Sveiki, Habr.
Raksta pirmajÄ daÄ¼Ä par to
TÄpat kÄ pirmajÄs daļÄs, uzsvars tiks likts uz ādigitÄloā un signÄlu apstrÄdes darbÄ«bu. SignÄlu uztverÅ”anai un atÅ”ifrÄÅ”anai izmantosim arÄ« holandieÅ”u tieÅ”saistes uztvÄrÄju
Tiem, kas interesÄjas par to, kÄ tas darbojas, turpinÄjums ir zem griezuma.
PÄc tam, kad pirms vairÄk nekÄ 100 gadiem kļuva zinÄms, ka ar visu pasauli ir iespÄjams sazinÄties pa Ä«siem viļÅiem, izmantojot burtiski divu lampu raidÄ«tÄju, par procesu sÄka interesÄties ne tikai korporÄcijas, bet arÄ« entuziasti. Tajos gados tas izskatÄ«jÄs Å”Ädi
FrekvenÄu diapazoni
Radio viļÅus ļoti aktÄ«vi izmanto dienesta un apraides stacijas, tÄpÄc radioamatieriem tiek atvÄlÄti noteikti frekvenÄu diapazoni, lai tie netraucÄtu citiem. Å o diapazonu ir diezgan daudz, sÄkot no Ä«paÅ”i gariem viļÅiem 137 KHz lÄ«dz mikroviļÅiem 1.3, 2.4, 5.6 vai 10 GHz (var redzÄt sÄ«kÄku informÄciju
No uztverÅ”anas viegluma viedokļa vispieejamÄkÄs frekvences ir ar viļÅu garumu 80-20m:
- 3,5 MHz diapazons (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz diapazons (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz diapazons (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz diapazons (20 m): 14000-14350 kHz.
Varat tos noskaÅot, izmantojot iepriekÅ” minÄto
Tagad, kad viss ir gatavs, paskatÄ«simies, ko tur var pieÅemt.
Balss sakari un Morzes kods
Ja caur websdr paskatÄs uz visu radioamatieru joslu, jÅ«s varat viegli redzÄt Morzes koda signÄlus. Dienesta radiosakaros tas praktiski vairs nepaliek, bet daži radio entuziasti to aktÄ«vi izmanto.
IepriekÅ”, lai iegÅ«tu izsaukuma zÄ«mi, pat bija jÄkÄrto eksÄmens Morzes signÄlu uztverÅ”anÄ, tagad tas Ŕķiet atstÄts tikai pirmajai, augstÄkajai, kategorijai (tÄs atŔķiras galvenokÄrt, tikai ar maksimÄlo pieļaujamo jaudu). MÄs atÅ”ifrÄsim CW signÄlus, izmantojot CW Skimmer un Virtual Audio Card.
Radio amatieri, lai samazinÄtu ziÅojuma garumu, izmantojiet saÄ«sinÄtu kodu (
RunÄjot par balss saziÅu, ar to nav nekÄdu grÅ«tÄ«bu, tie, kuri vÄlas, var klausÄ«ties paÅ”i vietnÄ websdr. Savulaik PSRS laikÄ ne visiem radioamatieriem bija tiesÄ«bas veikt radiosakarus ar Ärzemniekiem, tagad Å”Ädu ierobežojumu nav, un sakaru diapazons un kvalitÄte ir atkarÄ«ga tikai no antenu, aprÄ«kojuma kvalitÄtes un pacietÄ«bas. operators. Tiem, kam ir interese, var lasÄ«t vairÄk radioamatieru vietnÄs un forumos (cqham, qrz), bet mÄs pÄriesim pie digitÄlajiem signÄliem.
DiemžÄl daudziem radioamatieriem digitÄlais darbs ir vienkÄrÅ”i datora skaÅas kartes savienoÅ”ana ar dekodera programmu; tikai daži cilvÄki iedziļinÄs tÄs darbÄ«bas sarežģītÄ«bÄ. VÄl mazÄk cilvÄku veic savus eksperimentus ar digitÄlo signÄlu apstrÄdi un dažÄda veida sakariem. Neskatoties uz to, pÄdÄjo 10ā15 gadu laikÄ ir parÄdÄ«jies diezgan daudz digitÄlo protokolu, no kuriem daži ir interesanti apsvÄrt.
RTTY
Diezgan vecs komunikÄcijas veids, kas izmanto frekvences modulÄciju. Pati metode tiek saukta par FSK (Frequency Shift Keying), un tÄ sastÄv no bitu secÄ«bas veidoÅ”anas, mainot pÄrraides frekvenci.
