คุณได้ยินอะไรทางวิทยุบ้าง? วิทยุแฮม

สวัสดีฮับ

ในส่วนแรกของบทความเกี่ยวกับเรื่องนั้น สิ่งที่ได้ยินในอากาศ เล่าถึงสถานีบริการน้ำมันทั้งคลื่นสั้นและคลื่นสั้น แยกกันเป็นเรื่องควรค่าแก่การพูดถึงสถานีวิทยุสมัครเล่น ประการแรก สิ่งนี้ก็น่าสนใจเช่นกัน และประการที่สอง ทุกคนสามารถเข้าร่วมกระบวนการนี้ได้ทั้งการรับและส่งสัญญาณ

เช่นเดียวกับในส่วนแรก จะเน้นที่ "ดิจิทัล" และวิธีการประมวลผลสัญญาณ นอกจากนี้เรายังจะใช้เครื่องรับออนไลน์ภาษาดัตช์เพื่อรับและถอดรหัสสัญญาณ เว็บsdr และโปรแกรม MultiPSK

สำหรับผู้ที่สนใจวิธีการทำงาน ความต่อเนื่องอยู่ระหว่างดำเนินการ

หลังจากที่เป็นที่รู้จักเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้วว่าเป็นไปได้ที่จะสื่อสารกับคนทั้งโลกด้วยคลื่นสั้นโดยใช้เครื่องส่งสัญญาณที่มีโคมไฟสองดวงไม่ใช่แค่บริษัทเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ที่ชื่นชอบด้วย ในปีที่ผ่านมามันมีลักษณะเช่นนี้ เช่นนั้นวิทยุแฮมยังคงเป็นงานอดิเรกทางเทคนิคที่น่าสนใจทีเดียว ลองคิดดูว่ามีการสื่อสารประเภทใดบ้างสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นสมัยใหม่

คลื่นความถี่

คลื่นวิทยุมีการใช้งานอย่างมากในสถานีบริการและสถานีวิทยุกระจายเสียง ดังนั้นนักวิทยุสมัครเล่นจึงได้รับการจัดสรรช่วงความถี่ที่แน่นอนเพื่อไม่ให้รบกวนผู้อื่น ช่วงเหล่านี้มีค่อนข้างมาก ตั้งแต่คลื่นยาวพิเศษที่ 137 KHz ไปจนถึงไมโครเวฟที่ 1.3, 2.4, 5.6 หรือ 10 GHz (คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ ที่นี่). โดยทั่วไปทุกคนสามารถเลือกได้ขึ้นอยู่กับความสนใจและอุปกรณ์ทางเทคนิค

จากมุมมองของความง่ายในการรับสัญญาณ ความถี่ที่เข้าถึงได้มากที่สุดคือความยาวคลื่น 80-20ม.:
- ช่วง 3,5 MHz (80 ม.): 3500-3800 kHz
- ช่วง 7 MHz (40 ม.): 7000-7200 kHz
- ช่วง 10 MHz (30 ม.): 10100-10140 kHz
- ช่วง 14 MHz (20 ม.): 14000-14350 kHz
คุณสามารถปรับแต่งได้โดยใช้สิ่งที่กล่าวข้างต้น ผู้รับออนไลน์และจากส่วนตัวของคุณหากสามารถรับได้ในโหมดไซด์แบนด์ (LSB, USB, SSB)

เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว มาดูกันว่าที่นั่นจะยอมรับอะไรได้บ้าง

การสื่อสารด้วยเสียงและรหัสมอร์ส

หากคุณดูคลื่นวิทยุสมัครเล่นทั้งหมดผ่าน websdr คุณจะเห็นสัญญาณรหัสมอร์สได้อย่างง่ายดาย ในทางปฏิบัติแล้วมันไม่เหลืออยู่ในการสื่อสารทางวิทยุบริการอีกต่อไป แต่ผู้ที่ชื่นชอบวิทยุบางคนก็ใช้งานมันอย่างแข็งขัน


