Hello Habr.
Sa unang bahagi ng artikulo tungkol doon sinabihan ito tungkol sa mga istasyon ng serbisyo sa mahaba at maikling alon. Hiwalay, ito ay nagkakahalaga ng pakikipag-usap tungkol sa mga amateur na istasyon ng radyo. Una, ito ay kawili-wili din, at pangalawa, sinuman ay maaaring sumali sa prosesong ito, parehong tumatanggap at nagpapadala.
Tulad ng sa mga unang bahagi, ang diin ay nasa "digital" at kung paano gumagana ang pagpoproseso ng signal. Gagamit din kami ng Dutch online na receiver para tumanggap at mag-decode ng mga signal at ang programang MultiPSK.
Para sa mga interesado sa kung paano ito gumagana, ang pagpapatuloy ay nasa ilalim ng hiwa.
Matapos itong malaman higit sa 100 taon na ang nakalilipas na posible na makipag-usap sa buong mundo sa mga maikling alon gamit ang isang transmiter ng literal na dalawang lamp, hindi lamang mga korporasyon, kundi pati na rin ang mga mahilig ay naging interesado sa proseso. Sa mga taong iyon ay ganito ang hitsura , well, ang ham radio ay nananatiling isang kawili-wiling teknikal na libangan. Subukan nating alamin kung anong mga uri ng komunikasyon ang magagamit sa mga modernong radio amateur.
Saklaw ng dalas
Ang mga radio airwave ay napakaaktibong ginagamit ng mga istasyon ng serbisyo at pagsasahimpapawid, kaya ang mga radio amateur ay inilalaan ang ilang mga saklaw ng dalas upang hindi sila makagambala sa iba. Napakarami ng mga saklaw na ito, mula sa mga ultra-mahabang alon sa 137 KHz hanggang sa mga microwave sa 1.3, 2.4, 5.6 o 10 GHz (maaari kang makakita ng higit pang mga detalye ). Sa pangkalahatan, lahat ay maaaring pumili, depende sa mga interes at teknikal na kagamitan.
Mula sa punto ng view ng kadalian ng pagtanggap, ang pinaka-naa-access na mga frequency ay may mga wavelength na 80-20m:
- 3,5 MHz range (80 m): 3500-3800 kHz.
- 7 MHz range (40 m): 7000-7200 kHz.
- 10 MHz range (30 m): 10100-10140 kHz.
- 14 MHz range (20 m): 14000-14350 kHz.
Maaari mong tune in sa kanila gamit ang nasa itaas , at mula sa iyong personal, kung maaari itong tumanggap sa sideband mode (LSB, USB, SSB).
Ngayong handa na ang lahat, tingnan natin kung ano ang maaaring tanggapin doon.
Komunikasyon ng boses at Morse code
Kung titingnan mo ang buong amateur radio band sa pamamagitan ng websdr, madali mong makikita ang mga signal ng Morse code. Halos hindi na ito nananatili sa mga komunikasyon sa radyo ng serbisyo, ngunit aktibong ginagamit ito ng ilang mahilig sa radyo.
Dati, para makakuha ng call sign, kailangan mo pang pumasa sa isang pagsusulit sa pagtanggap ng mga Morse signal, ngayon ito ay tila natitira lamang para sa una, pinakamataas, kategorya (nag-iiba sila higit sa lahat, sa maximum na pinapayagang kapangyarihan). Ide-decode namin ang mga signal ng CW gamit ang CW Skimmer at Virtual Audio Card.
Ang mga amateur sa radyo, upang bawasan ang haba ng mensahe, gumamit ng pinaikling code (), sa partikular, ang linyang CQ DE DF7FF ay nangangahulugang isang pangkalahatang tawag sa lahat ng istasyon mula sa radio amateur na DF7FF. Ang bawat radio amateur ay may sariling call sign, na ang prefix ay nabuo mula sa , ito ay medyo maginhawa dahil Agad na malinaw kung saan nag-broadcast ang istasyon. Sa aming kaso, ang call sign na DF7FF ay kabilang sa isang radio amateur mula sa Germany.
