Автор Тема: 3. Работа в PSK31  (Прочитано 1594 раз)

Оффлайн Alexey support

  • Супервизор
  • Любитель
  • *****
  • Сообщений: 156
  • Голоса 0
3. Работа в PSK31
« : Март 21, 2016, 03:01:00 pm »
3. Работа в PSK31

   PSK31(Phase Shift Keying) - один из самых быстроразвивающихся цифровых видов радиолюбительской связи. Он вобрал в себя передовую технологию в области обработки и передачи звуковых сигналов, компьютерную технологию, и многие хорошо известные приемы, хотя внешне напоминает работу RTTY. Все это вместе взятое позволило получить совершенно уникальные характеристики канала связи, о которых не мечтали еще двадцать лет назад.
   Первые опыты работы в режиме PSK-31 (SP9VRC) были основаны на использовании относительно дорогих интегральных микросхем цифровой обработки сигнала (DSP). Поистине "революционным" шагом явилось создание в 1998 году Питером (G3PLX) программы PSK31SBW, реализующую обработку цифровых сигналов через звуковую карту компьютера, которая вызвала невиданный всплеск активности радиолюбителей, интересующихся PSK-31.
   Такого не наблюдалось даже в период бурного внедрения однополосной модуляции (SSВ) в радиолюбительскую практику. Что же тогда дало такой сильный толчок в развитии этого вида связи? Здесь можно назвать несколько причин.
    Во-первых, как было сказано выше, это конечно появление программы PSK31SBW, а также очень хорошее описание к программе на русском языке, подготовленное российскими радиолюбителями RV3DBL и RA3DOA, которое позволяет изучить многие особенности работы в режиме PSK-31 и выйти в эфир за минимальное время без особых трудностей.
   Во-вторых, благодаря удивительным особенностям PSK-31, сигнал, излучаемый передатчиком, занимает в эфире полосу всего 31 Гц. Это позволяет использовать на приемной стороне очень узкополосные фильтры. Соответственно, намного улучшается соотношение сигнал/шум - извечная проблема на радиотрассах. Бывает, что сигнала в головных телефонах не слышно, а на мониторе печатается принимаемый текст. Встроенная в программу цифровая обработка сигнала позволила «вытащить» сигнал из-под шумов.
   В-третьих, появилась возможность работать в эфире с маленькой или средней мощностью передатчика, что и делают операторы большинства станций, работая в режиме PSK-31. Использование небольшой мощности обусловлено значительным улучшением соотношения сигнал/шум на приемной стороне. Даже при работе QRP, сигналы читаются четко и без проблем.
   РSК-31 имеет две разновидности этого режима работы – BPSK и QPSK. Основным вариантом является BPSK и в настоящее время этот режим используется подавляющим большинством радиолюбителей. Только в сложных условиях приема они переходят на QРSК. Но однозначно преимущества одного варианта перед другим определить сложно, так как все зависит от конкретных условий связи.
   На слух PSK-сигнал выглядит как почти непрерывный тон, с еле заметной модуляцией по частоте (как бы журчание), а на спектрографе он отражается как «бегущая» дорожка желтого цвета.
   Говоря о работе в режиме PSK-31, следует отметить только то, что она полностью аналогична работе в режиме RTTY. При этом можно использовать одни и те же заранее заготовленные «фрагменты» текста.
   Время шло, менялось программное обеспечение, менялась аппаратная часть. Каждый день появлялись в эфире радиолюбительские станции, проводящие свои первые связи на PSK31. Простота использования PSK31 заключается в установке удобной для вас программы и соединении трансивера с компьютером всего тремя проводами! Все остальное программа выполняет сама.
   Для начала работы в PSK, как и с другими видами цифровой связи, необходимо приобрести уже готовый САТ интерфейс http://www.yaesu.ru/yaesu-scu-17.php, или изготовить  его самостоятельно, например из USB дата-кабеля для сотовых телефонов http://forum.yaesu.ru/index.php?topic=6808.0
   В качестве примера установим программу MixW известного украинского радиолюбителя UT2UZ и проверим работу трансивера в PSK. Эта программа коммерческая (т.е. за использование программы надо заплатить), но в несколько усеченном варианте (отключена система САТ и т.д.), она бесплатна для работы и показала себя с хорошей стороны. Русифицированную версию программы MixW214Rf можно скачать отсюда:www.yaesu.ru//files/mixw214rf.zip. Размер её упакованного составляет 1716 Кб.
   Скачиваем файл программы, распаковываем его и запускаем файл .exe. Установка проходит без проблем и в каталоге «Program Files» появляется каталог с программой «MixW2». Запускаем программу обычным способом. Внешний вид интерфейса программы MixW версии 2.14 показан на рис.1

