라디오에서 무엇을 들을 수 있나요? 햄라디오

안녕 하브르.

그것에 관한 기사의 첫 번째 부분에서 방송에서 들리는 것 장파와 단파의 주유소에 대해 들었습니다. 이와 별도로 아마추어 라디오 방송국에 대해 이야기할 가치가 있습니다. 첫째, 이것은 또한 흥미롭고, 둘째, 수신 및 전송 모두에서 누구나 이 프로세스에 참여할 수 있습니다.

첫 번째 부분에서와 마찬가지로 "디지털"과 신호 처리 작동 방식에 중점을 둡니다. 또한 네덜란드 온라인 수신기를 사용하여 신호를 수신하고 디코딩합니다. websdr 그리고 MultiPSK 프로그램.

작동 방식에 관심이 있는 분들을 위해 후속편은 아래에 있습니다.

말 그대로 두 개의 램프로 구성된 송신기를 이용해 단파로 전 세계와 통신할 수 있다는 사실이 100여 년 전 알려지면서 기업은 물론 매니아층까지 이 과정에 관심을 갖게 됐다. 그 시절엔 이런 모습이었어 대략 그렇게, 음, 햄 라디오는 여전히 꽤 흥미로운 기술 취미로 남아 있습니다. 현대 라디오 아마추어가 어떤 유형의 통신을 사용할 수 있는지 알아 보겠습니다.

주파수 대역

무선 전파는 서비스 및 방송국에서 매우 적극적으로 사용되므로 라디오 아마추어에게는 다른 주파수를 방해하지 않도록 특정 주파수 범위가 할당됩니다. 137KHz의 초장파부터 1.3, 2.4, 5.6 또는 10GHz의 마이크로파까지 이러한 범위는 상당히 많습니다(자세한 내용은 볼 수 있습니다). 여기에). 일반적으로 누구나 관심 분야와 기술 장비에 따라 선택할 수 있습니다.

수신 용이성의 관점에서 볼 때 가장 접근하기 쉬운 주파수는 80-20m의 파장입니다.
- 3,5MHz 범위(80m): 3500~3800kHz.
- 7MHz 범위(40m): 7000~7200kHz.
- 10MHz 범위(30m): 10100~10140kHz.
- 14MHz 범위(20m): 14000~14350kHz.
위의 방법을 사용하여 조정할 수 있습니다. 온라인 수신기, 그리고 측파대 모드(LSB, USB, SSB)에서 수신할 수 있는 경우 개인용에서.

이제 모든 것이 준비되었으므로 거기에서 무엇을 받아들일 수 있는지 살펴보겠습니다.

음성통신 및 모스부호

websdr을 통해 아마추어 무선 대역 전체를 살펴보면 모스 부호 신호를 쉽게 확인할 수 있습니다. 실제로 더 이상 무선 통신 서비스에 남아 있지 않지만 일부 무선 애호가는 이를 적극적으로 사용합니다.


이전에는 호출 부호를 얻으려면 모스 신호 수신 시험에 합격해야 했지만 이제는 첫 번째, 가장 높은 범주에만 남은 것 같습니다(주로 최대 허용 전력만 다릅니다). CW 스키머와 가상 오디오 카드를 사용하여 CW 신호를 디코딩합니다.

라디오 아마추어는 메시지 길이를 줄이려면 단축 코드(Q 코드), 특히 CQ DE DF7FF 라인은 라디오 아마추어 DF7FF에서 모든 방송국에 대한 일반 호출을 의미합니다. 각 라디오 아마추어에는 자신의 호출 부호가 있으며 그 접두사는 다음과 같습니다. 국가 코드, 이것은 매우 편리하기 때문에 방송국이 어디에서 방송하는지 즉시 알 수 있습니다. 우리의 경우 호출 부호 DF7FF는 독일의 라디오 아마추어에 속합니다.

음성 통신은 어려움이 없으며 원하는 사람은 websdr에서 직접들을 수 있습니다. 옛날 옛적 소련 시대에는 모든 무선 아마추어가 외국인과 무선 통신을 수행할 권리가 없었지만 이제는 그러한 제한이 없으며 통신 범위와 품질은 안테나 품질, 장비 및 인내심에만 달려 있습니다. 운영자. 관심 있는 분들을 위해 아마추어 라디오 사이트와 포럼(cqham, qrz)에서 자세한 내용을 읽을 수 있지만 여기서는 디지털 신호에 대해 다루겠습니다.

불행하게도 많은 라디오 아마추어들에게 디지털 방식으로 작업하는 것은 단순히 컴퓨터 사운드 카드를 디코더 프로그램에 연결하는 것일 뿐이며, 그것이 어떻게 작동하는지 복잡하게 파고드는 사람은 거의 없습니다. 디지털 신호 처리 및 다양한 유형의 통신에 대해 자체 실험을 수행하는 사람은 훨씬 적습니다. 그럼에도 불구하고 지난 10~15년 동안 상당히 많은 디지털 프로토콜이 등장했으며 그 중 일부는 고려해볼 만한 흥미로운 사항입니다.

