Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Hello Habr.

Sa unang bahin sa artikulo bahin niana ang nadungog sa kahanginan Gisultihan kini bahin sa mga istasyon sa serbisyo sa taas ug mugbo nga mga balud. Sa tinuud, angay nga hisgutan ang bahin sa mga estasyon sa radyo sa amateur. Una, kini usab makapaikag, ug ikaduha, bisan kinsa mahimong moapil niini nga proseso, sa pagdawat ug pagpadala.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Sama sa unang mga bahin, ang paghatag gibug-aton mao ang "digital" ug kung giunsa ang pagproseso sa signal. Maggamit usab kami og Dutch online nga tigdawat aron makadawat ug mag-decode sa mga signal websdr ug ang MultiPSK nga programa.

Alang sa mga interesado kung giunsa kini molihok, ang pagpadayon naa sa ilawom sa pagputol.

Human kini nahibal-an labaw pa sa 100 ka tuig na ang milabay nga posible nga makigkomunikar sa tibuok kalibutan sa mubo nga mga balud gamit ang usa ka transmitter sa literal nga duha ka lampara, dili lamang mga korporasyon, apan usab ang mga mahiligon nahimong interesado sa proseso. Niadtong mga tuiga ingon niini ang hitsura ingon niana, maayo, ang ham radio nagpabilin gihapon nga usa ka makapaikag nga teknikal nga kalingawan. Atong sulayan nga mahibal-an kung unsang mga klase sa komunikasyon ang magamit sa mga modernong radio amateur.

Mga sakup sa frequency

Ang mga airwave sa radyo aktibo kaayo nga gigamit sa mga estasyon sa serbisyo ug pagsibya, mao nga ang mga amateur sa radyo gigahin sa pipila ka mga frequency range aron dili sila makabalda sa uban. Adunay daghan niini nga mga han-ay, gikan sa ultra-taas nga mga balud sa 137 KHz ngadto sa mga microwave sa 1.3, 2.4, 5.6 o 10 GHz (makita nimo ang dugang nga mga detalye dinhi). Sa kinatibuk-an, ang tanan makapili, depende sa mga interes ug teknikal nga kagamitan.

Gikan sa punto sa panglantaw sa kasayon ​​sa pagdawat, ang labing accessible frequency mao ang mga wavelength sa 80-20m:
- 3,5 MHz range (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz range (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz range (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz range (20 m): 14000-14350 kHz.
Mahimo nimong tan-awon sila gamit ang sa ibabaw online nga tigdawat, ug gikan sa imong personal, kon kini makadawat sa sideband mode (LSB, USB, SSB).

Karon nga andam na ang tanan, tan-awon nato kung unsa ang madawat didto.

Komunikasyon sa tingog ug Morse code

Kung tan-awon nimo ang tibuuk nga banda sa radyo sa amateur pinaagi sa websdr, dali nimo makita ang mga signal sa Morse code. Kini halos dili na magpabilin sa serbisyo sa komunikasyon sa radyo, apan pipila ka mga mahiligon sa radyo aktibong naggamit niini.
Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Kaniadto, aron makakuha usa ka timaan sa pagtawag, kinahanglan nimo nga ipasa ang usa ka eksaminasyon sa pagdawat mga signal sa Morse, karon kini daw nahabilin lamang alang sa una, labing taas, kategorya (nagkalainlain sila sa panguna, sa labing taas nga gitugotan nga gahum). Atong i-decode ang mga signal sa CW gamit ang CW Skimmer ug Virtual Audio Card.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Ang mga amateur sa radyo, aron makunhuran ang gitas-on sa mensahe, gamita ang pinamubo nga code (Q code), sa partikular, ang linya nga CQ DE DF7FF nagpasabot sa usa ka kinatibuk-ang tawag sa tanang estasyon gikan sa radio amateur DF7FF. Ang matag radio amateur adunay iyang kaugalingon nga call sign, ang prefix nga naporma gikan sa kodigo sa nasod, kini sayon ​​​​kaayo tungod kay Klaro dayon kung diin gikan ang estasyon. Sa among kaso, ang call sign nga DF7FF iya sa usa ka radio amateur gikan sa Germany.

