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MODIDIGITALI I modi digitali rappresentano una grande “novità” nel mondo dei Radioamatori ed ogni giorno sempre più OM vi si appassionano. I nostri Personal Computer dotati di importanti schede audio (Sound Blaster ecc.) hanno permesso infatti lo sviluppo di software che sostituiscono i vecchi modem “dedicati” avvicinando così a i Modi Digitali tantissimi nuovi Radioamatori. Ogni giorno in HF sono attive Stazioni Radio che operano in varie modalità e consentono sia collegamenti testuali sia lo scambio di file ed immagini.
Segnale Analogico • Il segnale Analogico è quello che comunemente viene rappresentato con due semi onde … una positiva ed una negativa della durata di un ciclo
Segnale digitale • Il segnale digitale è quello che subisce dei cambiamenti di stato logico da 0 a 1 o viceversa con dei salti .
VARI MODI DIGITALI In questo screen, indicativamente, possiamo osservare alcuni segnali dei vari modi digitali specificati :
PSK31 • Storico “modo” creato da SP9VRC e G3PLX che usa una rotazione della modulazione di fase, per ogni cambiamento di stato logico. • Le caratteristiche principali del PSK-31 sono una occupazione minima della Banda (meno di 40 HZ per un singolo segnale), buona intelligibilità anche in presenza di forte rumore e una adeguata velocità per l’afflusso di dati (scrittura – battitura manuale) e per l’uso di macro.
PSK31 • Questo e non solo ha permesso al PSK-31 ormai da tempo di diventare la modalità digitale più diffusa nel mondo in HF, insieme ovviamente a tantissimi altri modi che scopriremo insieme nel nostro viaggio attraverso “IL DIGITALE” .
Il PSK31 come dicevamo è nato da un idea di SP9VRC, ed è, in pratica, un RTTY avanzato, che sfrutta le nuove possibilità offerte dalla tecnologia DSP presente nei recenti computer. • Grazie alle modifiche apportate si ottengono i seguenti vantaggi : • Riduzione della larghezza di banda impiegata a soli 31 HZ, con conseguente possibilità di usare filtri più stretti e di conseguenza possibilità maggiori di decodificare correttamente segnali anche molto bassi. • Facilità d’uso, non è richiesto alcun modem solo un cavetto tra pc e radio ed una piccola interfaccia opto-isolata. • Nessun protocollo particolare da rispettare, la chiamata ed il qso si svolgono esattamente come per l’ RTTY. • Il PSK31 può codificare e trasmettere 255 caratteri, e come codificai viene utilizzato lo standard internazionale ANSI. Tale codifica (VARICODE) utilizza un numero variabile di bit per ogni carattere.
JT65 Il JT65, sviluppato e rilasciato alla fine del 2003 da Joe Taylor K1JT, è stato progettato per segnali estremamente deboli, ma lentamente variabili, come quelli che viaggiano sulla troposfera o sulla tratta Terra-Luna-Terra (meglio conosciuta come EME). L’algoritmo di utilizzo del JT65 prevede un processo di analisi del segnale estremamente sofisticato, ma tale da consentire la decodifica di segnali di molti decibel al di sotto del rumore di fondo. Come altri modi digitali anche il JT65 sfrutta una trasmissione di un segnale su toni a frequenza multipla, i messaggi sono trasmessi come unità atomiche dopo essere stati compressi e poi codificati con un processo noto come la correzione degli errori in avanti o FEC
Software JT65HF Un piccolo esempio di schermata!!!
WSJT-X • WSJT - X implementa JT9 , una nuova modalità progettata appositamente per le bande LF , MF e HF , così come il popolare JT65. Entrambe le modalità sono state progettate per rendere affidabili QSO in condizioni estreme e cioè con segnali deboli. • WSJT - X offre una modalità di funzionamento " bilingue/modo ", in cui è possibile trasmettere e ricevere segnali JT65 e JT9, passando automaticamente tra una modalità e l’altra in base alle esigenze . La larghezza di banda visualizzata può essere 5 kHz . Se il ricevitore ha come filtro superiore banda laterale larga almeno 4 kHz , è possibile avere tutte e due le modalità (JT65 e JT9 ) sullo schermo in contemporanea, in modo da poter fare QSO con un semplice clic del mouse. WSJT - X implementa JT9 , una nuova
Software Wsjt-X Un piccolo esempio di schermata!!
WSJT-X / JTALERT Un piccolo esempio di schermata!!!
Riepilogo dei Modi Digitali di maggior utilizzo • PSK :Tra gli ultimi arrivati,è un sistema semplice, occupa poca banda 50Hz. Permette di avere molti segnali in banda e fare lunghi collegamenti con basse potenze … comunemente detto collegamento QRP. Ci sono varie versioni 31 – 63 – 125 che corrispondono alla velocità dei baud • PACKET:Velocità + alta del PSK, 300/600 baud, permette un controllo dei pacchetti generando un traffico con pochi errori. • RTTY:Comunemente conosciuta come telescrivente, nelle versione utilizzata dai radioamatori ha una velocità di 45.5 baud con Shift di 170 Hz. • SSTVSlow Scan TeleVision) è un sistema di scambio di immagini televisive tra radioamatori in cui tutte le righe che lo compongono vengono spedite una alla volta.Una immagine completa ha bisogno di molto tempo per essere disegnata sullo schermo ricevente. • ATV :Amateur Tele Vision. Ha una larghezza di banda di 7Mhz, non può quindi essere usata in HF, ma si prestano bene le bande UHF e superiori. • FAX:Sistema usato a scopi commerciali, velocità non molto elevata, ma permette un controllo sul pacchetto ricevuto.