Tulad ng para sa komunikasyon ng boses, walang mga paghihirap dito; ang mga nais ay maaaring makinig sa kanilang sarili sa websdr. Noong unang panahon sa panahon ng USSR, hindi lahat ng radio amateurs ay may karapatang magsagawa ng mga komunikasyon sa radyo sa mga dayuhan; ngayon ay walang ganoong mga paghihigpit, at ang saklaw at kalidad ng komunikasyon ay nakasalalay lamang sa kalidad ng mga antenna, kagamitan at pasensya ng operator. Para sa mga interesado, maaari kang magbasa ng higit pa sa mga amateur radio site at forum (cqham, qrz), ngunit lilipat tayo sa mga digital signal.
Sa kasamaang palad, para sa maraming mga amateur sa radyo, ang pagtatrabaho nang digital ay simpleng pagkonekta ng sound card ng computer sa isang decoder program; kakaunti ang mga tao na sumasaliw sa mga pagkasalimuot ng kung paano ito gumagana. Mas kaunti ang nagsasagawa ng kanilang sariling mga eksperimento sa digital signal processing at iba't ibang uri ng komunikasyon. Sa kabila nito, napakaraming digital protocol ang lumitaw sa nakalipas na 10-15 taon, ang ilan sa mga ito ay kawili-wiling isaalang-alang.
RTTY
Isang medyo lumang uri ng komunikasyon na gumagamit ng frequency modulation. Ang pamamaraan mismo ay tinatawag na FSK (Frequency Shift Keying) at binubuo ng pagbuo ng kaunting pagkakasunud-sunod sa pamamagitan ng pagbabago ng dalas ng paghahatid.
Ang data ay na-encode sa pamamagitan ng mabilis na paglipat sa pagitan ng dalawang frequency F0 at F1. Ang pagkakaiba dF = F1 - F0 ay tinatawag na frequency spacing, at maaaring katumbas ng, halimbawa, 85, 170, o 452 Hz. Ang pangalawang parameter ay ang bilis ng paghahatid, na maaari ding maging iba at, halimbawa, 45, 50 o 75 bits bawat segundo. kasi Mayroon kaming dalawang frequency, pagkatapos ay kailangan naming magpasya kung alin ang magiging "itaas" at kung alin ang magiging "mas mababa", ang parameter na ito ay karaniwang tinatawag na "inversion". Ang tatlong halagang ito (bilis, spacing at inversion) ay ganap na tinutukoy ang mga parameter ng RTTY transmission. Mahahanap mo ang mga setting na ito sa halos anumang programa ng pag-decode, at sa pamamagitan ng pagpili sa mga parameter na ito kahit na "sa pamamagitan ng mata", maaari mong i-decode ang karamihan sa mga signal na ito.
Noong unang panahon, mas sikat ang mga komunikasyon sa RTTY, ngunit ngayon, noong nagpunta ako sa websdr, wala akong narinig kahit isang signal, kaya mahirap magbigay ng halimbawa ng pag-decode. Ang mga nais ay maaaring makinig sa kanilang sarili sa 7.045 o 14.080 MHz; higit pang mga detalye tungkol sa teletype ay nakasulat sa artikulo.
PSK31/63
Ang isa pang uri ng komunikasyon ay ang phase modulation, . Hindi ang dalas ang nagbabago dito, ngunit ang yugto; sa graph ay ganito ang hitsura:
Ang bit encoding ng signal ay binubuo ng pagbabago ng phase ng 180 degrees, at ang signal mismo ay talagang isang purong sine wave - ito ay nagbibigay ng isang mahusay na hanay ng transmission na may kaunting transmitted power. Mahirap makita ang phase shift sa screenshot; makikita ito kung palakihin at ipapatong mo ang isang fragment sa isa pa.