Sama sa alang sa komunikasyon sa tingog, wala’y mga kalisud niini; kadtong gusto makapaminaw sa ilang kaugalingon sa websdr. Kaniadto sa panahon sa USSR, dili tanan nga mga amateur sa radyo adunay katungod sa pagpahigayon sa mga komunikasyon sa radyo sa mga langyaw, karon wala’y ingon nga mga pagdili, ug ang sakup ug kalidad sa komunikasyon nagdepende lamang sa kalidad sa mga antenna, kagamitan ug pasensya sa operator. Para sa mga interesado, makabasa pa ka ug dugang sa mga amateur radio sites ug forums (cqham, qrz), pero mupadayon ta sa digital signals.

Ikasubo, alang sa daghang mga amateur sa radyo, ang pagtrabaho sa digital mao lamang ang pagkonekta sa usa ka sound card sa kompyuter sa usa ka programa sa decoder; pipila ka mga tawo ang nagsusi sa mga kakuti kung giunsa kini molihok. Mas gamay pa ang nagpahigayon sa ilang kaugalingon nga mga eksperimento sa pagproseso sa digital signal ug lainlaing mga lahi sa komunikasyon. Bisan pa niini, daghang mga digital protocol ang nagpakita sa miaging 10-15 ka tuig, ang pipila niini makapaikag nga tagdon.

RTTY

Usa ka medyo karaan nga matang sa komunikasyon nga naggamit sa frequency modulation. Ang pamaagi mismo gitawag nga FSK (Frequency Shift Keying) ug naglangkob sa pagporma og gamay nga han-ay pinaagi sa pagbag-o sa frequency sa transmission.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Ang datos gi-encode pinaagi sa dali nga pagbalhin tali sa duha ka frequency nga F0 ug F1. Ang kalainan dF = F1 - F0 gitawag nga frequency spacing, ug mahimong katumbas sa, pananglitan, 85, 170, o 452 Hz. Ang ikaduha nga parameter mao ang katulin sa transmission, nga mahimo usab nga lahi ug mahimo, pananglitan, 45, 50 o 75 bits matag segundo. Kay Adunay kami duha ka mga frequency, unya kinahanglan namon nga magdesisyon kung unsa ang "ibabaw" ug kung unsa ang "ubos", kini nga parameter sagad gitawag nga "inversion". Kining tulo ka mga bili (speed, spacing ug inversion) hingpit nga nagtino sa mga parameter sa RTTY transmission. Makita nimo kini nga mga setting sa halos bisan unsang programa sa pag-decode, ug pinaagi sa pagpili niini nga mga parameter bisan "sa mata", mahimo nimong ma-decode ang kadaghanan niini nga mga signal.

Kaniadto, mas popular ang mga komunikasyon sa RTTY, apan karon, sa pag-adto nako sa websdr, wala ako makadungog bisan usa ka signal, mao nga lisud ang paghatag usa ka pananglitan sa pag-decode. Kadtong gusto makapamati sa ilang kaugalingon sa 7.045 o 14.080 MHz; dugang nga mga detalye bahin sa teletype gisulat sa ang una nga bahin mga artikulo.