Рис.1 Интерфейс программы MixW версии 2.14 


     В меню программы «Конфигурация» щелкаем по первому пункту «Персональные данные» и в открывшимся окне вводим свои данные, как показано на рис.2

Рис.2 Ввод персональных данных


    Затем необходимо сконфигурировать порты и звуковую плату. Делается это так: В меню «Конфигурация» выбираем опцию «Настройка CW/PTT интерфейса...» и нажимаем кнопочку «Детальн.». Далее в окне программы (рис.3) выбираем СОМ порт 1, на который у нас будет выведен сигнал переключения с приема на передачу.



Рис.3 Настройка РТТ


   В меню «Конфигурация» выбираем опцию «Настройки для звукового устройства...» (как показано на рисунке рис.4) и выбираем ту звуковую карту, установленную в компьютере (в некоторых компьютерах может быть несколько звуковых плат). Остальные установки оставляем без изменений.


Рис.4 Выбор звуковой карты


   Далее в меню «Вид модуляции» выбираем режим PSK-31 и если она не стоит по умолчанию, ставим флаг. В меню «Опции» выбираем «Установить частоту (ЧТ)» в соответствии с тем диапазоном, на котором мы предполагаем работать. Если посмотреть на рис.1, то мы увидим в нижний части рисунка несколько разноцветных кнопок, которую, при желании, как и все другие окна программы, можно переместить в верхнюю или в нижнюю часть экрана компьютера. В дальнейшем, эти кнопки будут служить для передачи заранее составленных быстрых сообщений (макросов). По умолчанию там уже есть определённый текст, но его можно будет изменить, так же, как цвет и названия самих кнопок, нажав на кнопке правой кнопкой мышки и внеся необходимые исправления.  Для оперативной работы и тем более для настройки, необходимо назначить кнопки для включения управления трансивером  на передачу и на прием.
   При отключённом САТ интерфейсе, DATA аудиокабеле и выключенном трансивере, проверяем работу программы в режиме передачи.
   В меню «Опции» выбираем пункт «Передача» (по умолчанию галочка стоит на опции «Прием» а затем «Передача». Устанавливаем уровень громкости громкоговорителей (или звуковых колонок) на в среднее положение и прослушиваем сформированный сигнал. Именно так он будет звучать в эфире.
   Если нет сконфигурированных кнопок «F» на прием и передачу, конфигурируем их. Находим «пустую кнопку», в которой нет текста, и сами вводим команды, для одной из кнопок - прием, для другой - передача.
   Поочередно нажимаем правой кнопкой мышки на кнопки макросов и в открывшимся окне смотрим текст. Он должен быть следующего вида: <RXANDCLEAR> (для перехода на прием) и <TX> (для перехода на передачу). В окошечках должны быть прописаны только эти команды и ничего более, например:



Рис.5 Макрос передача (TX)


   Если нажать клавишу CTRL, то откроется меню кнопок макросов. Если нажать клавишу SHIFT, откроется ещё одно, дополнительное меню кнопок макросов. В эти меню можно вставить текстовые сообщения, или сообщения из заранее заготовленных файлов.
   Далее, открываем миксер Windows любым способом (можно и из программы MixW в меню «Конфигурации» опция «Регулировка выходного уровня...») и ставим флаги на неиспользуемых устройствах (Рис.6), а регулировки используемых почти на минимум.



Рис.6 Регулировка звуковой платы на передачу


   Те же операции делаем и для уровней приема. В меню «Регулировка входного уровня...» ставим флаги на неиспользуемых устройствах (Рис.7), а регулировки используемых - почти на минимум.


Рис.7 Регулировка звуковой платы на прием


   В меню установок трансивера  FT450D включаем следующие функции
•   САТ ТОТ 10
•   CAT RATE 9600
•   DIG VOX – включаем
   Необходимо отметить, что в общем случае перед началом работы, в меню настроек любого трансивера необходимо выбирать следующие установки:
•   Отключить клиппирование и «спич» процессоры в трансивере, если они включены.
•   Отключить все микрофонные ограничители (по НЧ), если таковые есть.
•   Переключить индикацию S-метра трансивера в режим индикации уровня ALC.
•   Если до работы на PSK31 вы работали SSB, не забудьте отключить микрофон (именно микрофон, а не кабель от звуковой карты компьютера).