RTTY

주파수 변조를 사용하는 상당히 오래된 유형의 통신입니다. 이 방법 자체를 FSK(Frequency Shift Keying)라고 하며 전송 주파수를 변경하여 비트 시퀀스를 형성하는 것으로 구성됩니다.

데이터는 두 주파수 F0과 F1 사이를 빠르게 전환하여 인코딩됩니다. dF = F1 - F0의 차이를 주파수 간격이라고 하며 예를 들어 85, 170 또는 452Hz와 같을 수 있습니다. 두 번째 매개변수는 전송 속도이며, 예를 들어 초당 45, 50 또는 75비트일 수도 있습니다. 왜냐하면 두 개의 주파수가 있고 어느 것이 "상위"이고 어느 것이 "하위"인지 결정해야 합니다. 이 매개변수를 일반적으로 "역전"이라고 합니다. 이 세 가지 값(속도, 간격 및 반전)이 RTTY 전송 매개변수를 완전히 결정합니다. 거의 모든 디코딩 프로그램에서 이러한 설정을 찾을 수 있으며 "눈으로" 이러한 매개변수를 선택하면 대부분의 신호를 디코딩할 수 있습니다.

옛날에는 RTTY 통신이 더 인기가 많았는데 지금은 websdr에 가보니 신호가 하나도 안 들려서 디코딩의 예를 들기가 어렵습니다. 원하는 사람은 7.045 또는 14.080MHz에서 스스로 들을 수 있습니다. 텔레타이프에 대한 자세한 내용은 다음 페이지에 기록되어 있습니다. 첫 번째 부분 기사.

PSK31/63

또 다른 유형의 통신은 위상 변조입니다. 위상 편이 키잉. 여기서 변경되는 것은 주파수가 아니라 위상이며, 그래프에서는 다음과 같습니다.


신호의 비트 인코딩은 위상을 180도 변경하는 것으로 구성되며 신호 자체는 실제로 순수한 사인파입니다. 이는 최소한의 전송 전력으로 우수한 전송 범위를 제공합니다. 위상 변화는 스크린샷에서 보기 어렵습니다. 한 조각을 확대하고 다른 조각 위에 겹쳐 놓으면 볼 수 있습니다.


인코딩 자체는 상대적으로 간단합니다. BPSK31에서는 신호가 31.25보드 속도로 전송되고, 위상 변화는 "0"으로 코딩되고, 위상 변화는 "1"로 코딩됩니다. 문자 인코딩은 Wikipedia에서 찾을 수 있습니다.

스펙트럼에서 시각적으로 BPSK 신호는 좁은 선으로 표시되고 청각적으로는 상당히 순수한 톤으로 들립니다(원칙적으로는 그렇습니다). 예를 들어 7080MHz 또는 14070MHz에서 BPSK 신호를 듣고 MultiPSK에서 디코딩할 수 있습니다.

BPSK와 RTTY 모두에서 회선의 "밝기"를 사용하여 신호 강도와 수신 품질을 판단할 수 있다는 점이 흥미롭습니다. 메시지의 일부가 사라지면 "쓰레기"가 됩니다. 그러나 메시지의 전반적인 의미는 종종 동일하게 이해될 수 있습니다. 운영자는 디코딩하기 위해 어떤 신호에 집중할지 선택할 수 있습니다. 먼 통신원으로부터 오는 새롭고 약한 신호를 검색하는 것은 그 자체로 매우 흥미롭고, 통신할 때(위 그림에서 볼 수 있듯이) 자유 텍스트를 사용하고 "실시간" 대화를 수행할 수 있습니다. 대조적으로, 다음 프로토콜은 훨씬 더 자동화되어 있어 사람의 개입이 거의 또는 전혀 필요하지 않습니다. 이것이 좋은지 나쁜지는 철학적인 질문이지만, 그러한 모드에서는 햄 라디오 정신의 일부가 확실히 손실된다고 말할 수 있습니다.

FT8/FT4

다음 유형의 신호를 디코딩하려면 프로그램을 설치해야 합니다. WSJT. 신호 FT8 8Hz의 이동으로 6.25개 주파수의 주파수 변조를 사용하여 전송되므로 신호는 50Hz의 대역폭만 차지합니다. FT8의 데이터는 약 14초 동안 지속되는 "패킷"으로 전송되므로 컴퓨터 시간의 정확한 동기화가 매우 중요합니다. 수신은 거의 완전히 자동화되어 있습니다. 프로그램은 호출 부호와 신호 강도를 디코딩합니다.

새 버전의 프로토콜에서는 FT4최근에 등장한 는 패킷 지속 시간을 5초로 줄이고 전송 속도 4보드에서 23톤 변조를 사용합니다. 점유된 신호 대역폭은 약 90Hz입니다.

