Tere Habr.
Artikli esimeses osas sellest räägiti teenindusjaamadest pikkadel ja lühikestel lainetel. Eraldi tasub rääkida amatöörraadiojaamadest. Esiteks on see ka huvitav ja teiseks võib selle protsessiga liituda igaüks, nii vastuvõtmisel kui ka edastamisel.
Nagu esimestes osades, on rõhk digitaalsel ja signaalitöötluse toimimisel. Samuti kasutame signaalide vastuvõtmiseks ja dekodeerimiseks Hollandi võrguvastuvõtjat ja MultiPSK programm.
Keda huvitab, kuidas see toimib, siis jätk on kohe all.
Pärast seda, kui enam kui 100 aastat tagasi sai teatavaks, et sõna otseses mõttes kahest lambist koosneva saatja abil on võimalik kogu maailmaga lühilainetel suhelda, hakkasid protsessi vastu huvi tundma mitte ainult ettevõtted, vaid ka entusiastid. Neil aastatel nägi see välja selline , no singiraadio jääb ikka päris huvitavaks tehniliseks hobiks. Proovime välja mõelda, mis tüüpi side on kaasaegsetele raadioamatööridele saadaval.
Sagedusribad
Teenindus- ja ringhäälingujaamad kasutavad raadioeetrit väga aktiivselt, nii et raadioamatööridele eraldatakse teatud sagedusvahemikud, et nad ei segaks teisi. Neid vahemikke on üsna palju, alates ülipikkadest lainetest sagedusega 137 KHz kuni mikrolaineteni sagedustel 1.3, 2.4, 5.6 või 10 GHz (näete rohkem üksikasju ). Üldjuhul saab igaüks valida, olenevalt huvidest ja tehnilisest varustusest.
Vastuvõtu lihtsuse seisukohalt on kõige kättesaadavamad sagedused lainepikkustega 80-20m:
- 3,5 MHz vahemik (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz vahemik (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz vahemik (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz vahemik (20 m): 14000-14350 kHz.
Saate neile häälestada, kasutades ülaltoodud juhiseid , ja teie isiklikult, kui see saab vastu võtta külgribarežiimis (LSB, USB, SSB).
Nüüd, kui kõik on valmis, vaatame, mida seal vastu võtta saab.
Häälside ja morsekood
Kui vaatate websdr kaudu kogu amatöörraadio sagedust, näete hõlpsalt morsekoodi signaale. See praktiliselt ei jää enam teenindusraadiosidese, kuid mõned raadiohuvilised kasutavad seda aktiivselt.
Varem tuli kutsungi saamiseks sooritada isegi morsesignaalide vastuvõtmise eksam, nüüd näib see jäävat vaid esimesele, kõrgeimale kategooriale (need erinevad peamiselt, ainult suurima lubatud võimsuse poolest). Me dekodeerime CW signaale CW Skimmeri ja virtuaalse helikaardi abil.
Raadioamatöörid, sõnumi pikkuse vähendamiseks kasutage lühendatud koodi (), eelkõige tähendab liin CQ DE DF7FF üldist kõnet kõikidele jaamadele raadioamatöörist DF7FF. Igal raadioamatööril on oma kutsung, mille eesliide moodustatakse , see on üsna mugav, sest Kohe on selge, kust jaam edastab. Meie puhul kuulub kutsung DF7FF ühele Saksamaalt pärit raadioamatöörile.
Mis puudutab kõnesidet, siis sellega raskusi ei ole, soovijad saavad ise kuulata veebis dr. Kunagi NSVL-i ajal polnud kõigil raadioamatööritel õigust välismaalastega raadiosidet pidada, praegu selliseid piiranguid pole ning side ulatus ja kvaliteet sõltub ainult antennide, seadmete kvaliteedist ja raadioside kannatlikkusest. operaator. Kel huvi, võib rohkem lugeda amatöörraadio saitidelt ja foorumitest (cqham, qrz), aga läheme edasi digisignaalide juurde.
Kahjuks tähendab digitaalne töötamine paljude raadioamatööride jaoks lihtsalt arvuti helikaardi ühendamist dekoodri programmiga; vähesed inimesed süvenevad selle toimimise keerukusesse. Veel vähem inimesi viivad läbi oma katseid digitaalse signaalitöötluse ja erinevat tüüpi sidega. Sellest hoolimata on viimase 10-15 aasta jooksul ilmunud üsna palju digitaalseid protokolle, millest mõnda on huvitav kaaluda.
