Hallo Habr.
Yn it earste diel fan it artikel oer dat der waard ferteld oer tankstasjons op lange en koarte weagen. Apart is it wurdich te praten oer amateurradiostasjons. As earste is dit ek nijsgjirrich, en as twadde kin elkenien meidwaan oan dit proses, sawol ûntfangen as ferstjoeren.
Lykas yn 'e earste dielen sil de klam lizze op "digitaal" en hoe't sinjaalferwurking wurket. Wy sille ek in Nederlânske online ûntfanger brûke om sinjalen te ûntfangen en te ûntsiferjen en it MultiPSK-programma.
Foar dyjingen dy't ynteressearre binne yn hoe't it wurket, is it ferfolch ûnder de knipe.
Neidat it waard bekend mear as 100 jier lyn dat it mooglik wie om te kommunisearjen mei de hiele wrâld op koarte weagen mei help fan in stjoerder fan letterlik twa lampen, net allinnich korporaasjes, mar ek entûsjasters waarden ynteressearre yn it proses. Yn dy jierren seach it der sa út , goed, ham radio bliuwt noch in nijsgjirrige technyske hobby. Litte wy besykje út te finen hokker soarten kommunikaasje beskikber binne foar moderne radioamateurs.
Frekwinsje bands
De radio-loftgolven wurde tige aktyf brûkt troch tsjinst- en útstjoerstasjons, sadat radioamateurs bepaalde frekwinsjeberiken wurde tawiisd sadat se oaren net bemuoie. D'r binne nochal in protte fan dizze berik, fan ultralange weagen op 137 KHz oant mikrogolven op 1.3, 2.4, 5.6 of 10 GHz (jo kinne mear details sjen ). Yn 't algemien kin elkenien kieze, ôfhinklik fan ynteresses en technyske apparatuer.
Ut it eachpunt fan it gemak fan ûntfangst binne de meast tagonklike frekwinsjes mei golflingten fan 80-20m:
- 3,5 MHz berik (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz berik (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz berik (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz berik (20 m): 14000-14350 kHz.
Jo kinne har ôfstimme mei it boppesteande , en fan jo persoanlike, as it kin ûntfange yn sideband modus (LSB, USB, SSB).
No't alles klear is, ris sjen wat dêr akseptearre wurde kin.
Stimkommunikaasje en Morsekoade
As jo sjogge nei de hiele amateur radio band fia websdr, kinne jo maklik sjen Morse koade sinjalen. It bliuwt praktysk net mear yn tsjinst fan radiokommunikaasje, mar guon radio-entûsjasters brûke it aktyf.
Earder, om in opropteken te krijen, moasten jo sels in eksamen yn it ûntfangen fan Morse-sinjalen passe, no liket dit allinich te bliuwen foar de earste, heechste, kategory (se ferskille benammen, allinich yn 'e maksimale tastiene krêft). Wy sille CW-sinjalen dekodearje mei CW Skimmer en Virtual Audio Card.
Radioamateurs, om de lingte fan it berjocht te ferminderjen, brûke in ferkoarte koade (), benammen de line CQ DE DF7FF betsjut in algemiene oprop oan alle stasjons fan de radioamateur DF7FF. Elke radioamateur hat syn eigen opropteken, wêrfan it foarheaksel wurdt foarme út , dit is hiel handich omdat It is fuort dúdlik wêr't it stasjon útstjoert. Yn ús gefal is it opropteken DF7FF fan in radioamateur út Dútslân.
Wat stimkommunikaasje oanbelanget, binne d'r gjin swierrichheden mei, wa't dat wol kin op har eigen harkje op websdr. Eartiids yn 'e USSR, net alle radioamateurs hiene it rjocht om radiokommunikaasje mei bûtenlanners te fieren; no binne sokke beheiningen net, en it berik en kwaliteit fan kommunikaasje hinget allinich ôf fan 'e kwaliteit fan antennes, apparatuer en geduld operator. Foar dyjingen dy't ynteressearre binne, kinne jo mear lêze op amateurradiosites en foarums (cqham, qrz), mar wy sille trochgean nei digitale sinjalen.
Spitigernôch is foar in protte radioamateurs digitaal wurkjen gewoan it ferbinen fan in kompjûterlûdkaart oan in dekoderprogramma; in pear minsken ferdjipje har yn 'e kompleksjes fan hoe't it wurket. Noch minder dogge har eigen eksperiminten mei digitale sinjaalferwurking en ferskate soarten kommunikaasje. Nettsjinsteande dit binne nochal in protte digitale protokollen ferskynd yn 'e ôfrûne 10-15 jier, wêrfan guon ynteressant binne om te beskôgjen.
