Hei Habr.
Siitä artikkelin ensimmäisessä osassa kerrottiin huoltoasemista pitkillä ja lyhyillä aalloilla. Erikseen kannattaa puhua amatööriradioasemista. Ensinnäkin tämä on myös mielenkiintoista, ja toiseksi kuka tahansa voi liittyä tähän prosessiin, sekä vastaanottavassa että lähettämässä.
Kuten ensimmäisissä osissa, painopiste on "digitaalisessa" ja kuinka signaalinkäsittely toimii. Käytämme myös hollantilaista online-vastaanotinta signaalien vastaanottamiseen ja purkamiseen ja MultiPSK-ohjelma.
Niille, jotka ovat kiinnostuneita sen toiminnasta, jatkoa on luvassa.
Sen jälkeen kun yli 100 vuotta sitten tuli tiedoksi, että koko maailman kanssa oli mahdollista kommunikoida lyhyillä aalloilla kirjaimellisesti kahden lampun lähettimen avulla, eivät vain yritykset, vaan myös harrastajat kiinnostuivat prosessista. Noina vuosina se näytti tältä , no, kinkkuradio on edelleen varsin mielenkiintoinen tekninen harrastus. Yritetään selvittää, millaisia viestintätyyppejä nykyaikaisille radioamatööreille on tarjolla.
Taajuusalueet
Palvelu- ja lähetysasemat käyttävät radioaallot erittäin aktiivisesti, joten radioamatööreille on varattu tietyt taajuusalueet, jotta ne eivät häiritse muita. Näitä alueita on melko paljon, ultrapitkistä aalloista 137 KHz mikroaalloille taajuudella 1.3, 2.4, 5.6 tai 10 GHz (katso lisätietoja ). Yleensä jokainen voi valita kiinnostuksen kohteista ja teknisistä laitteista riippuen.
Vastaanoton helppouden kannalta saavutettavimmat taajuudet ovat 80-20m aallonpituuksilla:
- 3,5 MHz alue (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz alue (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz alue (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz alue (20 m): 14000-14350 kHz.
Voit virittää ne käyttämällä yllä olevaa , ja henkilökohtaiselta, jos se voi vastaanottaa sivukaistatilassa (LSB, USB, SSB).
Nyt kun kaikki on valmista, katsotaan mitä siellä voidaan hyväksyä.
Puheviestintä ja morsekoodi
Jos katsot koko radioamatöörikaistaa websdr:n kautta, voit helposti nähdä morsekoodisignaaleja. Se ei käytännössä enää jää palvelun radioviestintään, mutta jotkut radioharrastajat käyttävät sitä aktiivisesti.
Aikaisemmin kutsumerkin saamiseksi piti jopa läpäistä koe Morse-signaalien vastaanottamisesta, nyt tämä näyttää jäävän vain ensimmäiselle, korkeimmalle, kategorialle (ne eroavat pääasiassa, vain suurimmassa sallitussa tehossa). Puramme CW-signaalit CW Skimmerillä ja Virtual Audio Cardilla.
Radioamatöörit, lyhentääksesi viestin pituutta, käytä lyhennettyä koodia (), erityisesti linja CQ DE DF7FF tarkoittaa yleiskutsua kaikille asemille radioamatööriltä DF7FF. Jokaisella radioamatöörillä on oma kutsumerkki, jonka etuliite muodostetaan , tämä on varsin kätevää, koska On heti selvää, mistä asema lähettää. Meidän tapauksessamme kutsutunnus DF7FF kuuluu saksalaiselle radioamatöörille.
Mitä tulee puheviestintään, siinä ei ole vaikeuksia, halukkaat voivat kuunnella itse websdr:ssä. Olipa kerran Neuvostoliiton aikana kaikilla radioamatööreillä ei ollut oikeutta harjoittaa radioviestintää ulkomaalaisten kanssa; nyt tällaisia rajoituksia ei ole, ja viestinnän kantama ja laatu riippuvat vain antennien, laitteiden laadusta ja antennin kärsivällisyydestä. operaattori. Kiinnostuneet voivat lukea lisää radioamatöörisivustoilta ja -foorumeilta (cqham, qrz), mutta siirrymme digitaalisiin signaaleihin.
Valitettavasti monille radioamatööreille digitaalinen työskentely on yksinkertaisesti tietokoneen äänikortin yhdistämistä dekooderiohjelmaan; harvat ihmiset perehtyvät sen toiminnan monimutkaisuuteen. Vielä harvemmat tekevät omia kokeita digitaalisen signaalinkäsittelyn ja erityyppisten viestien parissa. Tästä huolimatta viimeisten 10-15 vuoden aikana on ilmestynyt melko paljon digitaalisia protokollia, joista osa on mielenkiintoista pohtia.