WSPR

WSPR은 약한 신호를 수신하고 전송하도록 특별히 설계된 프로토콜입니다. 이는 단지 1.4648보드(예, 초당 1비트가 조금 넘는 속도)의 속도로 전송되는 신호입니다. 전송은 4Hz의 주파수 간격을 갖는 주파수 변조(1.4648-FSK)를 사용하므로 신호 대역폭은 6Hz에 불과합니다. 전송된 데이터 패킷의 크기는 50비트이고 여기에 오류 정정 비트도 추가되어(비재귀 컨벌루션 코드, 제약 길이 K=32, 속도=1/2) 총 패킷 크기는 162비트가 됩니다. 이 162비트는 약 2분 안에 전송됩니다(인터넷 속도가 느리다고 불평하는 사람이 있을까요?).

이 모든 기능을 사용하면 사실상 소음 수준 이하로 데이터를 전송할 수 있으며 거의 ​​환상적인 결과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 마이크로프로세서 다리의 100mW 신호는 실내 루프 안테나를 사용하여 1000km 이상의 신호를 전송할 수 있습니다.

WSPR은 완전 자동으로 작동하며 운영자의 참여가 필요하지 않습니다. 프로그램을 계속 실행하는 것으로 충분하며 잠시 후 작업 로그를 볼 수 있습니다. 데이터를 사이트로 전송할 수도 있습니다. wsprnet.org, 이는 안테나의 전송 또는 품질을 평가하는 데 편리합니다. 신호를 전송하고 수신 위치를 온라인으로 즉시 확인할 수 있습니다.

그건 그렇고, 아마추어 무선 호출 부호 없이도 누구나 WSPR 수신에 참여할 수 있습니다(수신에는 필요하지 않음). 수신기와 WSPR 프로그램만 있으면 충분하며 이 모든 것이 Raspberry Pi에서 자율적으로 작동할 수도 있습니다(물론). , 다른 사람으로부터 온라인으로 데이터를 보내려면 실제 수신기가 필요합니다. 수신기는 의미가 없습니다. 이 시스템은 과학적 관점과 장비 및 안테나 실험 모두에서 흥미롭습니다. 불행하게도 아래 그림에서 볼 수 있듯이 수신국 밀도 측면에서 러시아는 수단, 이집트 또는 나이지리아에서 멀지 않으므로 새로운 참가자가 항상 유용합니다. 첫 번째가 될 수 있으며 하나의 수신자가 가능합니다. 천 킬로미터의 영역을 "덮을" 수 있습니다.

매우 흥미롭고 복잡한 것은 1GHz 이상의 주파수에서의 WSPR 전송입니다. 여기서는 수신기와 송신기의 주파수 안정성이 중요합니다.

물론 모든 것이 나열되는 것은 아니지만 가장 인기있는 것만 나열되어 있지만 여기에서 리뷰를 마칠 것입니다.

결론

누군가가 자신의 손을 시험해보고 싶다면 그렇게 어렵지 않습니다. 신호를 수신하려면 클래식(Tecsun PL-880, Sangean ATS909X 등) 또는 SDR 수신기(SDRPlay RSP2, SDR Elad)를 사용할 수 있습니다. 다음에는 위와 같이 프로그램을 설치하시면 라디오를 직접 공부하실 수 있습니다. 발행 가격은 수신기 모델에 따라 $100-200입니다. 온라인 수신기를 사용하고 아무것도 구매하지 않을 수도 있지만 여전히 흥미롭지는 않습니다.

송신도 하고 싶은 사람은 안테나가 달린 송수신기를 구입하고 아마추어 무선 면허를 취득해야 합니다. 트랜시버의 가격은 iPhone 가격과 거의 동일하므로 원할 경우 상당히 저렴합니다. 또한 간단한 시험을 통과해야 하며 약 한 달 안에 방송에서 완전히 작업할 수 있습니다. 물론 이것은 쉬운 일이 아닙니다. 안테나 유형을 연구하고 설치 방법을 고안하고 주파수와 방사선 유형을 이해해야 합니다. 여기서 "will have to"라는 단어는 아마도 부적절할 것입니다. 왜냐하면 그것이 취미이고 강박에 의한 것이 아니라 재미로 하는 일이기 때문입니다.

그런데 지금 당장 누구나 디지털 커뮤니케이션을 시도할 수 있습니다. 이렇게 하려면 MultiPSK 프로그램을 설치하기만 하면 됩니다. 그러면 원하는 통신 유형을 사용하여 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 사운드 카드와 마이크를 통해 "무선"으로 직접 통신할 수 있습니다.

모두 즐거운 실험 되세요. 아마도 독자 중 한 명이 새로운 디지털 유형의 커뮤니케이션을 만들 수도 있으며, 이 텍스트에 이에 대한 리뷰를 포함하게 되어 기쁩니다 😉

출처 : habr.com