در رادیو چه چیزی می توانید بشنوید؟ رادیو ژامبون

سلام حبر.

در قسمت اول مقاله در مورد آن آنچه در آنتن شنیده می شود در مورد ایستگاه های خدمات در امواج بلند و کوتاه گفته شد. به طور جداگانه، ارزش صحبت در مورد ایستگاه های رادیویی آماتور را دارد. اولاً این نیز جالب است و ثانیاً هر کسی می تواند به این فرآیند ملحق شود، چه دریافت و چه ارسال.

همانطور که در قسمت های اول، تاکید بر "دیجیتال" و نحوه عملکرد پردازش سیگنال خواهد بود. ما همچنین از یک گیرنده آنلاین هلندی برای دریافت و رمزگشایی سیگنال ها استفاده خواهیم کرد websdr و برنامه MultiPSK

برای کسانی که علاقه مند به نحوه عملکرد آن هستند، ادامه کار در زیر برش است.

پس از اینکه بیش از 100 سال پیش مشخص شد که می توان با استفاده از فرستنده به معنای واقعی کلمه دو لامپ با تمام جهان در امواج کوتاه ارتباط برقرار کرد، نه تنها شرکت ها، بلکه علاقه مندان نیز به این فرآیند علاقه مند شدند. در آن سال ها به این شکل بود چیزی شبیه اینخوب، رادیو ژامبون هنوز هم یک سرگرمی فنی جالب است. بیایید سعی کنیم بفهمیم که چه نوع ارتباطاتی برای آماتورهای رادیویی مدرن در دسترس است.

دامنه فرکانس

امواج رادیویی به طور فعال توسط ایستگاه های خدمات و پخش مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین آماتورهای رادیویی محدوده فرکانسی خاصی دارند تا با دیگران تداخل نداشته باشند. این محدوده‌ها بسیار زیاد هستند، از امواج فوق‌العاده بلند با فرکانس 137 کیلوهرتز تا امواج مایکروویو با فرکانس‌های 1.3، 2.4، 5.6 یا 10 گیگاهرتز (شما می‌توانید جزئیات بیشتری را مشاهده کنید. اینجا). به طور کلی، هرکسی بسته به علاقه و تجهیزات فنی می تواند انتخاب کند.

از نظر سهولت دریافت، در دسترس ترین فرکانس ها با طول موج 80-20 متر هستند:
- محدوده 3,5 مگاهرتز (80 متر): 3500-3800 کیلوهرتز.
- محدوده 7 مگاهرتز (40 متر): 7000-7200 کیلوهرتز.
- محدوده 10 مگاهرتز (30 متر): 10100-10140 کیلوهرتز.
- محدوده 14 مگاهرتز (20 متر): 14000-14350 کیلوهرتز.
با استفاده از موارد بالا می توانید آنها را هماهنگ کنید گیرنده آنلاین، و از شخصی شما، اگر می تواند در حالت باند جانبی (LSB، USB، SSB) دریافت کند.

حالا که همه چیز آماده است، بیایید ببینیم چه چیزی را می توان در آنجا پذیرفت.

ارتباط صوتی و کد مورس

اگر از طریق websdr به کل باند رادیویی آماتور نگاه کنید، به راحتی می توانید سیگنال های کد مورس را ببینید. عملاً دیگر در سرویس ارتباطات رادیویی باقی نمی ماند ، اما برخی از علاقه مندان رادیو به طور فعال از آن استفاده می کنند.


قبلاً برای به دست آوردن علامت تماس ، حتی مجبور بودید در دریافت سیگنال های مورس امتحان بگذرانید ، اکنون به نظر می رسد این فقط برای اولین و بالاترین دسته باقی مانده است (آنها عمدتاً فقط در حداکثر توان مجاز متفاوت هستند). سیگنال های CW را با استفاده از CW Skimmer و Virtual Audio Card رمزگشایی می کنیم.