ก่อนหน้านี้ เพื่อให้ได้สัญญาณเรียกขาน คุณต้องผ่านการทดสอบในการรับสัญญาณมอร์สด้วยซ้ำ ตอนนี้ดูเหมือนว่าจะเหลือเฉพาะหมวดหมู่แรกสูงสุดเท่านั้น (ส่วนใหญ่จะแตกต่างกันเฉพาะในกำลังสูงสุดที่อนุญาตเท่านั้น) เราจะถอดรหัสสัญญาณ CW โดยใช้ CW Skimmer และการ์ดเสียงเสมือน

นักวิทยุสมัครเล่น เพื่อลดความยาวของข้อความ ให้ใช้โค้ดที่สั้นลง (คิวโค้ด) โดยเฉพาะสาย CQ DE DF7FF หมายถึง การโทรทั่วไปไปยังทุกสถานีจากวิทยุสมัครเล่น DF7FF นักวิทยุสมัครเล่นแต่ละคนมีสัญญาณเรียกขานของตนเองซึ่งมีรูปแบบมาจากคำนำหน้า รหัสประเทศซึ่งค่อนข้างสะดวกเพราะว่า ชัดเจนทันทีว่าสถานีออกอากาศจากที่ใด ในกรณีของเรา สัญญาณเรียกขาน DF7FF เป็นของนักวิทยุสมัครเล่นจากประเทศเยอรมนี

สำหรับการสื่อสารด้วยเสียงนั้นไม่มีปัญหาใด ๆ ผู้ที่ต้องการสามารถฟังได้ด้วยตัวเองบน websdr กาลครั้งหนึ่งในสหภาพโซเวียตไม่ใช่นักวิทยุสมัครเล่นทุกคนมีสิทธิ์ทำการสื่อสารทางวิทยุกับชาวต่างชาติ ขณะนี้ไม่มีข้อ จำกัด ดังกล่าวและระยะและคุณภาพของการสื่อสารขึ้นอยู่กับคุณภาพของเสาอากาศอุปกรณ์และความอดทนของเท่านั้น ตัวดำเนินการ สำหรับผู้ที่สนใจ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมบนเว็บไซต์และฟอรัมวิทยุสมัครเล่น (cqham, qrz) แต่เราจะเปลี่ยนไปใช้สัญญาณดิจิทัล

น่าเสียดายที่สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นจำนวนมาก การทำงานแบบดิจิทัลเป็นเพียงการเชื่อมต่อการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์เข้ากับโปรแกรมถอดรหัส มีเพียงไม่กี่คนที่เจาะลึกถึงความซับซ้อนของวิธีการทำงาน แม้แต่น้อยก็ทำการทดลองของตัวเองกับการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลและการสื่อสารประเภทต่างๆ อย่างไรก็ตาม ในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมา มีโปรโตคอลดิจิทัลจำนวนมากปรากฏขึ้น ซึ่งบางโปรโตคอลก็น่าสนใจที่จะพิจารณา

RTTY

การสื่อสารประเภทที่ค่อนข้างเก่าที่ใช้การปรับความถี่ วิธีการนี้เรียกว่า FSK (Frequency Shift Keying) และประกอบด้วยการสร้างลำดับบิตโดยการเปลี่ยนความถี่ในการส่ง

ข้อมูลถูกเข้ารหัสโดยการสลับระหว่างสองความถี่ F0 และ F1 อย่างรวดเร็ว ความแตกต่าง dF = F1 - F0 เรียกว่าระยะห่างความถี่ และอาจเท่ากับ เช่น 85, 170 หรือ 452 Hz พารามิเตอร์ตัวที่สองคือความเร็วในการส่งข้อมูล ซึ่งอาจแตกต่างกันได้ เช่น 45, 50 หรือ 75 บิตต่อวินาที เพราะ เรามีความถี่สองความถี่ จากนั้นเราต้องตัดสินใจว่าอันไหนจะเป็น "บน" และอันไหนจะเป็น "ต่ำกว่า" พารามิเตอร์นี้มักจะเรียกว่า "การผกผัน" ค่าทั้งสามนี้ (ความเร็ว ระยะห่าง และการผกผัน) จะกำหนดพารามิเตอร์ของการส่งข้อมูล RTTY โดยสมบูรณ์ คุณสามารถค้นหาการตั้งค่าเหล่านี้ได้ในโปรแกรมถอดรหัสเกือบทุกโปรแกรม และโดยการเลือกพารามิเตอร์เหล่านี้แม้จะ "ด้วยตา" คุณก็สามารถถอดรหัสสัญญาณเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้