Ang pag-encode mismo ay medyo simple - sa BPSK31, ang mga signal ay ipinadala sa bilis na 31.25 baud, isang pagbabago sa phase ay naka-code na "0", walang pagbabago sa phase na naka-code na "1". Ang pag-encode ng character ay matatagpuan sa Wikipedia.
Biswal sa spectrum, ang signal ng BPSK ay makikita bilang isang makitid na linya, at maririnig ito bilang isang medyo dalisay na tono (na sa prinsipyo ito ay). Maaari mong marinig ang mga signal ng BPSK, halimbawa, sa 7080 o 14070 MHz, at maaari mong i-decode ang mga ito sa MultiPSK.
Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na sa parehong BPSK at RTTY, ang "liwanag" ng linya ay maaaring gamitin upang hatulan ang lakas ng signal at ang kalidad ng pagtanggap - kung ang ilang bahagi ng mensahe ay nawala, pagkatapos ay magkakaroon ng "basura" sa lugar na ito ng mensahe, ngunit ang pangkalahatang kahulugan ng mensahe ay madalas na nananatiling parehong naiintindihan. Maaaring piliin ng operator kung aling signal ang pagtutuunan ng pansin upang ma-decode ito. Ang paghahanap para sa mga bago at mahinang signal mula sa malalayong mga correspondent ay medyo kawili-wili sa sarili nito; gayundin kapag nakikipag-usap (tulad ng makikita mo sa larawan sa itaas), maaari kang gumamit ng libreng teksto at magsagawa ng isang "live" na diyalogo. Sa kabaligtaran, ang mga sumusunod na protocol ay higit na awtomatiko, na nangangailangan ng kaunti o walang interbensyon ng tao. Kung ito ay mabuti o masama ay isang pilosopikal na tanong, ngunit tiyak na masasabi natin na ang ilang bahagi ng espiritu ng ham radio ay tiyak na nawala sa gayong mga mode.
FT8/FT4
Upang i-decode ang sumusunod na uri ng mga signal kailangan mong i-install ang program . Mga senyales ipinadala gamit ang frequency modulation ng 8 frequency na may shift na 6.25 Hz lamang, upang ang signal ay sumasakop sa bandwidth na 50 Hz lamang. Ang data sa FT8 ay inilipat sa "packet" na tumatagal ng mga 14 na segundo, kaya ang tumpak na pag-synchronize ng oras ng computer ay lubos na mahalaga. Ang pagtanggap ay halos ganap na awtomatiko - ang programa ay nagde-decode ng call sign at lakas ng signal.
Sa bagong bersyon ng protocol , na lumitaw kamakailan noong isang araw, ang tagal ng packet ay nabawasan sa 5s, 4-tone modulation ay ginagamit sa bilis ng paghahatid na 23 baud. Ang occupied signal bandwidth ay humigit-kumulang 90Hz.
WSPR
Ang WSPR ay isang protocol na partikular na idinisenyo upang tumanggap at magpadala ng mga mahihinang signal. Ito ay isang signal na ipinadala sa bilis na 1.4648 baud lamang (oo, higit sa 1 bit bawat segundo). Gumagamit ang transmission ng frequency modulation (4-FSK) na may frequency spacing na 1.4648Hz, kaya 6Hz lang ang signal bandwidth. Ang ipinadalang data packet ay may sukat na 50 bits, ang mga error correction bits ay idinagdag din dito (non-recursive convolutional code, constraint length K=32, rate=1/2), na nagreresulta sa kabuuang laki ng packet na 162 bits. Ang mga 162bit na ito ay inililipat sa loob ng halos 2 minuto (may magrereklamo pa ba tungkol sa mabagal na Internet? :).
Ang lahat ng ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang magpadala ng data nang halos mas mababa sa antas ng ingay, na may halos kamangha-manghang mga resulta - halimbawa, isang 100 mW signal mula sa isang microprocessor leg, sa tulong ng isang panloob na loop antenna posible na magpadala ng isang signal na higit sa 1000 km.