رادیو آماتورها، برای کاهش طول پیام، از کد کوتاه شده (کد Q، به طور خاص، خط CQ DE DF7FF به معنای تماس عمومی به همه ایستگاه ها از DF7FF آماتور رادیویی است. هر آماتور رادیویی علامت تماس خود را دارد که پیشوند آن از آن تشکیل شده است کد کشور، این بسیار راحت است زیرا بلافاصله مشخص می شود که ایستگاه از کجا پخش می کند. در مورد ما، علامت تماس DF7FF متعلق به یک رادیو آماتور از آلمان است.

در مورد ارتباط صوتی، هیچ مشکلی در آن وجود ندارد، کسانی که مایلند می توانند به تنهایی در websdr گوش دهند. روزی روزگاری در زمان اتحاد جماهیر شوروی، همه آماتورهای رادیویی حق نداشتند با خارجی ها ارتباط رادیویی برقرار کنند، اکنون چنین محدودیتی وجود ندارد و برد و کیفیت ارتباط فقط به کیفیت آنتن ها، تجهیزات و صبر و شکیبایی افراد بستگی دارد. اپراتور. علاقه مندان می توانند در سایت ها و انجمن های رادیویی آماتور (cqham, qrz) بیشتر مطالعه کنند، اما ما به سیگنال های دیجیتال می رویم.

متأسفانه، برای بسیاری از آماتورهای رادیویی، کار به صورت دیجیتالی صرفاً اتصال یک کارت صدای رایانه به یک برنامه رمزگشاست؛ افراد کمی به پیچیدگی های نحوه کارکرد آن می پردازند. حتی تعداد کمی از آنها آزمایشات خود را با پردازش سیگنال دیجیتال و انواع مختلف ارتباطات انجام می دهند. با وجود این، تعداد زیادی پروتکل دیجیتال در طول 10 تا 15 سال گذشته ظاهر شده اند که بررسی برخی از آنها جالب است.

RTTY

یک نوع ارتباط نسبتاً قدیمی که از مدولاسیون فرکانس استفاده می کند. خود این روش FSK (Frequency Shift Keying) نامیده می شود و شامل تشکیل یک دنباله بیت با تغییر فرکانس ارسال است.

داده ها با جابجایی سریع بین دو فرکانس F0 و F1 کدگذاری می شوند. تفاوت dF = F1 - F0 فاصله فرکانسی نامیده می شود و می تواند برای مثال برابر با 85، 170 یا 452 هرتز باشد. پارامتر دوم سرعت انتقال است که می تواند متفاوت باشد و مثلاً 45، 50 یا 75 بیت در ثانیه باشد. زیرا ما دو فرکانس داریم، سپس باید تصمیم بگیریم که کدام "بالا" و کدام "پایین" باشد، این پارامتر معمولا "وارونگی" نامیده می شود. این سه مقدار (سرعت، فاصله و وارونگی) به طور کامل پارامترهای انتقال RTTY را تعیین می کنند. تقریباً در هر برنامه رمزگشایی می توانید این تنظیمات را پیدا کنید و با انتخاب این پارامترها حتی "با چشم" می توانید بیشتر این سیگنال ها را رمزگشایی کنید.

روزی روزگاری ارتباطات RTTY محبوب تر بود، اما اکنون که به websdr رفتم، حتی یک سیگنال نشنیدم، بنابراین ارائه مثالی از رمزگشایی دشوار است. کسانی که مایل هستند می توانند به تنهایی با فرکانس 7.045 یا 14.080 مگاهرتز گوش دهند؛ جزئیات بیشتر در مورد تله تایپ در نوشته شده است. بخش اول مقالات

PSK31/63

نوع دیگر ارتباط مدولاسیون فاز است. تغییر کلید فاز. این فرکانس نیست که در اینجا تغییر می کند، بلکه فاز است؛ در نمودار چیزی شبیه به این است:


رمزگذاری بیتی سیگنال شامل تغییر فاز به میزان 180 درجه است و خود سیگنال در واقع یک موج سینوسی خالص است - این یک محدوده انتقال خوب با حداقل توان ارسالی را فراهم می کند. تغییر فاز در اسکرین شات به سختی قابل مشاهده است؛ اگر یک قطعه را بزرگ کرده و روی قطعه دیگر قرار دهید، می توان آن را مشاهده کرد.