Dati tiek kodÄti, Ätri pÄrslÄdzoties starp divÄm frekvencÄm F0 un F1. AtŔķirÄ«bu dF = F1 - F0 sauc par frekvences atstatumu, un tÄ var bÅ«t, piemÄram, 85, 170 vai 452 Hz. Otrs parametrs ir pÄrraides Ätrums, kas arÄ« var bÅ«t dažÄds un bÅ«t, piemÄram, 45, 50 vai 75 biti sekundÄ. Jo Mums ir divas frekvences, tad mums ir jÄizlemj, kura bÅ«s āaugÅ”ÄjÄā un kura bÅ«s āzemÄkÄā, Å”o parametru parasti sauc par āinversijuā. Å Ä«s trÄ«s vÄrtÄ«bas (Ätrums, atstarpe un inversija) pilnÄ«bÄ nosaka RTTY pÄrraides parametrus. Å os iestatÄ«jumus varat atrast gandrÄ«z jebkurÄ dekodÄÅ”anas programmÄ, un, izvÄloties Å”os parametrus pat āar aciā, jÅ«s varat atÅ”ifrÄt lielÄko daļu Å”o signÄlu.
KÄdreiz populÄrÄki bija RTTY sakari, bet tagad, ejot uz websdr, nedzirdÄju nevienu signÄlu, tÄpÄc grÅ«ti minÄt dekodÄÅ”anas piemÄru. Tie, kas vÄlas, var klausÄ«ties paÅ”i 7.045 vai 14.080 MHz, sÄ«kÄk par teletaipu rakstÄ«ts
PSK31/63
Cits komunikÄcijas veids ir fÄzes modulÄcija,
SignÄla bitu kodÄÅ”ana sastÄv no fÄzes maiÅas par 180 grÄdiem, un pats signÄls faktiski ir tÄ«rs sinusoidÄls vilnis - tas nodroÅ”ina labu pÄrraides diapazonu ar minimÄlu pÄrraides jaudu. EkrÄnuzÅÄmumÄ ir grÅ«ti saskatÄ«t fÄzes nobÄ«di; to var redzÄt, palielinot un uzklÄjot vienu fragmentu uz cita.
Pati kodÄÅ”ana ir salÄ«dzinoÅ”i vienkÄrÅ”a - BPSK31 signÄli tiek pÄrraidÄ«ti ar Ätrumu 31.25 bodi, fÄzes maiÅa tiek kodÄta ar ā0ā, neviena fÄzes maiÅa netiek kodÄta ar ā1ā. RakstzÄ«mju kodÄjumu var atrast VikipÄdijÄ.
VizuÄli spektrÄ BPSK signÄls ir redzams kÄ Å”aura lÄ«nija, un dzirdami tas ir dzirdams kÄ diezgan tÄ«rs tonis (kas principÄ arÄ« ir). JÅ«s varat dzirdÄt BPSK signÄlus, piemÄram, 7080 vai 14070 MHz, un varat tos atÅ”ifrÄt MultiPSK.
Interesanti atzÄ«mÄt, ka gan BPSK, gan RTTY pÄc lÄ«nijas āspilgtumaā var spriest par signÄla stiprumu un uztverÅ”anas kvalitÄti ā ja kÄda ziÅojuma daļa pazudÄ«s, tad bÅ«s āatkritumiā. Å”ajÄ ziÅojuma vietÄ, bet ziÅojuma kopÄjÄ nozÄ«me bieži vien paliek tÄ pati saprotama. Operators var izvÄlÄties, uz kuru signÄlu fokusÄties, lai to atÅ”ifrÄtu. Jaunu un vÄju signÄlu meklÄÅ”ana no attÄliem korespondentiem pati par sevi ir diezgan interesanta, arÄ« sazinoties (kÄ redzams attÄlÄ iepriekÅ”), varat izmantot brÄ«vu tekstu un vadÄ«t ādzÄ«vuā dialogu. Turpretim Å”Ädi protokoli ir daudz automatizÄtÄki, un tiem ir nepiecieÅ”ama neliela vai vispÄr nav nepiecieÅ”ama cilvÄka iejaukÅ”anÄs. Vai tas ir labi vai slikti, tas ir filozofisks jautÄjums, taÄu noteikti varam teikt, ka kÄda daļa no ŔķiÅÄ·a radio gara Å”Ädos režīmos noteikti pazÅ«d.
FT8/FT4
Lai atÅ”ifrÄtu Å”Äda veida signÄlus, jums jÄinstalÄ programma
JaunajÄ protokola versijÄ
WSPR
WSPR ir protokols, kas Ä«paÅ”i izstrÄdÄts vÄju signÄlu uztverÅ”anai un pÄrraidÄ«Å”anai. Å is ir signÄls, kas tiek pÄrraidÄ«ts ar Ätrumu tikai 1.4648 bodi (jÄ, nedaudz vairÄk par 1 bitu sekundÄ). PÄrraide izmanto frekvences modulÄciju (4-FSK) ar frekvences atstarpi 1.4648 Hz, tÄpÄc signÄla joslas platums ir tikai 6 Hz. PÄrsÅ«tÄ«tÄs datu paketes izmÄrs ir 50 biti, tai tiek pievienoti arÄ« kļūdu laboÅ”anas biti (nerekursÄ«vs konvolÅ«cijas kods, ierobežojuma garums K=32, Ätrums=1/2), kÄ rezultÄtÄ kopÄjais paketes izmÄrs ir 162 biti. Å ie 162 biti tiek pÄrsÅ«tÄ«ti apmÄram 2 minÅ«tÄs (kÄds vÄl sÅ«dzÄsies par lÄno internetu? :).
