Здраво Һабр.
У првом делу чланка о томе причало се о бензинским станицама на дугим и кратким таласима. Одвојено, вреди говорити о аматерским радио станицама. Прво, ово је такође занимљиво, а друго, свако може да се укључи у овај процес, и пријем и пренос.
Као иу првим деловима, нагласак ће бити на „дигиталном” и начину на који обрада сигнала функционише. Такође ћемо користити холандски онлајн пријемник за пријем и декодирање сигнала и програм МултиПСК.
За оне које занима како то функционише, наставак је испод реза.
Након што је пре више од 100 година постало познато да је могуће комуницирати са целим светом на кратким таласима помоћу предајника од буквално две лампе, за процес су се заинтересовале не само корпорације, већ и ентузијасти. Тих година је то изгледало овако , па, хам радио и даље остаје прилично занимљив технички хоби. Покушајмо да схватимо које врсте комуникација су доступне савременим радио-аматерима.
Фреквенцијски опсези
Радио-етар се веома активно користи од стране сервисних и емисионих станица, па се радио-аматерима додељују одређени фреквентни опсези како не би ометали друге. Има доста ових опсега, од ултра дугих таласа на 137 КХз до микроталаса на 1.3, 2.4, 5.6 или 10 ГХз (можете видети више детаља ). Генерално, свако може да бира, у зависности од интересовања и техничке опремљености.
Са становишта лакоће пријема, најприступачније су фреквенције са таласним дужинама од 80-20м:
- Опсег 3,5 МХз (80 м): 3500-3800 кХз.
- Опсег 7 МХз (40 м): 7000-7200 кХз.
- Опсег 10 МХз (30 м): 10100-10140 кХз.
- Опсег 14 МХз (20 м): 14000-14350 кХз.
Можете их подесити користећи горенаведено , а са вашег личног, ако може да прима у бочном појасу (ЛСБ, УСБ, ССБ).
Сад кад је све спремно, да видимо шта се ту може прихватити.
Гласовна комуникација и Морзеов код
Ако погледате цео радио-аматерски опсег преко вебсдр-а, лако можете видети сигнале Морзеове азбуке. Практично више не остаје у служби радио комуникација, али га неки радио ентузијасти активно користе.
Раније сте, да бисте добили позивни знак, морали положити чак и испит из пријема Морзеових сигнала, сада се чини да је ово остављено само за прву, највишу категорију (разликују се углавном, само у максималној дозвољеној снази). ЦВ сигнале ћемо декодирати користећи ЦВ Скиммер и виртуелну аудио картицу.
Радио аматери, да смање дужину поруке, користе скраћени код (), посебно, линија ЦК ДЕ ДФ7ФФ значи општи позив свим станицама са радио аматера ДФ7ФФ. Сваки радио-аматер има свој позивни знак, чији се префикс формира од , ово је прилично згодно јер Одмах је јасно одакле станица емитује. У нашем случају, позивни знак ДФ7ФФ припада радио-аматеру из Немачке.
Што се тиче гласовне комуникације, ту нема потешкоћа, они који желе могу сами да слушају на вебсдр. Некада за време СССР-а нису сви радио-аматери имали право да воде радио комуникацију са странцима, сада нема таквих ограничења, а домет и квалитет комуникације зависе само од квалитета антена, опреме и стрпљења оператер. За оне који су заинтересовани, можете прочитати више на радио-аматерским сајтовима и форумима (цкхам, крз), али ћемо прећи на дигиталне сигнале.
Нажалост, за многе радио аматере, дигитални рад је једноставно повезивање звучне картице рачунара са програмом декодера; мало људи улази у замршености како то функционише. Још мање њих спроводи сопствене експерименте са дигиталном обрадом сигнала и различитим врстама комуникација. Упркос томе, у последњих 10-15 година појавило се доста дигиталних протокола, од којих су неки занимљиви за разматрање.
РТТИ
Прилично стара врста комуникације која користи фреквенцијску модулацију. Сама метода се зове ФСК (Фрекуенци Схифт Кеиинг) и састоји се од формирања низа битова променом фреквенције преноса.
Подаци се кодирају брзим пребацивањем између две фреквенције Ф0 и Ф1. Разлика дФ = Ф1 - Ф0 назива се размак фреквенција и може бити једнака, на пример, 85, 170 или 452 Хз. Други параметар је брзина преноса, која такође може бити различита и бити, на пример, 45, 50 или 75 бита у секунди. Јер Имамо две фреквенције, онда треба да одлучимо која ће бити „горња“, а која „нижа“, овај параметар се обично назива „инверзија“. Ове три вредности (брзина, размак и инверзија) у потпуности одређују параметре РТТИ преноса. Ова подешавања можете пронаћи у скоро сваком програму за декодирање, а одабиром ових параметара чак и „на око“, можете декодирати већину ових сигнала.
Некада су РТТИ комуникације биле популарније, али сада, када сам отишао на вебсдр, нисам чуо ни један сигнал, па је тешко дати пример декодирања. Они који желе могу сами да слушају на 7.045 или 14.080 МХз, више детаља о телетајпу писано је у чланци.
ПСК31/63
Друга врста комуникације је фазна модулација, . Овде се не мења фреквенција, већ фаза; на графикону то изгледа отприлике овако:
Битно кодирање сигнала се састоји од промене фазе за 180 степени, а сам сигнал је заправо чисти синусни талас - ово обезбеђује добар опсег преноса са минималном преношеном снагом. Померање фазе је тешко уочити на снимку екрана; може се видети ако увећате и преложите један фрагмент на други.
Само кодирање је релативно једноставно - у БПСК31, сигнали се преносе брзином од 31.25 бауда, промена фазе је кодирана „0“, а ниједна промена фазе није кодирана „1“. Кодирање знакова се може наћи на Википедији.