رمزگذاری به خودی خود نسبتاً ساده است - در BPSK31 سیگنال ها با سرعت 31.25 باود ارسال می شوند ، تغییر فاز "0" کدگذاری می شود و هیچ تغییر فازی با "1" کدگذاری نمی شود. رمزگذاری نویسه ها را می توان در ویکی پدیا یافت.

از نظر بصری در طیف، سیگنال BPSK به صورت یک خط باریک قابل مشاهده است و به صورت شنیداری به صورت یک صدای نسبتاً خالص شنیده می شود (که در اصل همینطور است). شما می توانید سیگنال های BPSK را بشنوید، به عنوان مثال، در فرکانس 7080 یا 14070 مگاهرتز، و می توانید آنها را در MultiPSK رمزگشایی کنید.

جالب است بدانید که در هر دو BPSK و RTTY، از "روشنایی" خط می توان برای قضاوت در مورد قدرت سیگنال و کیفیت دریافت استفاده کرد - اگر بخشی از پیام ناپدید شود، "آشغال" وجود خواهد داشت. در این مکان از پیام، اما معنای کلی پیام اغلب یکسان و قابل درک باقی می ماند. اپراتور می تواند انتخاب کند که روی کدام سیگنال تمرکز کند تا آن را رمزگشایی کند. جستجوی سیگنال های جدید و ضعیف از خبرنگاران دور به خودی خود بسیار جالب است؛ همچنین هنگام برقراری ارتباط (همانطور که در تصویر بالا می بینید)، می توانید از متن آزاد استفاده کنید و یک گفتگوی "زنده" انجام دهید. در مقابل، پروتکل‌های زیر بسیار خودکارتر هستند و نیاز به دخالت کمی یا بدون دخالت انسانی دارند. خوب یا بد بودن این یک سؤال فلسفی است، اما به طور قطع می توان گفت که بخشی از روح رادیویی ژامبون قطعاً در چنین حالت هایی گم می شود.

FT8/FT4

برای رمزگشایی نوع سیگنال های زیر باید برنامه را نصب کنید WSJT. سیگنال ها FT8 با استفاده از مدولاسیون فرکانس 8 فرکانس با جابجایی تنها 6.25 هرتز ارسال می شود، به طوری که سیگنال پهنای باند تنها 50 هرتز را اشغال می کند. داده ها در FT8 در بسته هایی با مدت زمان حدود 14 ثانیه منتقل می شوند، بنابراین هماهنگ سازی دقیق زمان کامپیوتر بسیار مهم است. دریافت تقریباً کاملاً خودکار است - برنامه علامت تماس و قدرت سیگنال را رمزگشایی می کند.

در نسخه جدید پروتکل FT4، که اخیراً روز گذشته ظاهر شد، مدت بسته به 5 ثانیه کاهش یافت، مدولاسیون 4 تن با سرعت انتقال 23 باود استفاده می شود. پهنای باند سیگنال اشغال شده تقریباً 90 هرتز است.

WSPR

WSPR پروتکلی است که به طور خاص برای دریافت و ارسال سیگنال های ضعیف طراحی شده است. این سیگنالی است که تنها با سرعت 1.4648 باود (بله، کمی بیش از 1 بیت در ثانیه) منتقل می شود. انتقال از مدولاسیون فرکانس (4-FSK) با فاصله فرکانس 1.4648 هرتز استفاده می کند، بنابراین پهنای باند سیگنال تنها 6 هرتز است. بسته داده ارسال شده دارای اندازه 50 بیت است، بیت های تصحیح خطا نیز به آن اضافه می شود (کد کانولوشن غیر بازگشتی، طول محدودیت K=32، نرخ=1/2)، که در نتیجه حجم بسته 162 بیتی است. این 162 بیت در حدود 2 دقیقه منتقل می شود (کسی دیگر از کندی اینترنت شکایت می کند؟ :).

همه اینها به شما امکان می دهد تا داده ها را تقریباً زیر سطح نویز انتقال دهید، با نتایج تقریباً فوق العاده - به عنوان مثال، یک سیگنال 100 مگاواتی از پایه ریزپردازنده، با کمک یک آنتن حلقه داخلی امکان انتقال سیگنال بیش از 1000 کیلومتر وجود داشت.