RTTY
In frij âlde soart kommunikaasje dy't frekwinsjemodulaasje brûkt. De metoade sels hjit FSK (Frequency Shift Keying) en bestiet út it foarmjen fan in bitsekwinsje troch it feroarjen fan de oerdrachtfrekwinsje.
Gegevens wurde kodearre troch fluch te wikseljen tusken twa frekwinsjes F0 en F1. It ferskil dF = F1 - F0 wurdt frekwinsje-ôfstân neamd, en kin gelyk wêze oan bygelyks 85, 170 of 452 Hz. De twadde parameter is de oerdracht snelheid, dat kin ek wêze oars en wêze, bygelyks, 45, 50 of 75 bits per sekonde. Omdat Wy hawwe twa frekwinsjes, dan moatte wy beslute hokker sil wêze "boppeste" en hokker sil wêze "leger", dizze parameter wurdt meastal neamd "inversion". Dizze trije wearden (snelheid, ôfstân en omkearing) bepale de parameters fan RTTY-oerdracht folslein. Jo kinne dizze ynstellingen fine yn hast alle dekodearringsprogramma's, en troch dizze parameters sels "mei it each" te selektearjen, kinne jo de measte fan dizze sinjalen ûntsiferje.
Eartiids wiene RTTY-kommunikaasje populêrder, mar no, doe't ik nei websdr gie, hearde ik gjin inkeld sinjaal, dus it is lestich om in foarbyld fan dekodearjen te jaan. Wa't dat wol, kin sels harkje op 7.045 of 14.080 MHz; mear details oer it teletype binne skreaun yn artikels.
PSK31/63
In oar type kommunikaasje is fazemodulaasje, . It is net de frekwinsje dy't hjir feroaret, mar de faze; op 'e grafyk sjocht it der sa út:
Bitkodearring fan it sinjaal bestiet út it feroarjen fan de faze mei 180 graden, en it sinjaal sels is eins in suvere sinuswelle - dit soarget foar in goed oerdrachtberik mei minimale útstjoerde krêft. De fazeferskowing is lestich te sjen yn 'e skermôfbylding; it kin sjoen wurde as jo ien fragmint op in oar fergrutsje en oerlizze.
De kodearring sels is relatyf ienfâldich - yn BPSK31 wurde sinjalen oerbrocht mei in snelheid fan 31.25 baud, in fazeferoaring wurdt kodearre "0", gjin fazeferoaring wurdt kodearre "1". Tekenkodearring is te finen op Wikipedia.
Visueel op it spektrum is it BPSK-sinjaal sichtber as in smelle line, en te hearren wurdt it heard as in frij suvere toan (wat it yn prinsipe is). Jo kinne hearre BPSK sinjalen, bygelyks, op 7080 of 14070 MHz, en do kinst ûntsiferje se yn MultiPSK.
It is nijsgjirrich om te notearjen dat yn sawol BPSK as RTTY de "helderheid" fan 'e line kin wurde brûkt om de sterkte fan it sinjaal en de kwaliteit fan ûntfangst te beoardieljen - as in diel fan it berjocht ferdwynt, dan sil d'r "garbage" wêze op dit plak fan it berjocht, mar de algemiene betsjutting fan it berjocht bliuwt faaks itselde begryplik. De operator kin kieze op hokker sinjaal om te fokusjen om it te ûntsiferjen. It sykjen nei nije en swakke sinjalen fan fiere korrespondinten is op himsels frij nijsgjirrich; ek by kommunikaasje (lykas jo kinne sjen yn 'e foto hjirboppe), kinne jo frije tekst brûke en in "live" dialooch fiere. Yn tsjinstelling, de folgjende protokollen binne folle mear automatisearre, fereaskje bytsje of gjin minsklike yntervinsje. Oft dit goed of min is is in filosofyske fraach, mar wy kinne perfoarst sizze dat in part fan 'e hamradiogeast yn sokke modi perfoarst ferlern giet.
FT8/FT4
Om it folgjende type sinjalen te ûntsiferjen moatte jo it programma ynstallearje . Sinjalen útstjoerd mei frekwinsjemodulaasje fan 8 frekwinsjes mei in ferskowing fan mar 6.25 Hz, sadat it sinjaal in bânbreedte fan mar 50 Hz ynnimt. Gegevens yn FT8 wurde oerdroegen yn "pakketten" dy't sawat 14 sekonden duorje, dus krekte syngronisaasje fan 'e tiid fan' e kompjûter is hiel wichtich. De resepsje is hast folslein automatisearre - it programma dekodearret it opropteken en sinjaalsterkte.
Yn de nije ferzje fan it protokol , dy't koartlyn ferskynde de oare deis, de pakket doer wurdt fermindere nei 5s, 4-tone modulaasje wurdt brûkt by in oerdracht snelheid fan 23 baud. De besette sinjaalbânbreedte is sawat 90Hz.