กาลครั้งหนึ่งการสื่อสาร RTTY ได้รับความนิยมมากขึ้น แต่ตอนนี้เมื่อฉันไปที่ websdr ฉันไม่ได้ยินสัญญาณเลยแม้แต่น้อย ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะยกตัวอย่างการถอดรหัส ผู้ที่ต้องการสามารถฟังได้ด้วยตัวเองบน 7.045 หรือ 14.080 MHz รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโทรพิมพ์เขียนอยู่ใน ส่วนแรก บทความ

ปสก31/63

การสื่อสารอีกประเภทหนึ่งคือการมอดูเลตเฟส การคีย์ Shift เฟส. ไม่ใช่ความถี่ที่เปลี่ยนแปลงที่นี่ แต่เป็นเฟส บนกราฟจะมีลักษณะดังนี้:


การเข้ารหัสบิตของสัญญาณประกอบด้วยการเปลี่ยนเฟส 180 องศา และตัวสัญญาณเองจริงๆ แล้วเป็นคลื่นไซน์บริสุทธิ์ ซึ่งให้ช่วงการส่งข้อมูลที่ดีโดยมีกำลังส่งน้อยที่สุด การเปลี่ยนเฟสนั้นมองเห็นได้ยากในภาพหน้าจอ ซึ่งสามารถเห็นได้หากคุณขยายและวางชิ้นส่วนหนึ่งไว้บนอีกชิ้นส่วนหนึ่ง


การเข้ารหัสนั้นค่อนข้างง่าย - ใน BPSK31 สัญญาณจะถูกส่งด้วยความเร็ว 31.25 บอด ​​การเปลี่ยนเฟสจะถูกเข้ารหัสเป็น "0" ไม่มีการเปลี่ยนเฟสที่ถูกเข้ารหัสเป็น "1" การเข้ารหัสอักขระสามารถพบได้ใน Wikipedia

เมื่อมองเห็นในสเปกตรัม สัญญาณ BPSK จะมองเห็นได้เป็นเส้นแคบ และเสียงจะได้ยินเป็นโทนเสียงที่บริสุทธิ์พอสมควร (ซึ่งโดยหลักการแล้วเป็นเช่นนั้น) คุณสามารถได้ยินสัญญาณ BPSK ได้ เช่น บน 7080 หรือ 14070 MHz และคุณสามารถถอดรหัสสัญญาณเหล่านั้นได้ใน MultiPSK

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าใน BPSK และ RTTY สามารถใช้ "ความสว่าง" ของเส้นเพื่อตัดสินความแรงของสัญญาณและคุณภาพการรับสัญญาณ - หากข้อความบางส่วนหายไปก็จะมี "ขยะ" ในสถานที่ของข้อความนี้ แต่ความหมายโดยรวมของข้อความมักจะยังคงเป็นที่เข้าใจได้เหมือนเดิม ผู้ปฏิบัติงานสามารถเลือกสัญญาณที่จะเน้นเพื่อถอดรหัสได้ การค้นหาสัญญาณใหม่และสัญญาณอ่อนจากนักข่าวที่อยู่ห่างไกลนั้นค่อนข้างน่าสนใจในตัวเอง นอกจากนี้ เมื่อทำการสื่อสาร (ดังที่คุณเห็นในภาพด้านบน) คุณสามารถใช้ข้อความอิสระและดำเนินบทสนทนา "สด" ได้ ในทางตรงกันข้าม โปรโตคอลต่อไปนี้เป็นแบบอัตโนมัติมากกว่ามาก โดยต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ไม่ว่าสิ่งนี้จะดีหรือไม่ดีนั้นเป็นคำถามเชิงปรัชญา แต่เราสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าจิตวิญญาณของวิทยุแฮมบางส่วนหายไปอย่างแน่นอนในโหมดดังกล่าว