PSK31/63

Ang laing matang sa komunikasyon mao ang phase modulation, Phase Shift Keying. Dili ang kasubsob nga nagbag-o dinhi, apan ang hugna; sa graph kini ingon niini:
Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Ang gamay nga pag-encode sa signal naglangkob sa pagbag-o sa yugto sa 180 degrees, ug ang signal mismo sa tinuud usa ka puro nga sine wave - kini naghatag usa ka maayo nga transmission range nga adunay gamay nga gipasa nga gahum. Ang pagbalhin sa hugna lisud nga makita sa screenshot; kini makita kung imong padak-on ug ipatong ang usa ka tipik sa lain.
Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Ang pag-encode mismo medyo simple - sa BPSK31, ang mga signal gipasa sa gikusgon nga 31.25 baud, ang usa ka pagbag-o sa yugto gi-code nga "0", walay pagbag-o sa yugto nga gi-code nga "1". Ang pag-encode sa karakter makita sa Wikipedia.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Biswal sa spectrum, ang signal sa BPSK makita ingon usa ka pig-ot nga linya, ug madungog kini ingon usa ka medyo putli nga tono (nga sa prinsipyo mao kini). Mahimo nimong madungog ang mga signal sa BPSK, pananglitan, sa 7080 o 14070 MHz, ug mahimo nimo kini ma-decode sa MultiPSK.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Makapainteres nga matikdan nga sa BPSK ug RTTY, ang "kahayag" sa linya mahimong magamit aron hukman ang kalig-on sa signal ug ang kalidad sa pagdawat - kung ang pipila ka bahin sa mensahe mawala, nan adunay "basura" niining dapita sa mensahe, apan ang kinatibuk-ang kahulogan sa mensahe sa kasagaran nagpabilin nga parehas nga masabtan. Makapili ang operator kung unsang signal ang ipunting aron ma-decode kini. Ang pagpangita alang sa bag-o ug huyang nga mga signal gikan sa layo nga mga tigbalita makapainteres sa iyang kaugalingon; usab kung nakigsulti (ingon sa imong makita sa litrato sa ibabaw), mahimo nimong magamit ang libre nga teksto ug magpahigayon usa ka "live" nga dayalogo. Sa kasukwahi, ang mga mosunud nga protocol labi ka awtomatiko, nga nanginahanglan gamay o wala’y interbensyon sa tawo. Maayo o dili maayo kini usa ka pilosopikal nga pangutana, apan siguradong makaingon kita nga ang pipila ka bahin sa espiritu sa ham radio siguradong nawala sa ingon nga mga paagi.

FT8/FT4

Aron ma-decode ang mosunod nga matang sa mga signal kinahanglan nimo nga i-install ang programa WSJT. Mga signal FT8 gipasa gamit ang frequency modulation sa 8 nga mga frequency nga adunay pagbalhin nga 6.25 Hz lamang, aron ang signal nag-okupar sa bandwidth nga 50 Hz lamang. Ang datos sa FT8 gibalhin sa mga "packet" nga molungtad og mga 14 segundos, busa ang tukma nga pag-synchronize sa oras sa kompyuter importante kaayo. Ang pagdawat hapit hingpit nga awtomatiko - ang programa nag-decode sa call sign ug kusog sa signal.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Sa bag-ong bersyon sa protocol FT4, nga nagpakita bag-o lang sa miaging adlaw, ang gidugayon sa pakete gikunhoran ngadto sa 5s, ang 4-tono nga modulasyon gigamit sa transmission speed nga 23 baud. Ang gi-okupar nga bandwidth sa signal gibana-bana nga 90Hz.

WSPR

Ang WSPR usa ka protocol nga espesipikong gidesinyo sa pagdawat ug pagpasa sa huyang nga mga signal. Kini usa ka signal nga gipasa sa gikusgon nga 1.4648 baud (oo, sobra sa 1 bit kada segundo). Ang transmission naggamit sa frequency modulation (4-FSK) nga adunay frequency spacing nga 1.4648Hz, busa ang signal bandwidth kay 6Hz ra. Ang gipadala nga data packet adunay gidak-on nga 50 bits, ang error correction bits gidugang usab niini (non-recursive convolutional code, constraint length K=32, rate=1/2), nga miresulta sa total packet size nga 162 bits. Kini nga mga 162bits gibalhin sa mga 2 minuto (bisan kinsa pa ang magreklamo bahin sa hinay nga Internet? :).

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Ang tanan niini nagtugot kanimo sa pagpadala sa datos nga halos ubos sa lebel sa kasaba, nga adunay halos talagsaon nga mga resulta - pananglitan, usa ka 100 mW nga signal gikan sa usa ka microprocessor nga bitiis, uban sa tabang sa usa ka indoor loop antenna posible nga magpadala usa ka signal nga labaw sa 1000 km.