RTTY
Melko vanha viestintätyyppi, joka käyttää taajuusmodulaatiota. Itse menetelmää kutsutaan FSK:ksi (Frequency Shift Keying) ja se koostuu bittisekvenssin muodostamisesta muuttamalla lähetystaajuutta.
Tiedot koodataan vaihtamalla nopeasti kahden taajuuden F0 ja F1 välillä. Erotusta dF = F1 - F0 kutsutaan taajuusväliksi, ja se voi olla esimerkiksi 85, 170 tai 452 Hz. Toinen parametri on siirtonopeus, joka voi myös olla erilainen ja olla esimerkiksi 45, 50 tai 75 bittiä sekunnissa. Koska Meillä on kaksi taajuutta, sitten meidän on päätettävä, mikä on "ylempi" ja mikä "alempi", tätä parametria kutsutaan yleensä "inversioksi". Nämä kolme arvoa (nopeus, väli ja inversio) määrittävät täysin RTTY-lähetyksen parametrit. Löydät nämä asetukset melkein mistä tahansa dekoodausohjelmasta, ja valitsemalla nämä parametrit jopa "silmällä", voit purkaa suurimman osan näistä signaaleista.
Aikoinaan RTTY-viestintä oli suositumpaa, mutta nyt kun menin websdr:iin, en kuullut yhtään signaalia, joten on vaikea antaa esimerkkiä dekoodauksesta. Halukkaat voivat kuunnella omatoimisesti taajuudella 7.045 tai 14.080 MHz, teletypestä kirjoitettiin tarkemmin artikkeli.
PSK31/63
Toinen viestintätyyppi on vaihemodulaatio, . Tässä ei muutu taajuus, vaan vaihe; kaaviossa se näyttää suunnilleen tältä:
Signaalin bittikoodaus koostuu vaiheen muuttamisesta 180 astetta, ja itse signaali on itse asiassa puhdas siniaalto - tämä tarjoaa hyvän lähetysalueen minimaalisella lähetysteholla. Vaihesiirtoa on vaikea nähdä kuvakaappauksessa; se näkyy, jos suurennat ja asetat yhden fragmentin toisen päälle.
Itse koodaus on suhteellisen yksinkertainen - BPSK31:ssä signaalit lähetetään 31.25 baudin nopeudella, vaihemuutos on koodattu "0", vaihemuutosta ei koodata "1". Merkkikoodaus löytyy Wikipediasta.
Visuaalisesti spektrillä BPSK-signaali näkyy kapeana viivana ja kuultavissa se kuuluu melko puhtaana sävynä (mitä se periaatteessa on). Voit kuulla BPSK-signaaleja esimerkiksi taajuudella 7080 tai 14070 MHz, ja voit purkaa ne MultiPSK:ssa.
On mielenkiintoista huomata, että sekä BPSK:ssä että RTTY:ssä linjan "kirkkautta" voidaan käyttää signaalin voimakkuuden ja vastaanoton laadun arvioimiseen - jos jokin osa viestistä katoaa, tulee "roskaa" tässä viestin paikassa, mutta viestin kokonaismerkitys pysyy usein samana ymmärrettävänä. Käyttäjä voi valita, mihin signaaliin keskittyä purkaakseen sen. Uusien ja heikkojen signaalien etsiminen kaukaisista kirjeenvaihtajista on sinänsä varsin mielenkiintoista, myös kommunikoinnissa (kuten yllä olevasta kuvasta näkyy) voit käyttää vapaata tekstiä ja käydä "elävää" dialogia. Sitä vastoin seuraavat protokollat ovat paljon automatisoidumpia ja vaativat vain vähän tai ei ollenkaan ihmisen väliintuloa. Se, onko tämä hyvä vai huono, on filosofinen kysymys, mutta voimme ehdottomasti sanoa, että osa kinkkuradion hengestä katoaa ehdottomasti tällaisissa tiloissa.
FT8/FT4
Seuraavan tyyppisten signaalien purkamiseksi sinun on asennettava ohjelma . Signaalit lähetetään käyttämällä 8 taajuuden taajuusmodulaatiota vain 6.25 Hz:n siirrolla siten, että signaali vie vain 50 Hz:n kaistanleveyden. FT8:ssa tiedot siirretään noin 14 sekuntia kestävinä "paketteina", joten tietokoneen ajan tarkka synkronointi on varsin tärkeää. Vastaanotto on lähes täysin automatisoitu - ohjelma purkaa kutsun ja signaalin voimakkuuden.
Protokollan uudessa versiossa , joka ilmestyi äskettäin toissapäivänä, paketin kesto on lyhennetty 5 sekuntiin, 4-äänistä modulaatiota käytetään 23 baudin siirtonopeudella. Varattu signaalin kaistanleveys on noin 90 Hz.