FT8 / FT4

ในการถอดรหัสสัญญาณประเภทต่อไปนี้คุณต้องติดตั้งโปรแกรม สจล. สัญญาณ FT8 ส่งโดยใช้การมอดูเลตความถี่ 8 ความถี่ โดยมีการเปลี่ยนความถี่เพียง 6.25 เฮิรตซ์ เพื่อให้สัญญาณใช้แบนด์วิธเพียง 50 เฮิรตซ์ ข้อมูลใน FT8 จะถูกถ่ายโอนเป็น "แพ็กเก็ต" นานประมาณ 14 วินาที ดังนั้นการซิงโครไนซ์เวลาของคอมพิวเตอร์อย่างแม่นยำจึงค่อนข้างสำคัญ การรับสัญญาณเป็นแบบอัตโนมัติเกือบทั้งหมด - โปรแกรมจะถอดรหัสสัญญาณเรียกขานและความแรงของสัญญาณ

ในเวอร์ชันใหม่ของโปรโตคอล FT4ซึ่งปรากฏเมื่อเร็ว ๆ นี้เมื่อวันก่อน ระยะเวลาแพ็กเก็ตลดลงเหลือ 5 วินาที การมอดูเลต 4 โทนใช้ที่ความเร็วในการส่งข้อมูล 23 บอด แบนด์วิธของสัญญาณที่ถูกครอบครองอยู่ที่ประมาณ 90Hz

WSPR

WSPR เป็นโปรโตคอลที่ออกแบบมาเพื่อรับและส่งสัญญาณอ่อนโดยเฉพาะ นี่คือสัญญาณที่ส่งด้วยความเร็วเพียง 1.4648 บอด (ใช่ เพียงมากกว่า 1 บิตต่อวินาที) การส่งสัญญาณใช้การมอดูเลตความถี่ (4-FSK) โดยมีระยะห่างความถี่ 1.4648Hz ดังนั้นแบนด์วิธของสัญญาณจึงอยู่ที่ 6Hz เท่านั้น แพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งมีขนาด 50 บิต บิตการแก้ไขข้อผิดพลาดจะถูกเพิ่มเข้าไปด้วย (โค้ดแบบหมุนวนแบบไม่เรียกซ้ำ ความยาวจำกัด K=32 อัตรา=1/2) ส่งผลให้มีขนาดแพ็กเก็ตรวม 162 บิต 162 บิตเหล่านี้จะถูกถ่ายโอนในเวลาประมาณ 2 นาที (มีใครจะบ่นเกี่ยวกับอินเทอร์เน็ตที่ช้าบ้างไหม :)

ทั้งหมดนี้ทำให้คุณสามารถส่งข้อมูลได้ต่ำกว่าระดับเสียงอย่างแท้จริง โดยให้ผลลัพธ์ที่เกือบจะน่าอัศจรรย์ ตัวอย่างเช่น สัญญาณ 100 mW จากขาไมโครโปรเซสเซอร์ ด้วยความช่วยเหลือของเสาอากาศแบบวงแหวนในอาคาร ทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ไกลกว่า 1000 กม.

WSPR ทำงานโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์และไม่จำเป็นต้องมีส่วนร่วมของผู้ปฏิบัติงาน ก็เพียงพอแล้วที่จะปล่อยให้โปรแกรมทำงานอยู่และหลังจากนั้นสักครู่คุณจะเห็นบันทึกการทำงาน ข้อมูลยังสามารถส่งข้อมูลไปยังไซต์ได้ wsprnet.orgซึ่งสะดวกสำหรับการประเมินการส่งสัญญาณหรือคุณภาพของเสาอากาศ - คุณสามารถส่งสัญญาณและดูออนไลน์ได้ทันทีว่าได้รับจากที่ใด