Ang WSPR hingpit nga nagtrabaho ug wala magkinahanglan og partisipasyon sa operator. Igo na nga biyaan ang programa nga nagdagan, ug pagkahuman sa pila ka oras makita nimo ang log sa operasyon. Mahimo usab ipadala ang datos sa site wsprnet.org, nga sayon ​​alang sa pagtimbang-timbang sa transmission o kalidad sa usa ka antenna - mahimo nimong ipadala ang usa ka signal ug makita dayon online kung diin kini nadawat.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Pinaagi sa dalan, bisan kinsa mahimong moapil sa pagdawat sa WSPR, bisan kung wala ang usa ka amateur radio call sign (dili kinahanglan alang sa pagdawat) - usa ra ka tigdawat ug ang programa sa WSPR igo na, ug kining tanan mahimo’g molihok nga awtonomiya sa usa ka Raspberry Pi (siyempre. , kinahanglan nimo ang usa ka tinuud nga tigdawat aron magpadala mga datos gikan sa uban online -wala’y kahulugan ang mga tigdawat). Ang sistema mao ang makapaikag gikan sa usa ka siyentipikong punto sa panglantaw ug alang sa mga eksperimento uban sa mga ekipo ug mga antenna. Ikasubo, ingon sa makita gikan sa hulagway sa ubos, sa mga termino sa Densidad sa pagdawat sa mga estasyon, ang Russia dili layo sa Sudan, Egypt o Nigeria, mao nga ang mga bag-ong partisipante kanunay nga mapuslanon - posible nga mahimong una, ug adunay usa ka tigdawat. mahimo nimong "tabonan" ang usa ka lugar nga usa ka libo ka km.

Unsa imong madunggan sa radyo? Ham radio

Makapainteres kaayo ug medyo komplikado ang transmission sa WSPR sa mga frequency nga labaw sa 1 GHz - ang kalig-on sa frequency sa receiver ug transmitter kritikal dinhi.

Dinhi nako tapuson ang pagrepaso, bisan pa, siyempre, dili tanan ang gilista, ang labing inila lamang.

konklusyon

Kung adunay gusto nga sulayan usab ang ilang kamot, nan dili kana lisud. Aron makadawat og mga signal, mahimo nimong gamiton ang usa ka classic (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X, ug uban pa) o usa ka SDR receiver (SDRPlay RSP2, SDR Elad). Sunod, i-install lang ang mga programa sama sa gipakita sa ibabaw, ug mahimo nimong tun-an ang radyo sa imong kaugalingon. Ang presyo sa isyu mao ang $100-200 depende sa modelo sa tigdawat. Mahimo usab nimo gamiton ang mga online nga tigdawat ug dili gyud mopalit bisan unsa, bisan kung dili gihapon kini makapaikag.

Alang sa gusto usab nga magpadala, kinahanglan silang mopalit usa ka transceiver nga adunay antenna ug makakuha usa ka lisensya sa amateur radio. Ang presyo sa transceiver gibana-bana nga parehas sa presyo sa usa ka iPhone, mao nga kini barato kung gusto. Kinahanglan ka usab nga makapasar sa usa ka yano nga eksaminasyon, ug sa mga usa ka bulan mahimo ka nga hingpit nga magtrabaho sa hangin. Siyempre, dili kini sayon ​​- kinahanglan nimo nga tun-an ang mga tipo sa mga antenna, maghimo usa ka pamaagi sa pag-install, ug masabtan ang mga frequency ug tipo sa radiation. Bisan tuod ang pulong nga "kinahanglan" tingali dili angay dinhi, tungod kay kini usa ka kalingawan, usa ka butang nga gihimo alang sa kalingawan ug dili ubos sa pagpugos.

Pinaagi sa dalan, bisan kinsa makasulay sa digital nga komunikasyon karon. Aron mahimo kini, i-install lang ang programa sa MultiPSK, ug mahimo ka nga direktang makigsulti "sa hangin" pinaagi sa usa ka sound card ug mikropono gikan sa usa ka kompyuter ngadto sa lain gamit ang bisan unsang matang sa komunikasyon nga interesado.

Malipayon nga mga eksperimento sa tanan. Tingali ang usa sa mga magbabasa maghimo usa ka bag-ong digital nga tipo sa komunikasyon, ug malipay ako nga ilakip ang pagrepaso niini sa kini nga teksto 😉

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment