvangs van Morse-seine slaag, nou blyk dit dat dit net vir die eerste, hoogste kategorie gelaat word (hulle verskil hoofsaaklik, slegs in die maksimum toelaatbare krag). Ons sal CW-seine dekodeer met CW Skimmer en Virtual Audio Card.
Radioamateurs, om die lengte van die boodskap te verminder, gebruik 'n verkorte kode (), in die besonder, die lyn CQ DE DF7FF beteken 'n algemene oproep na alle stasies vanaf die radioamateur DF7FF. Elke radioamateur het sy eie roepsein, waarvan die voorvoegsel gevorm word , dit is baie gerieflik omdat Dit is dadelik duidelik van waar die stasie uitsaai. In ons geval behoort die roepsein DF7FF aan 'n radioamateur van Duitsland.
Wat stemkommunikasie betref, is daar geen probleme daarmee nie; diegene wat wil, kan op hul eie op websdr luister. Eens in die USSR het nie alle radioamateurs die reg gehad om radiokommunikasie met buitelanders te voer nie; nou is daar nie sulke beperkings nie, en die omvang en kwaliteit van kommunikasie hang slegs af van die kwaliteit van antennas, toerusting en die geduld van die operateur. Vir diegene wat belangstel, kan jy meer lees op amateurradio-webwerwe en -forums (cqham, qrz), maar ons sal aanbeweeg na digitale seine.
Ongelukkig is vir baie radioamateurs om digitaal te werk bloot om 'n rekenaarklankkaart aan 'n dekodeerderprogram te koppel; min mense delf in die ingewikkeldhede van hoe dit werk. Nog minder doen hul eie eksperimente met digitale seinverwerking en verskillende tipes kommunikasie. Ten spyte hiervan het heelwat digitale protokolle oor die afgelope 10-15 jaar verskyn, waarvan sommige interessant is om te oorweeg.
RTD
'n Redelik ou tipe kommunikasie wat frekwensiemodulasie gebruik. Die metode self word FSK (Frequency Shift Keying) genoem en bestaan uit die vorming van 'n bissekwensie deur die transmissiefrekwensie te verander.
Data word geënkodeer deur vinnig tussen twee frekwensies F0 en F1 te wissel. Die verskil dF = F1 - F0 word frekwensiespasiëring genoem, en kan gelyk wees aan byvoorbeeld 85, 170 of 452 Hz. Die tweede parameter is die transmissiespoed, wat ook anders kan wees en byvoorbeeld 45, 50 of 75 bisse per sekonde kan wees. Omdat Ons het twee frekwensies, dan moet ons besluit watter "boonste" en watter "laer" sal wees, hierdie parameter word gewoonlik "inversie" genoem. Hierdie drie waardes (spoed, spasiëring en inversie) bepaal heeltemal die parameters van RTTY-oordrag. Jy kan hierdie instellings in byna enige dekoderingsprogram vind, en deur hierdie parameters selfs "per oog" te kies, kan jy die meeste van hierdie seine dekodeer.
Eens op 'n tyd was RTTY-kommunikasie meer gewild, maar nou, toe ek na websdr gegaan het, het ek nie 'n enkele sein gehoor nie, so dit is moeilik om 'n voorbeeld van dekodering te gee. Diegene wat wil kan op hul eie luister op 7.045 of 14.080 MHz; meer besonderhede oor die teletipe is geskryf in artikel.
PSK31/63
'n Ander soort kommunikasie is fasemodulasie, . Dit is nie die frekwensie wat hier verander nie, maar die fase; op die grafiek lyk dit so:
Bietjie-kodering van die sein bestaan uit die verandering van die fase met 180 grade, en die sein self is eintlik 'n suiwer sinusgolf - dit bied 'n goeie transmissiereeks met minimale uitsaaikrag. Die faseverskuiwing is moeilik om in die skermskoot te sien; dit kan gesien word as jy een fragment op 'n ander vergroot en op mekaar plaas.
Die enkodering self is relatief eenvoudig - in BPSK31 word seine teen 'n spoed van 31.25 baud versend, 'n faseverandering is gekodeer "0", geen faseverandering word gekodeer "1". Karakterkodering kan op Wikipedia gevind word.
Visueel op die spektrum is die BPSK-sein sigbaar as 'n smal lyn, en hoorbaar word dit as 'n redelik suiwer toon gehoor (wat dit in beginsel is). Jy kan BPSK-seine hoor, byvoorbeeld op 7080 of 14070 MHz, en jy kan dit in MultiPSK dekodeer.
Dit is interessant om daarop te let dat in beide BPSK en RTTY, die "helderheid" van die lyn gebruik kan word om die sterkte van die sein en die kwaliteit van ontvangs te beoordeel - as 'n deel van die boodskap verdwyn, sal daar "rommel" wees op hierdie plek van die boodskap, maar die algehele betekenis van die boodskap bly dikwels dieselfde verstaanbaar. Die operateur kan kies op watter sein om te fokus om dit te dekodeer. Die soektog na nuwe en swak seine van verre korrespondente is op sigself nogal interessant; ook wanneer jy kommunikeer (soos jy in die prentjie hierbo kan sien), kan jy vrye teks gebruik en 'n "lewendige" dialoog voer. Daarteenoor is die volgende protokolle baie meer geoutomatiseerd, wat min of geen menslike ingryping vereis nie. Of dit goed of sleg is, is 'n filosofiese vraag, maar ons kan beslis sê dat 'n deel van die hamradiogees beslis verlore gaan in sulke modusse.