Elenco Modi Digitali di maggior utilizzo • AMTOR:Poco conosciuto ed usato dai radioamatori,(SITOR – TOR) è usato in ambiente militare e commerciale e marittimo con alcune varianti. Permette un controllo sia remoto che continuo. • PACTOR:E’ un sistema nato con lo scopo di ottenere una relativa sicurezza ed una notevole velocità nello scambio dei dati. Ha bisogno però di modem dedicati. • OLIVIA : Nata alla fine del 2004, permette QSO con rapporto s/r di 10db e contiene il sistema di controllo FEC. Normalmente si usa la versione a 32 toni che occupa una banda di 1000 Hz. • ROS : Questo modo digitale,relativamente nuovo, utilizza una banda passante di 2.2 Khz a 16 – 8 – 1 Baud. Ciò permette di effettuare Qso con rapporto s/r di 35 db. Una caratteristica interessante del ROS è che il software invia automaticamente un rapporto di ricezione via Email a qualsiasi stazione trasmittente, la quale abbia reso noto il proprio indirizzo E-Mail.
Immagine segnale digitale Un piccolo esempio di schermata!!
Altre informazioni sul ROS • Battezzato semplicemente ROS, la modalità utilizza una tecnica di modulazione Frequency-hopping Spread Spectrum e occupa quindi uno spettro piuttosto ampio di ben 2250 Hz. La modulazione usata è un FSK di 144 toni ottimizzato per permettere di fare QSO nelle condizioni propagative peggiori in HF, Eme o MeteoScatter.
Altre informazioni sul ROS Un piccolo esempio di schermata!!
Altri esempi di segnali DIGITALI • PSK 63
SSTV • EasyPall
Ancora altri Modi Digitali • RTTY MFSK MT63
Altri Modi Digitali • Packet Pactor Throb
Collegamenti RTX - PC • Di fatto per semplificare al massimo vediamo cosa potremmo avere tra RTX e PC.Sul quello che sarà il nostro modulatore/demodulatore, ovvero la scheda audio, avremo un cavetto dove andremo a prendere il segnale audio generato, generalmente l'uscita cuffie (verde).Avremo poi un cavetto che invece porta i segnali audio ricevuti all'ingresso della scheda audio, tipicamente l’ingressolinea-in (azzurro).Per evitare collegamenti diretti tra TRX e PC su ognuno di questi cavetti separatamente verrà montato a un trasformatore di isolamento con rapporto 1:1 provvedendo ad un isolamento galvanico tra ingresso e uscita, cosi qualche spuria di radiofrequenza non danneggi il nostro PC.I segnali andranno poi in pratica a collegarsi insieme dietro la radio con uno spinotto che si collegherà a una presa sull‘TRX, dove avremo segnali di livello costante (generalmente quella dove avremo la possibilità di gestire i segnali AFSK, potrebbe chiamarsi PACKET o DIG o ACC o simili, ogni RTX ha la sua, o in ultimissima analisi all'ingresso del MIC in e all'uscita speaker out).
Collegamenti RTX - PC • Per la quasi totalità dei Modi Digitali è NECESSARIO essere connessi ad Internet. • Infatti i programmi di gestione di detti Modi, hanno spesso bisogno di: • -1 Avere un sincronismo “quasi perfetto” del clock interno del PC. Cio significa che i due corrispondenti debbono contare in maniera identica i tempi delle varie fasi di Trasmissione Ricezione Decodifica. Pertanto sarà necessario connettere il PC ad uno dei tanti siti mondiali di “Campionamento del Tempo”. Verificare se questa funzione è già presente sul vostro PC,poichè a volte è disattivata. • 2- Nel caso del ROS (ad esempio) alcune informazioni e/o messaggi viaggiano in realtà attraverso la rete. In tale assenza la Modalità ROS non fornisce tutte le opportunità messe a disposizione dal Software.
Collegamenti RTX - PC • Esemplificazionemassima
A tutti gli OM che amano i Modi Digitali!!! • I modi digitali sono affascinanti, ad orecchio si odono migliaia di strani suoni provenire dalla radio, apparentemente inutili ma “nascondono” invece un infinito mondo di informazioni che partono da qualsiasi punto del mondo. Pensare che la propria “stazione”….. senza molte pretese, con un minimo di costo e con potenze irrisorie possa trasmettere a migliaia di KM di distanza la propria immagine …. È molto affascinante !!! • I modi digitali si possono utilizzare in tutte le bande assegnate al servizio di Radioamatore ma ovviamente sono diffuse maggiormente nelle HF le quali permettono di collegare qualsiasi parte del mondo nelle 24 ore. Ci sono tantissimi siti internet che ci permettono di approfondire l’argomento, ma l’esperienza personale è la vera “nave scuola”……. SMANETTATE !!!
LINKS UTILI PER I MODI DIGITALI • Segue un elenco di siti Internet che contengono il software necessario per alcuni modi digitali: http://mixw.net http://www.ham-radio-deluxe.com http://www.w1hkj.com/download.html http://digipan.software.informer.com/2.0/ http://hamsoft.ca/pages/mmtty.php http://rosmodem.wordpress.com/ http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjtx.html Buon Divertimento a tutti e 73 by: Digital Group Sezione ARI -Frosinone
