Репортер распространения слабого сигнала
Репортер распространения слабого сигнала ( WSPR , английское произношение « шепот» для «шепота») - это название процесса автоматической передачи данных, который обеспечивает безопасную передачу, даже если канал передачи сильно нарушен (например, очень слабый полезный сигнал, нарушенный тепловым шумом ). Он в основном используется в радиолюбительской службе , но также частично и в коммерческих целях.
использовать
Коротковолновые сигналы часто могут передаваться по всему миру, потому что верхние слои ионосферы отражают частоты ниже 9 МГц при любом угле падения. Применимая частота может увеличиться до приблизительно 50 МГц с углом излучения и мельче подходящей солнечной активностью, но вряд ли предсказуемо. По этой причине качество приема удаленных передатчиков радиомаяка записывается для непрерывного определения условий распространения на коротких волнах . Помимо маяков, которые используются в течение длительного времени и передают азбуку Морзе, существуют и другие системы. WSPR - особенно хороший метод для изучения условий распространения, но его узкая полоса пропускания делает его склонным к доплеровскому сдвигу . Сигналы от этих маломощных маяков могут быть на 32 дБ ниже мешающих сигналов (т. Е. Мощность полезного сигнала более чем в 1000 раз меньше, чем мощность мешающих сигналов, исходя из низкочастотной полосы пропускания 2500 Гц), поэтому сигналы принимаются только с использованием специальных узкополосных методов приема. можно расшифровать.
описание
Этот метод был разработан в 2008 году радиолюбителем и лауреатом Нобелевской премии по физике профессором Джозефом Хутоном Тейлором-младшим (K1JT) в рамках группы протокола WSJT . Сигналы передаются и принимаются через трансивер для модуляции одной боковой полосы, подключенный к звуковой карте. В методе WSPR используется частотная манипуляция с четырьмя символьными частотами (4-FSK) и прямая коррекция ошибок . Часы передатчика и приемника должны быть точно синхронизированы с точностью до нескольких секунд. Передачи происходят с интервалом в 2 минуты, каждая начинается с четных минут (например, с xx: 04 утра до xx: 06 утра и т. Д.)
Сигнал WSPR имеет очень узкую полосу пропускания (5,9 Гц ). Следовательно, для него требуется всего 0,1% полосы пропускания широковещательного AM-сигнала. При ширине полосы приема всего 200 Гц, поддерживаемой программным обеспечением WSPR, несколько сигналов могут приниматься и декодироваться одновременно.
WSPR пользуется все большей популярностью в любительской радиослужбе во всем мире для передачи радиомаяков, особенно на коротких волнах в любительских радиодиапазонах от 160 до 6 метров и на длинноволновых частотах 630-метрового и 2,2-километрового диапазонов, которые могут использоваться радиолюбителями . Наземные проверки дальности в диапазоне VHF / UHF ( 144 / 430 МГц ) выполняются.
программного обеспечения
WSPR
Репортер распространения слабого сигнала | |
---|---|
Основные данные
| |
Сопровождающий | Джозеф Хутон Тейлор-младший (K1JT) |
разработчик | Джозеф Хутон Тейлор мл. |
Год публикации | 2008 г. |
Текущая версия | 2.0 r1714 |
Текущая предварительная версия | 2.12 r3617 |
Операционная система | Windows , Linux , macOS |
категория | Программное обеспечение для радиолюбителей, протокол связи |
Лицензия | Стандартная общественная лицензия GNU |
http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html |
С презентацией процесса Тейлор также сделал соответствующее программное обеспечение WSPR доступным для ПК со звуковыми картами в качестве бесплатного программного обеспечения под Стандартной общественной лицензией GNU . Программа поддерживает автоматическую загрузку декодированных сигналов WSPR на веб-сайт WSPRnet.org , доступный для всех. Полученная информация сохраняется и оценивается там. Например, места передачи и приема показаны на карте мира, чего нельзя сказать о классических радиомаяках .
WSPR версии 2.0 доступен с ноября 2009 года. Версия 2.0 WSPR включает расширение программного обеспечения для управления обычными любительскими радиоустройствами через интерфейс CAT (последовательный или эмулируемый интерфейс USB для управления радиоустройствами). Кроме того, протокол WSPR был изменен, чтобы теперь также передавать позывные с префиксом, например DL / и расширения суффикса / p, а также полные локаторы QTH (идентификаторы местоположения). Сайт WSPRnet.org со встроенной базой данных поддерживает все расширения версии 2.0 WSPR.
WSPR-X
WSPR-X | |
---|---|
Основные данные
| |
Сопровождающий | Джозеф Хутон Тейлор-младший (K1JT) |
разработчик | Джозеф Хутон Тейлор мл. |
Год публикации | 2013 |
Текущая версия | 0,8 r3058 |
Операционная система | Windows , Linux, macOS |
категория | Программное обеспечение для радиолюбителей, протокол связи |
Лицензия | Стандартная общественная лицензия GNU |
http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html |
С января 2013 года существует новая версия программного обеспечения WSPR-X, которая, в дополнение к предыдущему 2-минутному режиму, позволяет отправлять маяки с 15-минутными интервалами. (например, с xx: 00:00 до xx: 15:00 и т. д.) По сравнению с 2-минутным режимом достигается более высокая чувствительность на 9 дБ. Основная цель этого нового режима - облегчить работу WSPR на длинных и средних волнах , поскольку высота тона всего 0,183 Гц меньше доплеровского сдвига, который обычно возникает на коротких волнах.