   ОТКЛЮЧАЕМ ТРАНСИВЕР И КОМПЬЮТЕР и выполняем их сопряжение с помощью САТ интерфейса и DATA кабеля. И только потом включаем всё оборудование.
  Настраиваем трансивер на рабочие частоты PSK и устанавливаем движки потенциометров в DATA аудиокабеле http://forum.yaesu.ru/index.php?topic=6808.0 примерно на 1/3 поворота от земляного конца потенциометра (но не больше). Так как рабочая полоса частот PSK составляет всего 31 Гц, необходимо настроиться на центральную частоту выбранного диапазона с точностью ± 2-3 кГц.
  Очень много радиостанций в режиме РSК работают в районе частоты 14070 кГц (в диапазоне 10 м основной являются частоты 28080 и 28120 кГц). Подробный частотный план для этого вида модуляции можно посмотреть здесь:
http://forum.yaesu.ru/index.php?topic=6803.0
   Для проверки выбираем диапазоны 7 или 14 МГц. Регулятор громкости трансивера ставим в среднее (или чуть меньше среднего) положение.
   Запускаем программу MixW на компьютере, при этом появляется окно программы как на рис.1, но с той разницей, что "водопад" (самое нижнее черное окно на рис.1) должен выглядеть иначе, примерно, так как показано на вариантах рисунках 8.


              
Рис.8а                 Рис.8б                 Рис.8в


   
   Вращая правый потенциометр R2 в схеме DATA аудиокабеля
http://forum.yaesu.ru/index.php?topic=6808 или настраивая уровень «Линейный вход» и «Регулятор» миксера Windows, как на рис.6, устанавливаем цвет фона «водопада» светло-синим (Рис.8б), а «полоски» вертикальных сигналов должны быть по цвету в гамме от белых до желтых (оптимальный уровень - зеленые). Убираем усиление по НЧ трансивера до нуля - цвет водопада должен быть ЧЕРНЫМ, как на рисунке 1 (без различных вкраплений и полос - они говорят о некачественном выполнении интерфейса, наводках и т.д.). Возвращаем уровень по НЧ в положение, когда «водопад» будет синего цвета, как показано на рисунке Рис.8б.

Приём сигналов от радиостанций, работающих в режиме PSK-31

   
  Перед нами "водопад", с рядом вертикальных полосок, каждая из которых, по сути, является принимаемой станцией. В зависимости от прохождения, таких вертикальных полосок (с разной интенсивностью - цвет показывает уровень сигнала станции, как в радуге. Синий - слабый, красный - сильный и все промежуточные цвета). Теперь подводим курсор мышки к такой вертикальной полоске (осторожно, без дерганий) и щелкаем левой кнопкой мышки (при этом предварительно кнопочка АПЧ, в нижней средней части экрана должна быть нажата, она служит для автозахвата частоты и фазы). 


Рис.9 Кнопка захвата частоты и фазы


   
   Мы видим, что в окне приема будут появляться текстовые сообщения. Достоверность принимаемого текста определяется уровнем сигнала: если сигнал слабый и полоска сигнала чуть заметна на экране - текст может быть с ошибками. При средних и сильных сигналах - текст без ошибок. В программе MixW есть измеритель качества сигнала - это окошечко правее кнопки АПЧ, о которой мы говорили выше. При приеме станции, в этом окошечке высвечивается IMD (качественный показатель сигнала) принимаемой станции, например IMD: -28 dB. Чем больше цифра - тем лучше качество сигнала. Вы это сами заметите на приеме, но для радиостанций с низким уровнем сигнала, этот показатель имеет большую погрешность измерения.