Awtomatikong gumagana ang WSPR at hindi nangangailangan ng partisipasyon ng operator. Ito ay sapat na upang iwanan ang programa na tumatakbo, at pagkatapos ng ilang oras maaari mong makita ang log ng operasyon. Maaari ding ipadala ang data sa site , na maginhawa para sa pagtatasa ng paghahatid o kalidad ng isang antenna - maaari kang magpadala ng signal at agad na makita online kung saan ito natanggap.
Sa pamamagitan ng paraan, kahit sino ay maaaring sumali sa WSPR reception, kahit na walang isang amateur radio call sign (ito ay hindi kinakailangan para sa pagtanggap) - isang receiver lamang at ang WSPR program ay sapat na, at ang lahat ng ito ay maaari ring gumana nang awtonomiya sa isang Raspberry Pi (siyempre , kailangan mo ng tunay na receiver para magpadala ng data mula sa iba online -walang saysay ang mga receiver). Ang sistema ay kawili-wili kapwa mula sa isang pang-agham na pananaw at para sa mga eksperimento sa kagamitan at antenna. Sa kasamaang palad, tulad ng makikita mula sa larawan sa ibaba, sa mga tuntunin ng density ng mga istasyon ng pagtanggap, ang Russia ay hindi malayo sa Sudan, Egypt o Nigeria, kaya ang mga bagong kalahok ay palaging kapaki-pakinabang - posible na maging una, at may isang receiver. maaari mong "takpan" ang isang lugar na isang libong km.
Napaka-interesante at medyo kumplikado ay WSPR transmission sa mga frequency sa itaas 1 GHz - ang frequency stability ng receiver at transmitter ay kritikal dito.
Dito ko tatapusin ang pagsusuri, bagaman, siyempre, hindi lahat ay nakalista, tanging ang pinakasikat.
Konklusyon
Kung nais ng isang tao na subukan din ang kanilang mga kamay, kung gayon hindi ito mahirap. Para makatanggap ng mga signal, maaari mong gamitin ang alinman sa classic (Tecsun PL-880, Sangean ATS909X, atbp.) o isang SDR receiver (SDRPlay RSP2, SDR Elad). Susunod, i-install lamang ang mga programa tulad ng ipinapakita sa itaas, at maaari mong pag-aralan ang radyo sa iyong sarili. Ang presyo ng isyu ay $100-200 depende sa modelo ng receiver. Maaari ka ring gumamit ng mga online na receiver at hindi bumili ng kahit ano, kahit na hindi pa rin ito kawili-wili.
Para sa mga gustong mag-transmit din, kailangan nilang bumili ng transceiver na may antenna at kumuha ng amateur radio license. Ang presyo ng transceiver ay humigit-kumulang kapareho ng presyo ng isang iPhone, kaya medyo abot-kaya ito kung nais. Kakailanganin mo ring pumasa sa isang simpleng pagsusulit, at sa humigit-kumulang isang buwan magagawa mong ganap na magtrabaho sa ere. Siyempre, hindi ito madali - kailangan mong pag-aralan ang mga uri ng antenna, magkaroon ng paraan ng pag-install, at maunawaan ang mga frequency at uri ng radiation. Bagama't ang salitang "kailanganin" ay malamang na hindi naaangkop dito, dahil iyon ang dahilan kung bakit ito ay isang libangan, isang bagay na ginawa para sa kasiyahan at hindi sa ilalim ng pagpilit.
Sa pamamagitan ng paraan, kahit sino ay maaaring subukan ang mga digital na komunikasyon sa ngayon. Upang gawin ito, i-install lamang ang programa ng MultiPSK, at maaari kang makipag-usap nang direkta "sa hangin" sa pamamagitan ng sound card at mikropono mula sa isang computer patungo sa isa pa gamit ang anumang uri ng komunikasyon ng interes.
Maligayang eksperimento sa lahat. Marahil isa sa mga mambabasa ay gagawa ng bagong digital na uri ng komunikasyon, at ikalulugod kong isama ang pagsusuri nito sa tekstong ito π
Pinagmulan: www.habr.com