Tas viss ļauj pÄrraidÄ«t datus praktiski zem trokÅ”Åa lÄ«meÅa, ar teju fantastiskiem rezultÄtiem ā piemÄram, 100 mW signÄlu no mikroprocesora kÄjas, ar iekÅ”telpu cilpas antenas palÄ«dzÄ«bu bija iespÄjams pÄrraidÄ«t signÄlu virs 1000 km.
WSPR darbojas pilnÄ«bÄ automÄtiski un neprasa operatora lÄ«dzdalÄ«bu. Pietiek atstÄt programmu darboties, un pÄc kÄda laika jÅ«s varat redzÄt darbÄ«bu žurnÄlu. Datus var arÄ« nosÅ«tÄ«t uz vietni
Starp citu, WSPR uztverÅ”anai var pievienoties ikviens, arÄ« bez amatieru radio izsaukuma signÄla (uztverÅ”anai tas nav nepiecieÅ”ams) - pietiek ar uztvÄrÄju un WSPR programmu, un tas viss var darboties pat autonomi uz Raspberry Pi (protams , jums ir nepiecieÅ”ams reÄls uztvÄrÄjs, lai tieÅ”saistÄ nosÅ«tÄ«tu datus no citiem - uztvÄrÄjiem nav jÄgas). SistÄma ir interesanta gan no zinÄtniskÄ viedokļa, gan eksperimentiem ar aprÄ«kojumu un antenÄm. DiemžÄl, kÄ redzams zemÄk redzamajÄ attÄlÄ, uztverÅ”anas staciju blÄ«vuma ziÅÄ Krievija nav tÄlu no SudÄnas, ÄÄ£iptes vai NigÄrijas, tÄpÄc jauni dalÄ«bnieki vienmÄr noder - ir iespÄja bÅ«t pirmajam, turklÄt ar vienu uztvÄrÄju. jÅ«s varat "noklÄt" tÅ«kstoÅ” km platÄ«bu.
Ä»oti interesanta un diezgan sarežģīta ir WSPR pÄrraide frekvencÄs virs 1 GHz - uztvÄrÄja un raidÄ«tÄja frekvences stabilitÄtei Å”eit ir izŔķiroÅ”a nozÄ«me.
Å eit es pabeigÅ”u apskatu, lai gan, protams, nav norÄdÄ«ts viss, tikai populÄrÄkais.
SecinÄjums
Ja kÄds arÄ« vÄlas izmÄÄ£inÄt savus spÄkus, tad tas nav tik grÅ«ti. SignÄlu uztverÅ”anai varat izmantot vai nu klasisko (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X utt.), vai SDR uztvÄrÄju (SDRPlay RSP2, SDR Elad). PÄc tam vienkÄrÅ”i instalÄjiet programmas, kÄ parÄdÄ«ts iepriekÅ”, un jÅ«s pats varat izpÄtÄ«t radio. IzdoÅ”anas cena ir 100-200 USD atkarÄ«bÄ no uztvÄrÄja modeļa. Varat arÄ« izmantot tieÅ”saistes uztvÄrÄjus un vispÄr neko nepirkt, lai gan tas joprojÄm nav tik interesanti.
Tiem, kas vÄlas arÄ« raidÄ«t, bÅ«s jÄiegÄdÄjas raiduztvÄrÄjs ar antenu un jÄiegÅ«st radioamatieru licence. RaiduztvÄrÄja cena ir aptuveni tÄda pati kÄ iPhone cenai, tÄpÄc, ja vÄlas, tas ir diezgan pieÅemams. BÅ«s jÄnokÄrto arÄ« vienkÄrÅ”s eksÄmens, un aptuveni pÄc mÄneÅ”a varÄsi pilnvÄrtÄ«gi strÄdÄt ÄterÄ. Protams, tas nav viegli - jums bÅ«s jÄizpÄta antenu veidi, jÄizdomÄ uzstÄdÄ«Å”anas metode un jÄsaprot starojuma frekvences un veidi. Lai gan vÄrds "bÅ«s" Å”eit, iespÄjams, ir nevietÄ, jo tÄpÄc tas ir hobijs, kaut kas darÄ«ts prieka pÄc, nevis piespiedu kÄrtÄ.
Starp citu, digitÄlos sakarus Å”obrÄ«d var izmÄÄ£inÄt ikviens. Lai to izdarÄ«tu, vienkÄrÅ”i instalÄjiet programmu MultiPSK, un jÅ«s varat sazinÄties tieÅ”i "pa gaisu", izmantojot skaÅas karti un mikrofonu no viena datora uz otru, izmantojot jebkÄda veida interesÄjoÅ”os sakarus.
VeiksmÄ«gus eksperimentus visiem. VarbÅ«t kÄds no lasÄ«tÄjiem radÄ«s jaunu digitÄlo komunikÄcijas veidu, un es ar prieku iekļauÅ”u tÄ apskatu Å”ajÄ tekstÄ š
Avots: www.habr.com