RTTY
Üsna vana side, mis kasutab sagedusmodulatsiooni. Meetod ise kannab nime FSK (Frequency Shift Keying) ja seisneb bitijada moodustamises edastussageduse muutmise teel.
Andmed kodeeritakse, vahetades kiiresti kahe sageduse F0 ja F1 vahel. Erinevust dF = F1 - F0 nimetatakse sagedusvahemikuks ja see võib olla võrdne näiteks 85, 170 või 452 Hz. Teine parameeter on edastuskiirus, mis võib samuti olla erinev ja olla näiteks 45, 50 või 75 bitti sekundis. Sest Meil on kaks sagedust, siis peame otsustama, milline on "ülemine" ja milline "alumine", seda parameetrit nimetatakse tavaliselt "inversiooniks". Need kolm väärtust (kiirus, vahe ja inversioon) määravad täielikult RTTY-edastuse parameetrid. Need sätted leiate peaaegu igast dekodeerimisprogrammist ja valides need parameetrid isegi "silma järgi", saate enamiku neist signaalidest dekodeerida.
Kunagi oli RTTY-suhtlus populaarsem, aga nüüd websdr-i minnes ei kuulnud ma ainsatki signaali, seega on raske näidet dekodeerimisest tuua. Soovijad saavad ise kuulata sagedustel 7.045 või 14.080 MHz, teletaibi kohta kirjutati lähemalt artiklid.
PSK31/63
Teine suhtlusviis on faasimodulatsioon, . Siin ei muutu mitte sagedus, vaid faas; graafikul näeb see välja umbes selline:
Signaali bitikodeering seisneb faasi muutmises 180 kraadi võrra ja signaal ise on tegelikult puhas siinuslaine – see tagab hea edastusulatuse minimaalse edastatava võimsusega. Faasinihet on ekraanipildil raske näha; seda saab näha, kui suurendate ja asetate ühe fragmendi teise peale.
Kodeerimine ise on suhteliselt lihtne - BPSK31-s edastatakse signaale kiirusega 31.25 boodi, faasimuutus on kodeeritud "0", faasimuutus pole kodeeritud "1". Märkide kodeeringu leiate Vikipeediast.
Visuaalselt on spektris BPSK signaal nähtav kitsa joonena ja kuuldavalt on see kuulda üsna puhta toonina (mis põhimõtteliselt ka on). BPSK signaale kuulete näiteks sagedustel 7080 või 14070 MHz ja saate neid MultiPSK-s dekodeerida.
Huvitav on märkida, et nii BPSK-s kui ka RTTY-s saab liini "heleduse" järgi hinnata signaali tugevust ja vastuvõtu kvaliteeti - kui mõni osa sõnumist kaob, siis tekib "prügi". sõnumi selles kohas, kuid sõnumi üldine tähendus jääb sageli samaks arusaadavaks. Operaator saab valida, millisele signaalile keskenduda, et see dekodeerida. Uute ja nõrkade signaalide otsimine kaugematelt korrespondentidelt on iseenesest päris huvitav, ka suheldes (nagu ülaloleval pildil näha) saab kasutada vaba teksti ja pidada “elavat” dialoogi. Seevastu järgmised protokollid on palju automatiseeritud, vajades vähe või üldse mitte inimese sekkumist. Kas see on hea või halb, on filosoofiline küsimus, kuid kindlasti võib öelda, et mingi osa singiraadio vaimust läheb sellistes režiimides kindlasti kaduma.
FT8/FT4
Järgmist tüüpi signaalide dekodeerimiseks peate installima programmi . Signaalid edastatakse 8 sageduse sagedusmodulatsiooni abil, mille nihe on ainult 6.25 Hz, nii et signaal võtab ribalaiuse ainult 50 Hz. Andmed FT8-s edastatakse umbes 14 sekundit kestvate "pakettidena", seega on arvuti aja täpne sünkroniseerimine üsna oluline. Vastuvõtt on peaaegu täielikult automatiseeritud – programm dekodeerib kutsungi ja signaali tugevuse.
Protokolli uues versioonis , mis ilmus hiljuti teisel päeval, vähendatakse paketi kestust 5 sekundini, 4-toonist modulatsiooni kasutatakse edastuskiirusel 23 boodi. Hõivatud signaali ribalaius on ligikaudu 90 Hz.