Визуелно на спектру, БПСК сигнал је видљив као уска линија, а звучно се чује као прилично чист тон (што у принципу и јесте). Можете чути БПСК сигнале, на пример, на 7080 или 14070 МХз, а можете их декодирати у МултиПСК.
Занимљиво је приметити да и у БПСК и у РТТИ, „осветљеност“ линије може да се користи за процену јачине сигнала и квалитета пријема – ако неки део поруке нестане, онда ће бити „смећа“ на овом месту поруке, али целокупно значење поруке често остаје исто разумљиво. Оператер може да изабере на који сигнал ће се фокусирати да би га декодирао. Потрага за новим и слабим сигналима од удаљених дописника је сама по себи прилично интересантна; такође, када комуницирате (као што видите на слици изнад), можете користити слободан текст и водити „живи“ дијалог. Насупрот томе, следећи протоколи су много аутоматизованији и захтевају мало или никакву људску интервенцију. Да ли је ово добро или лоше, филозофско је питање, али дефинитивно можемо рећи да се у таквим модовима дефинитивно губи део духа хам радио.
ФТ8/ФТ4
Да бисте декодирали следеће врсте сигнала, потребно је да инсталирате програм . Сигналс преноси се коришћењем фреквенцијске модулације од 8 фреквенција са помаком од само 6.25 Хз, тако да сигнал заузима пропусни опсег од само 50 Хз. Подаци у ФТ8 се преносе у „пакетима“ у трајању од око 14 секунди, па је тачна синхронизација времена рачунара прилично важна. Пријем је скоро потпуно аутоматизован - програм декодира позивни знак и јачину сигнала.
У новој верзији протокола , који се појавио недавно пре неки дан, трајање пакета је смањено на 5с, користи се 4-тонска модулација при брзини преноса од 23 бода. Заузети пропусни опсег сигнала је приближно 90Хз.
ВСПР
ВСПР је протокол посебно дизајниран за пријем и пренос слабих сигнала. Ово је сигнал који се преноси брзином од само 1.4648 бода (да, нешто више од 1 бита у секунди). Пренос користи фреквенцијску модулацију (4-ФСК) са фреквенцијским размаком од 1.4648Хз, тако да је ширина сигнала само 6Хз. Пренесени пакет података има величину од 50 бита, додају му се и битови за исправљање грешака (нерекурзивни конволуциони код, дужина ограничења К=32, брзина=1/2), што резултира укупном величином пакета од 162 бита. Ових 162 бита се преносе за око 2 минута (да ли ће се још неко жалити на спор Интернет? :).
Све ово вам омогућава да преносите податке практично испод нивоа буке, са готово фантастичним резултатима - на пример, сигнал од 100 мВ са ноге микропроцесора, уз помоћ унутрашње петљне антене било је могуће пренети сигнал преко 1000 км.
ВСПР ради потпуно аутоматски и не захтева учешће оператера. Довољно је оставити програм да ради и након неког времена можете видети дневник рада. Подаци се такође могу послати на сајт , што је згодно за процену преноса или квалитета антене - можете пренети сигнал и одмах видети на мрежи где је примљен.
Узгред, свако може да се придружи ВСПР пријему, чак и без аматерског радио позивног знака (није потребан за пријем) - довољан је само пријемник и ВСПР програм, а све ово може чак и да ради аутономно на Распберри Пи (наравно , потребан вам је прави пријемник за слање података са других на мрежи - пријемници немају смисла). Систем је занимљив како са научне тачке гледишта, тако и за експерименте са опремом и антенама. Нажалост, као што се види са слике испод, Русија по густини пријемних станица није далеко од Судана, Египта или Нигерије, тако да су нови учесници увек корисни - могуће је бити први, и са једним пријемником. можете "покрити" подручје од хиљаду км.
Веома интересантан и прилично сложен је ВСПР пренос на фреквенцијама изнад 1 ГХз - стабилност фреквенција пријемника и предајника је овде критична.
Ту ћу завршити рецензију, мада, наравно, није све наведено, само најпопуларније.
Закључак
Ако је неко желео и да се окуша, онда то није тако тешко. За пријем сигнала можете користити или класични (Тецсун ПЛ-880, Сангеан АТС909Кс, итд.) или СДР пријемник (СДРПлаи РСП2, СДР Елад). Затим само инсталирајте програме као што је приказано изнад и сами можете проучавати радио. Цена издања је 100-200 долара у зависности од модела пријемника. Такође можете користити мрежне пријемнике и не купити ништа, иако то још увек није толико занимљиво.
За оне који желе и да преносе, мораће да купе примопредајник са антеном и добију радио-аматерску дозволу. Цена примопредајника је приближно иста као и иПхоне-а, па је по жељи прилично приступачна. Такође ћете морати да положите једноставан испит, а за отприлике месец дана моћи ћете у потпуности да радите на ваздуху. Наравно, ово није лако - мораћете да проучите врсте антена, смислите начин инсталације и разумете фреквенције и врсте зрачења. Иако је реч „мораће“ овде вероватно неприкладна, јер је зато то хоби, нешто што се ради из забаве, а не под принудом.
Узгред, свако сада може да испроба дигиталну комуникацију. Да бисте то урадили, само инсталирајте МултиПСК програм, и можете комуницирати директно „преко ваздуха“ преко звучне картице и микрофона са једног рачунара на други користећи било коју врсту комуникације која вас интересује.
Срећни експерименти свима. Можда ће неко од читалаца креирати нови дигитални вид комуникације, а ја ћу радо укључити његову рецензију у овај текст 😉
Извор: ввв.хабр.цом