WSJT-X
WSJT-X | |
---|---|
Основные данные
| |
Сопровождающий | Джозеф Хутон Тейлор-младший (K1JT) |
разработчик | Джозеф Хутон Тейлор мл. |
Год публикации | 2001 г. |
Текущая версия | 1.7.0 (декабрь 2016 г.) |
Операционная система | Windows , Linux , FreeBSD , OSX |
категория | Программное обеспечение для радиолюбителей, протокол связи |
Лицензия | Открытый источник |
http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjtx.html |
Программа WSJT-X реализует новые режимы работы WSJT JT4, JT9, JT65, QRA64 и ISCAT, а также MSK144 и WSPR. Таким образом, WSJT-X охватывает все рабочие режимы, разработанные K1JT для длинных, средних, коротких, ультракоротких и сантиметровых волн , включая JT65 и QRA64, предпочтительные для Земли-Луны-Земли, и оптимизированный режим работы JT4. Это означает, что для WSPR не требуется никакого дополнительного программного обеспечения, такого как WSPR или WSPR-X.
Альтернативная программа приема WSPR для LINUX / Banana Pi
k9an-wsprd | |
---|---|
Основные данные
| |
Сопровождающий | Стивен Фрэнк (K9AN) |
разработчик | Джозеф Хутон Тейлор мл. |
Год публикации | 2008 г. |
Операционная система | Независимая платформа |
категория | Программное обеспечение для радиолюбителей, протокол связи |
Лицензия | Стандартная общественная лицензия GNU |
//github.com/k9an/wsprcan/ |
В дополнении к оригинальному программному обеспечению, есть также программное обеспечение от Стивена Франка (K9AN) , в котором декодер был написан на языке программирования Си . Это программное обеспечение также работает на компьютерах с более низкой производительностью, таких как Raspberry Pi или Banana Pi .
Декодером можно управлять с помощью графического пользовательского интерфейса в системе X Window или через оболочку.
оборудование
Станция WSPR обычно состоит из компьютера и трансивера. Однако также можно построить маяки самостоятельно с помощью простых средств или использовать специальные комплекты передатчиков маяков, например, от QRP Labs .
Для приема достаточно простого прямого смесителя-приемника с кварцевым генератором в качестве входного фильтра .
литература
- Джо Тейлор, K1JT и Брюс Уокер, W1BW: WSPRing по всему миру . В: QST . Ноябрь 2010 г., ISSN 0033-4812 , с. 30-32 .
- Эйке Бартельс, DM3ML: шепот волн с WSPR . В: радиолюбитель . Нет. 3 , 2009, ISSN 0016-2833 , с. 258 .
веб ссылки
- официальный сайт (на английском)
- Описание протокола WSPR 2.0 (PDF, английский; 731 kB)
- Карта распространения WSPRNet
- WSPRlive дисперсионный анализ (на английском языке)
Замечания
- ↑ Радиолюбительский позывной , локатор большое поле , мощность передачи ( дБм )
Индивидуальные доказательства
- ^ Джозеф Хутон Тейлор младший (K1JT): Программное обеспечение для передачи слабых сигналов. В: Домашняя страница WSJT. Проверено 14 апреля 2013 года .
- ↑ Урс Мансманн: За пределом шума - использование компьютеров в любительском радио в период с 21/08
- ↑ WSPRnet Сеть WSPR. Проверено 3 апреля 2015 года .
- ^ Марк Джессоп: Радиорелейная система для удаленных датчиков в Антарктике. (PDF, 4,4 MB) Университет Аделаиды , 7 октября 2010, Архивировано из оригинала на 4 марта 2016 года ; Доступ к 3 апреля 2015 года .
- ^ Джозеф Хутон Тейлор младший (K1JT): Руководство пользователя WSPR-X. (PDF; 830 kB) 16 января 2013 г., по состоянию на 18 февраля 2013 г. (английский).
- ^ Джозеф Хутон Тейлор младший : Руководство пользователя WSJT-X. 1. Введение. 19 декабря 2016, доступ к 29 января 2017 .
- ↑ K9AN в базе данных Федеральной комиссии по связи (FCC)
- ↑ Декодер wspr, портированный на C, Steve K9AN
- ↑ WSPR RX для LINUX - приемник WSPR с удобным пользовательским интерфейсом
- ↑ WSPR RX с Banana PI Ресивер WSPR с Banana PI как полностью автоматическое консольное решение
- ↑ WSPR Beacon с Si570 и Atmel AVR
- ↑ WSPR Beacon с Raspberry Pi
- ^ The Radio Whisperer, Джордж Р. Steber, Nuts & Volts Magazine, январь 2012