WSPR
WSPR is in protokol spesifyk ûntworpen om swakke sinjalen te ûntfangen en te ferstjoeren. Dit is in sinjaal oerbrocht mei in snelheid fan mar 1.4648 baud (ja, krekt mear as 1 bit per sekonde). Transmission brûkt frekwinsjemodulaasje (4-FSK) mei in frekwinsje-ôfstân fan 1.4648Hz, sadat de sinjaalbânbreedte mar 6Hz is. It trochstjoerde gegevenspakket hat in grutte fan 50 bits, der wurde ek bits foar flaterkorreksje oan tafoege (net-rekursive konvolúsjonele koade, beheining lingte K = 32, taryf = 1/2), wat resulteart yn in totale pakketgrutte fan 162 bits. Dizze 162bits wurde oerdroegen yn sawat 2 minuten (ien oare sil kleie oer it stadige ynternet? :).
Dit alles lit jo gegevens praktysk ûnder it lûdsnivo oerjaan, mei hast fantastyske resultaten - bygelyks in 100 mW-sinjaal fan in mikroprosessor-skonk, mei help fan in indoor loopantenne wie it mooglik om in sinjaal oer 1000 km te stjoeren.
WSPR wurket folslein automatysk en fereasket gjin operator dielname. It is genôch om it programma rinnen te litten, en nei in skoft kinne jo it operaasjelog sjen. Gegevens kinne ek stjoerd wurde nei de side , wat handich is foar it beoardieljen fan de oerdracht of kwaliteit fan in antenne - jo kinne in sinjaal ferstjoere en direkt online sjen wêr't it waard ûntfongen.
Trouwens, elkenien kin meidwaan oan WSPR-ûntfangst, sels sûnder in amateurradio-opropteken (it is net fereaske foar ûntfangst) - gewoan in ûntfanger en it WSPR-programma binne genôch, en dit alles kin sels autonoom wurkje op in Raspberry Pi (fansels , Jo hawwe in echte ûntfanger nedich om gegevens fan oaren online te stjoeren -ûntfangers hawwe gjin sin). It systeem is ynteressant sawol út in wittenskiplik eachpunt en foar eksperiminten mei apparatuer en antennes. Spitigernôch, lykas kin sjoen wurde út de foto hjirûnder, yn termen fan de tichtens fan ûntfangst stasjons, Ruslân is net fier fan Sûdan, Egypte of Nigearia, dus nije dielnimmers binne altyd nuttich - it is mooglik om te wêzen de earste, en mei ien ûntfanger jo kinne in gebiet fan tûzen km "bedekke".
Hiel nijsgjirrich en frij kompleks is WSPR-oerdracht op frekwinsjes boppe 1 GHz - frekwinsjestabiliteit fan 'e ûntfanger en stjoerder is hjir kritysk.
Dit is wêr't ik de resinsje sil ôfmeitsje, hoewol, fansels, net alles is neamd, allinich de populêrste.
konklúzje
As immen syn hân ek besykje woe, dan is it net sa dreech. Foar in ûntfange sinjalen, kinne jo brûke of in klassiker (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X, ensfh) of in SDR ûntfanger (SDRPlay RSP2, SDR Elad). Ynstallearje dan gewoan de programma's lykas hjirboppe werjûn, en jo kinne de radio sels studearje. De útjeftepriis is $ 100-200 ôfhinklik fan it ûntfangermodel. Jo kinne ek online ûntfangers brûke en hielendal neat keapje, hoewol dit noch net sa ynteressant is.
Foar dyjingen dy't ek wolle útstjoere, sille se in transceiver moatte keapje mei in antenne en in amateurradiolisinsje krije. De priis fan 'e transceiver is sawat itselde as de priis fan in iPhone, dus it is frij betelber as jo wolle. Jo sille ek in ienfâldich eksamen moatte trochjaan, en oer in moanne sille jo folslein op 'e loft kinne wurkje. Fansels is dit net maklik - jo moatte de soarten antennes studearje, in ynstallaasjemetoade betinke en de frekwinsjes en soarten strieling begripe. Hoewol't it wurd "sil moatte" is hjir nei alle gedachten net geskikt, want dêrom is it in hobby, wat dien foar de wille en net ûnder dwang.
Trouwens, elkenien kin no digitale kommunikaasje besykje. Om dit te dwaan, ynstallearje gewoan it MultiPSK-programma, en jo kinne direkt "oer de loft" kommunisearje fia in lûdkaart en mikrofoan fan de iene kompjûter nei de oare mei elke soart kommunikaasje fan belang.
Lokkige eksperiminten elkenien. Miskien sil ien fan 'e lêzers in nij digitaal type kommunikaasje meitsje, en ik sil bliid wêze om de resinsje yn dizze tekst op te nimmen 😉
Boarne: www.habr.com