WSPR
WSPR on protokolla, joka on erityisesti suunniteltu vastaanottamaan ja lähettämään heikkoja signaaleja. Tämä on signaali, joka lähetetään vain 1.4648 baudin nopeudella (kyllä, hieman yli 1 bitti sekunnissa). Lähetyksessä käytetään taajuusmodulaatiota (4-FSK), jonka taajuusväli on 1.4648 Hz, joten signaalin kaistanleveys on vain 6 Hz. Lähetetyn datapaketin koko on 50 bittiä, siihen lisätään myös virheenkorjausbittejä (ei-rekursiivinen konvoluutiokoodi, rajoitteen pituus K=32, nopeus=1/2), jolloin paketin kokonaiskoko on 162 bittiä. Nämä 162 bittiä siirretään noin 2 minuutissa (valittaako kukaan muu hitaasta Internetistä? :).
Kaikki tämä mahdollistaa datan siirtämisen käytännössä melutason alapuolella, lähes upeilla tuloksilla - esimerkiksi 100 mW signaali mikroprosessorijalasta, sisäsilmukka-antennin avulla oli mahdollista lähettää signaali yli 1000 km:n matkalta.
WSPR toimii täysin automaattisesti eikä vaadi operaattorin osallistumista. Riittää, kun jättää ohjelman käynnissä, ja jonkin ajan kuluttua näet toimintalokin. Tietoja voidaan lähettää myös sivustolle , joka on kätevä antennin lähetyksen tai laadun arvioimiseen - voit lähettää signaalin ja nähdä heti verkossa, missä se vastaanotettiin.
Muuten WSPR-vastaanottoon voi liittyä kuka tahansa, myös ilman radioamatöörikutsua (vastaanottoon ei tarvita) - pelkkä vastaanotin ja WSPR-ohjelma riittää, ja kaikki tämä voi toimia jopa itsenäisesti Raspberry Pi:llä (tietysti , tarvitset oikean vastaanottimen lähettääksesi tietoja muilta verkossa - vastaanottimissa ei ole mitään järkeä). Järjestelmä on mielenkiintoinen sekä tieteellisestä näkökulmasta että laitteiden ja antennien kokeiden kannalta. Valitettavasti, kuten alla olevasta kuvasta näkyy, vastaanottoasemien tiheydellä mitattuna Venäjä ei ole kaukana Sudanista, Egyptistä tai Nigeriasta, joten uudet osallistujat ovat aina hyödyllisiä - on mahdollista olla ensimmäinen ja yhdellä vastaanottimella voit "peittää" tuhannen kilometrin alueen.
Erittäin mielenkiintoinen ja melko monimutkainen on WSPR-lähetys yli 1 GHz:n taajuuksilla - vastaanottimen ja lähettimen taajuuden vakaus on kriittinen tässä.
Tässä lopetan arvostelun, vaikka kaikkea ei tietenkään ole listattu, vain suosituimmat.
Johtopäätös
Jos joku haluaa myös kokeilla käsiään, se ei ole niin vaikeaa. Signaalien vastaanottamiseen voit käyttää joko klassista (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X jne.) tai SDR-vastaanotinta (SDRPlay RSP2, SDR Elad). Seuraavaksi asenna ohjelmat yllä olevan kuvan mukaisesti, ja voit tutkia radiota itse. Liikkeeseenlaskuhinta on 100-200 dollaria vastaanottimen mallista riippuen. Voit myös käyttää online-vastaanottimia ja olla ostamatta mitään, vaikka tämä ei silti ole niin mielenkiintoista.
Niiden, jotka haluavat myös lähettää, on ostettava antennillinen lähetin-vastaanotin ja hankittava radioamatöörilupa. Lähetin-vastaanottimen hinta on suunnilleen sama kuin iPhonen hinta, joten se on haluttaessa varsin edullinen. Sinun on myös läpäistävä yksinkertainen koe, ja noin kuukauden kuluttua voit työskennellä täysillä lähetyksessä. Tämä ei tietenkään ole helppoa - sinun on tutkittava antennityyppejä, keksittävä asennusmenetelmä ja ymmärrettävä säteilyn taajuudet ja tyypit. Vaikka sana "täytyy" on luultavasti sopimaton tähän, koska siksi se on harrastus, jotain, joka tehdään huvin vuoksi eikä pakotettuna.
Muuten, kuka tahansa voi kokeilla digitaalista viestintää juuri nyt. Voit tehdä tämän asentamalla MultiPSK-ohjelman, ja voit kommunikoida suoraan äänikortin ja mikrofonin kautta tietokoneesta toiseen käyttämällä mitä tahansa kiinnostavaa viestintää.
Mukavia kokeiluja kaikille. Ehkä joku lukijoista luo uudenlaisen digitaalisen viestinnän, jonka arvostelun sisällytän mielelläni tähän tekstiin 😉
Lähde: will.com