WSPR
WSPR on spetsiaalselt nõrkade signaalide vastuvõtmiseks ja edastamiseks loodud protokoll. See on signaal, mis edastatakse kiirusega vaid 1.4648 boodi (jah, veidi üle 1 biti sekundis). Edastamine kasutab sagedusmodulatsiooni (4-FSK) sagedusega 1.4648 Hz, seega on signaali ribalaius ainult 6 Hz. Edastatud andmepaketi suurus on 50 bitti, sellele lisatakse ka veaparandusbitid (mitterekursiivne konvolutsioonikood, piirangu pikkus K=32, kiirus=1/2), mille tulemuseks on paketi kogumaht 162 bitti. Need 162 bitti kantakse üle umbes 2 minutiga (kas keegi veel kurdab aeglase interneti üle? :).
Kõik see võimaldab edastada andmeid praktiliselt alla mürataseme, peaaegu fantastiliste tulemustega - näiteks 100 mW signaal mikroprotsessori jalalt, siseruumides oleva silmusantenni abil oli võimalik edastada signaali üle 1000 km.
WSPR töötab täielikult automaatselt ja ei nõua operaatori osalust. Piisab, kui jätate programmi tööle ja mõne aja pärast näete toimingute logi. Andmeid saab ka saidile saata , mis on mugav antenni edastuse või kvaliteedi hindamiseks - saate signaali edastada ja kohe võrgus näha, kus see vastu võeti.
Muide, WSPR-i vastuvõtuga võivad liituda kõik soovijad, ka ilma amatöörraadiokutsungita (vastuvõtuks pole seda vaja) – piisab vaid vastuvõtjast ja WSPR-programmist ning see kõik võib töötada isegi autonoomselt Raspberry Pi peal (muidugi , on teil vaja tõelist vastuvõtjat, et võrgus teistelt andmeid saata - vastuvõtjatel pole mõtet). Süsteem on huvitav nii teaduslikust vaatenurgast kui ka seadmete ja antennidega katsetamiseks. Kahjuks, nagu allolevalt pildilt näha, ei asu Venemaa vastuvõtujaamade tiheduse poolest Sudaanist, Egiptusest ega Nigeeriast, nii et uued osalejad on alati kasulikud - on võimalik olla esimene ja seda ühe vastuvõtjaga saate "katta" tuhande km suuruse ala.
Väga huvitav ja üsna keeruline on WSPR ülekanne sagedustel üle 1 GHz – siin on vastuvõtja ja saatja sageduse stabiilsus kriitilise tähtsusega.
Siinkohal ma arvustuse lõpetan, kuigi kõik pole muidugi loetletud, ainult kõige populaarsem.
Järeldus
Kui keegi tahaks ka kätt proovida, siis pole see nii raske. Signaalide vastuvõtmiseks saab kasutada kas klassikalist (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X jne) või SDR-vastuvõtjat (SDRPlay RSP2, SDR Elad). Järgmisena installige programmid, nagu ülal näidatud, ja saate ise raadiot uurida. Väljalaskehind on sõltuvalt vastuvõtja mudelist 100-200 dollarit. Võite kasutada ka Interneti-vastuvõtjaid ja mitte midagi osta, kuigi see pole endiselt nii huvitav.
Need, kes soovivad ka edastada, peavad ostma antenniga transiiveri ja hankima raadioamatöörlitsentsi. Transiiveri hind on ligikaudu sama kui iPhone'i hind, seega on see soovi korral üsna soodne. Peate sooritama ka lihtsa eksami ja umbes kuu aja pärast saate täielikult eetris töötada. Muidugi pole see lihtne - peate uurima antennide tüüpe, leidma paigaldusmeetodi ning mõistma kiirguse sagedusi ja tüüpe. Kuigi sõna "peab" on siin ilmselt kohatu, sest see on põhjus, miks see on hobi, mis on tehtud oma lõbuks ja mitte sunniviisiliselt.
Muide, digisidet saab praegu proovida igaüks. Selleks installige lihtsalt programm MultiPSK ja saate helikaardi ja mikrofoni kaudu otse "üle õhu" suhelda ühest arvutist teise, kasutades mis tahes tüüpi huvipakkuvat suhtlust.
Rõõmsaid katseid kõigile. Võib-olla loob keegi lugejatest uue digitaalse suhtlusviisi ja ma lisan hea meelega selle ülevaate sellesse teksti 😉
Allikas: www.habr.com