อย่างไรก็ตามใคร ๆ ก็สามารถเข้าร่วมการรับสัญญาณ WSPR ได้แม้ว่าจะไม่มีสัญญาณเรียกขานของวิทยุสมัครเล่น (ไม่จำเป็นสำหรับการรับสัญญาณ) - เพียงแค่เครื่องรับและโปรแกรม WSPR ก็เพียงพอแล้วและทั้งหมดนี้สามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติบน Raspberry Pi (แน่นอน คุณต้องมีผู้รับจริงในการส่งข้อมูลจากผู้อื่นทางออนไลน์ - ผู้รับไม่สมเหตุสมผล) ระบบนี้น่าสนใจทั้งจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์และสำหรับการทดลองกับอุปกรณ์และเสาอากาศ น่าเสียดายที่ดังที่เห็นได้จากภาพด้านล่าง ในแง่ของความหนาแน่นของสถานีรับสัญญาณ รัสเซียอยู่ไม่ไกลจากซูดาน อียิปต์ หรือไนจีเรีย ดังนั้นผู้เข้าร่วมใหม่จึงมีประโยชน์เสมอ - เป็นไปได้ที่จะเป็นคนแรกและมีผู้รับเพียงรายเดียว คุณสามารถ “ครอบคลุม” พื้นที่ได้นับพันกิโลเมตร

สิ่งที่น่าสนใจมากและค่อนข้างซับซ้อนคือการส่งสัญญาณ WSPR ที่ความถี่สูงกว่า 1 GHz - ความเสถียรของความถี่เครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญที่นี่

นี่คือที่ที่ฉันจะรีวิวให้เสร็จ แม้ว่าจะไม่ใช่ทุกอย่างในรายการ แต่เป็นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเท่านั้น

ข้อสรุป

หากใครอยากลองด้วยตัวเองก็ไม่ใช่เรื่องยาก หากต้องการรับสัญญาณ คุณสามารถใช้เครื่องรับแบบคลาสสิก (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X ฯลฯ) หรือเครื่องรับ SDR (SDRPlay RSP2, SDR Elad) ต่อไปเพียงติดตั้งโปรแกรมตามที่แสดงไว้ด้านบน คุณก็สามารถศึกษาวิทยุได้ด้วยตัวเอง ราคาจำหน่ายอยู่ที่ 100-200 เหรียญสหรัฐ ขึ้นอยู่กับรุ่นของเครื่องรับ คุณยังสามารถใช้เครื่องรับออนไลน์และไม่ซื้ออะไรเลยแม้ว่าจะยังไม่น่าสนใจก็ตาม

สำหรับผู้ที่ต้องการส่งสัญญาณด้วยจะต้องซื้อเครื่องรับส่งสัญญาณพร้อมเสาอากาศและได้รับใบอนุญาตวิทยุสมัครเล่น ราคาของตัวรับส่งสัญญาณนั้นใกล้เคียงกับราคาของ iPhone โดยประมาณดังนั้นจึงค่อนข้างแพงหากต้องการ คุณจะต้องผ่านการสอบง่ายๆ และในอีกประมาณหนึ่งเดือนคุณจะสามารถทำงานทางอากาศได้อย่างเต็มที่ แน่นอนว่านี่ไม่ใช่เรื่องง่าย - คุณจะต้องศึกษาประเภทของเสาอากาศ คิดวิธีการติดตั้ง และทำความเข้าใจความถี่และประเภทของรังสี แม้ว่าคำว่า "จะต้อง" อาจจะไม่เหมาะสมในที่นี้ เพราะนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงเป็นงานอดิเรก ทำเพื่อความสนุกสนานและไม่อยู่ภายใต้การบังคับขู่เข็ญ

อย่างไรก็ตาม ใครๆ ก็สามารถลองใช้การสื่อสารแบบดิจิทัลได้ในตอนนี้ ในการดำเนินการนี้เพียงติดตั้งโปรแกรม MultiPSK และคุณสามารถสื่อสาร "ทางอากาศ" ได้โดยตรงผ่านการ์ดเสียงและไมโครโฟนจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งโดยใช้การสื่อสารประเภทใดก็ได้ที่สนใจ

ขอให้ทุกคนมีความสุขกับการทดลอง บางทีผู้อ่านคนใดคนหนึ่งอาจสร้างการสื่อสารรูปแบบดิจิทัลแบบใหม่ และฉันยินดีที่จะรวมบทวิจารณ์ไว้ในข้อความนี้ 😉

ที่มา: will.com