Рис. 10 Приём сигналов радиостанций PSK-31


   
   Если Вы кликните на позывной станции в приемном окне, он автоматически запишется в журнал, затем, если кликнуть на имя оператора принятой станции – его имя запишется в поле Имя. При нажатии на значок, изображающий дискету, расположенный под журналом слева, связь запишется в журнал автоматически. Если нажать на красный крестик - связь сотрется. Активные данные (строка) в журнале выделяются цветом. Дополнительно, можно включить автоматическое выделение цветом нового позывного, новой страны по списку  DXCC, новый префикс… или определять расстояние до станции, наведя курсор на локатор принятой станции… Подробно это описано в Help`e программы, в формате CHM - файл можно скачать отсюда:www.yaesu.ru//files/mixwhelp.chm (914 Кб.) Этот файл написан создателями программы для версии V2.0, но, тем не менее, будет полезен для работы и с более новыми версиями.
   Перед началом работы необходимо научится правильно принимать сигналы от других любительских радиостанций, наблюдая за их работой.

Работа на передачу

   
   Для переключения трансивера в режим передачи нажимаем кнопку в программе, соответствующую переходу на передачу (если мы используем режим с РТТ) или педаль, если РТТ не использован, в этом случае, нажимаем потом кнопку в программе, как было сказано в пункте 3 (рис.5). В динамике компьютера зазвучит "трель" PSK сигнала. А теперь смотрим на уровень ALC в трансивере и регулируем сигнал со звуковой карты левым потенциометром R1 в схеме аудиокабеля (или регулировкой движка в миксере Windows, как показано на рисунке рис.6) до такого уровня, пока показания индикатора ALC не станут равными нулю. При отсутствии индикатора ALC в трансивере, увеличиваем сигнал НЧ со звуковой платы, описанным выше способом до тех пор, пока ток выходного каскада перестанет расти, а затем уменьшаем уровень до тех пор, пока показания индикатора тока не станут на 10-15% меньше максимального.
   Теперь нажимаем на различные кнопки макросов (например, CQ...) смотрим, что в окне передачи будет появляться передаваемый текст. При нажатии других кнопок макроса необходимо заранее ввести какой-нибудь позывной в окно позывного корреспондента в журнале (иначе появится запрос ввода позывного). При проведении реальной связи, перед ответом (или вызовом) станции необходимо кликнуть левой кнопкой мышки по позывному, чтобы он ввелся в окно позывного журнала. Если есть необходимость вызова другой станции, то сначала необходимо стереть предыдущий позывной щелкнув на красном крестике, а затем ввести новый позывной.
   Так как во время работы трансивера на передачу в PSK он постоянно излучает, нет необходимости  устанавливать полную мощность, иначе он будет греться. Для нормальной работы в эфире обычно достаточно 30% от максимального уровня мощности. Мощности 20-30 Ватт будет вполне достаточно для уверенной работы в эфире. Так же не следует устанавливать полный уровень громкости, иначе на мониторе компьютера всё будет расползаться.
   Самая распространенная ошибка, встречающаяся при работе на PSK-31 следующая: так как компьютер используется дома обычно не только для работы в эфире, но и для прослушивания музыки, просмотра фильмов и т.д., то в этом случае пользователь регулирует уровень звука, так как приятно слушать, например, музыку, а потом, начиная работать в эфире на PSK-31 не устанавливает регулятор громкости в компьютере на прежнее место. В результате возникает перегрузка трансивера по его микрофонному входу и сильные  помехи другим станциям. Поэтому, перед началом работы в эфире, каждый раз ПРОВЕРЯЙТЕ уровни по вышеизложенной методике! Все время контролируйте уровень ALC. Не создавайте помех другим станциям, уважайте коллег по эфиру!
   Подробную информацию по конфигурации MixW для работы в режиме PSK можно посмотреть на сайте http://www.ua1aco.narod.ru/ssylki.htm
    На сегодняшний день существует около трех десятков бесплатных программ для работы в PSK31 и еще несколько платных версий. Вот некоторые из них: PSK31SBW, PSKGNR (очень полезное дополнение к программе РЗК31SBW), MixW2, HamScop, W1SQLPSK, WinWarbler, WinPSK, DigiPan, Zakanaka, PSKPAL и т. д. Многие из них имеют уникальные функции. Так, например, программа DigiPan способна принимать одновременно до 20 станций PSK31, а программа MixW позволяет, наряду с PSK31, использовать RTTY, PACTOR, MFSK, SSTV, PACKET и другие виды связи.
   Хочется подчеркнуть, что возможности режима PSK еще далеко не исчерпаны и до конца не реализованы. Качественные характеристики связи на РSК-31 могут быть улучшены путем дальнейшей модернизации аппаратной части радиостанции и используемого программного обеспечения.
« Последнее редактирование: Март 21, 2016, 04:44:20 pm от Alexey support »