FT8/FT4
Om die volgende tipe seine te dekodeer moet jy die program installeer . Seine oorgedra met frekwensiemodulasie van 8 frekwensies met 'n verskuiwing van slegs 6.25 Hz, sodat die sein 'n bandwydte van slegs 50 Hz beslaan. Data in FT8 word in "pakkies" oorgedra wat ongeveer 14 sekondes duur, so akkurate sinchronisasie van die rekenaar se tyd is nogal belangrik. Ontvangs is byna heeltemal outomaties – die program dekodeer die roepsein en seinsterkte.
In die nuwe weergawe van die protokol , wat onlangs die ander dag verskyn het, word die pakkieduur verminder tot 5s, 4-toonmodulasie word gebruik teen 'n transmissiespoed van 23 baud. Die besette seinbandwydte is ongeveer 90Hz.
WSPR
WSPR is 'n protokol wat spesifiek ontwerp is om swak seine te ontvang en uit te stuur. Dit is 'n sein wat teen 'n spoed van slegs 1.4648 baud versend word (ja, net meer as 1 bis per sekonde). Transmissie gebruik frekwensiemodulasie (4-FSK) met 'n frekwensiespasiëring van 1.4648Hz, dus is die seinbandwydte slegs 6Hz. Die oorgedrade datapakkie het 'n grootte van 50 bisse, foutkorreksiebisse word ook daarby gevoeg (nie-rekursiewe konvolusiekode, beperkinglengte K=32, koers=1/2), wat 'n totale pakkiegrootte van 162 bisse tot gevolg het. Hierdie 162 bisse word binne ongeveer 2 minute oorgedra (enigiemand anders sal kla oor die stadige internet? :).
Dit alles laat jou toe om data feitlik onder die geraasvlak uit te stuur, met byna fantastiese resultate - byvoorbeeld 'n 100 mW sein van 'n mikroverwerker been, met behulp van 'n binnenshuise lus antenna was dit moontlik om 'n sein oor 1000 km uit te stuur.
WSPR werk ten volle outomaties en vereis nie operateur deelname. Dit is genoeg om die program te laat loop, en na 'n rukkie kan jy die operasielogboek sien. Data kan ook na die webwerf gestuur word , wat gerieflik is vir die beoordeling van die oordrag of kwaliteit van 'n antenna - jy kan 'n sein uitstuur en dadelik aanlyn sien waar dit ontvang is.
Terloops, enigiemand kan by WSPR-ontvangs aansluit, selfs sonder 'n amateurradio-roepsein (dit is nie nodig vir ontvangs nie) - net 'n ontvanger en die WSPR-program is genoeg, en dit alles kan selfs outonoom op 'n Raspberry Pi werk (natuurlik , jy het 'n regte ontvanger nodig om data van ander aanlyn te stuur -ontvangers maak geen sin nie). Die stelsel is interessant sowel uit 'n wetenskaplike oogpunt as vir eksperimente met toerusting en antennas. Ongelukkig, soos gesien kan word uit die foto hieronder, in terme van die digtheid van ontvangstasies, is Rusland nie ver van Soedan, Egipte of Nigerië nie, so nuwe deelnemers is altyd nuttig - dit is moontlik om die eerste te wees, en met een ontvanger jy kan 'n gebied van 'n duisend km "dek".
Baie interessant en redelik kompleks is WSPR-transmissie by frekwensies bo 1 GHz - frekwensiestabiliteit van die ontvanger en sender is hier van kritieke belang.
Dit is waar ek die resensie sal voltooi, hoewel natuurlik nie alles gelys is nie, net die gewildste.
Gevolgtrekking
As iemand ook hul hand wou probeer, dan is dit nie so moeilik nie. Om seine te ontvang, kan jy óf 'n klassieke (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X, ens.) óf 'n SDR-ontvanger (SDRPlay RSP2, SDR Elad) gebruik. Installeer dan net die programme soos hierbo gewys, en jy kan self die radio bestudeer. Die uitreikingsprys is $100-200, afhangende van die ontvangermodel. Jy kan ook aanlyn ontvangers gebruik en niks koop nie, hoewel dit steeds nie so interessant is nie.
Vir diegene wat ook wil uitsaai, sal hulle 'n transceiver met 'n antenna moet koop en 'n amateurradiolisensie moet kry. Die prys van die transceiver is ongeveer dieselfde as die prys van 'n iPhone, so dit is redelik bekostigbaar indien verlang. Jy sal ook 'n eenvoudige eksamen moet slaag, en oor ongeveer 'n maand sal jy ten volle op die lug kan werk. Dit is natuurlik nie maklik nie – jy sal die tipe antennas moet bestudeer, met ’n installasiemetode vorendag moet kom en die frekwensies en tipes straling moet verstaan. Alhoewel die woord "sal moet" hier waarskynlik onvanpas is, want dit is hoekom dit 'n stokperdjie is, iets wat vir die pret gedoen word en nie onder dwang nie.
Terloops, enigiemand kan nou digitale kommunikasie probeer. Om dit te doen, installeer net die MultiPSK-program, en jy kan direk "oor die lug" kommunikeer deur 'n klankkaart en mikrofoon van een rekenaar na 'n ander deur enige tipe kommunikasie van belang te gebruik.
Gelukkige eksperimente almal. Miskien sal een van die lesers 'n nuwe digitale tipe kommunikasie skep, en ek sal graag die resensie daarvan in hierdie teks insluit 😉
Bron: will.com