WSPR کاملاً خودکار کار می کند و نیازی به مشارکت اپراتور ندارد. کافی است برنامه را در حال اجرا رها کنید و پس از مدتی می توانید گزارش عملیات را مشاهده کنید. همچنین می توان داده ها را به سایت ارسال کرد wsprnet.org، که برای ارزیابی انتقال یا کیفیت آنتن مناسب است - می توانید یک سیگنال را ارسال کنید و بلافاصله به صورت آنلاین ببینید که کجا دریافت شده است.

به هر حال، هر کسی می تواند به دریافت WSPR ملحق شود، حتی بدون علامت تماس رادیویی آماتور (برای دریافت لازم نیست) - فقط یک گیرنده و برنامه WSPR کافی است، و همه اینها حتی می توانند به طور مستقل روی Raspberry Pi کار کنند (البته). ، برای ارسال داده ها از دیگران به صورت آنلاین به یک گیرنده واقعی نیاز دارید - گیرنده ها معنی ندارند). این سیستم هم از نظر علمی و هم برای آزمایش با تجهیزات و آنتن ها جالب است. متأسفانه، همانطور که در تصویر زیر مشاهده می شود، از نظر تراکم ایستگاه های دریافت، روسیه از سودان، مصر یا نیجریه دور نیست، بنابراین شرکت کنندگان جدید همیشه مفید هستند - می توان اولین نفر بود و با یک گیرنده می توانید مساحت هزار کیلومتری را "پوشش دهید".

انتقال WSPR در فرکانس های بالاتر از 1 گیگاهرتز بسیار جالب و کاملاً پیچیده است - ثبات فرکانس گیرنده و فرستنده در اینجا بسیار مهم است.

اینجاست که بررسی را تمام می کنم، اگرچه، البته، همه چیز ذکر نشده است، فقط محبوب ترین ها.

نتیجه

اگر کسی بخواهد دست خود را نیز امتحان کند، آنقدرها هم سخت نیست. برای دریافت سیگنال، می توانید از یک گیرنده کلاسیک (Tecsun PL-880، Sangean ATS909X، و غیره) یا یک گیرنده SDR (SDRPlay RSP2، SDR Elad) استفاده کنید. در مرحله بعد، فقط برنامه ها را مطابق تصویر بالا نصب کنید و می توانید خودتان رادیو را مطالعه کنید. قیمت صدور بسته به مدل گیرنده 100-200 دلار است. همچنین می توانید از گیرنده های آنلاین استفاده کنید و اصلاً چیزی نخرید، اگرچه این هنوز چندان جالب نیست.

برای کسانی که مایل به ارسال نیز هستند، باید یک فرستنده گیرنده با آنتن بخرند و مجوز رادیو آماتور را دریافت کنند. قیمت فرستنده و گیرنده تقریباً با قیمت آیفون برابر است، بنابراین در صورت تمایل کاملاً مقرون به صرفه است. شما همچنین باید یک امتحان ساده را پشت سر بگذارید و حدود یک ماه دیگر می توانید به طور کامل روی آنتن کار کنید. البته، این آسان نیست - شما باید انواع آنتن ها را مطالعه کنید، یک روش نصب بیابید، و فرکانس ها و انواع تابش را درک کنید. اگرچه کلمه "باید" احتمالاً در اینجا نامناسب است، زیرا به همین دلیل است که این یک سرگرمی است، کاری که برای سرگرمی انجام می شود و نه تحت فشار.

به هر حال، هر کسی می تواند ارتباطات دیجیتال را در حال حاضر امتحان کند. برای انجام این کار، فقط برنامه MultiPSK را نصب کنید، و می توانید مستقیماً از طریق یک کارت صدا و میکروفون از یک رایانه به رایانه دیگر با استفاده از هر نوع ارتباط مورد علاقه، "از طریق هوا" ارتباط برقرار کنید.

آزمایش همه مبارک. شاید یکی از خوانندگان نوع جدیدی از ارتباط دیجیتال ایجاد کند و خوشحال می شوم که بررسی آن را در این متن قرار دهم.

منبع: www.habr.com