Digitale Betriebsarten Übersicht und Praktische Hinweise

1. Digitale BetriebsartenÜbersicht und Praktische Hinweise OV-Abend H0730.09.2011 • Agenda • Übersicht digitale Betriebsarten • Ein wenig Theorie • Anforderungen an die Hardware • Software • Praktische Vorführung • Fragen, Diskussion

2. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Übersicht Digitale Betriebsarten • Die allererste digitale Betriebsart war CW • RTTY, PACKET ... • Verbreitung von PCs in den 90er Jahren vereinfacht Digimodes • Zusätzliche Möglichkeiten und Experimentierfelder • Innovationen entstehen auf dem Gebiet der Software • Äusserst preiswert • QRP-tauglich • Heute sind eine Vielzahl von Digimodes bekannt:RTTY, BPSK (31,63,128), QPSK (31,63,128), MFSK (8,16)MT63 (500,1000,2000), Olivia (5 Varianten), Throb (6 Varianten) u.a.

3. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Ein wenig Theorie • BPSK31 heisst „Binary Phase Shift Keying“ • Varicode (ähnlich CW) • Standard-Baudrate 31,25 Bd (Soundkarte Abtastrate 8000:256) • Auch in 62,5 Bd und 124 Bd möglich • Bandbreite ca. 30 Hz • Modulationsverfahren:Phasenumtastung um 180 Grad erzeugt eine logische 0 oder 1 • ( Hätte eigentlich eine hohe Bandbreite zur Folge) • Zur Vermeidung erfolgt die Phasenumtastung in dem Moment wo die Amplitude des Signals 0 ist

4. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Ein wenig Theorie • BPSK31 im Schaubild Umtastung im Nulldurchgang

5. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Ein wenig Theorie • BPSK ist äußert schmalbandig (ca. 30 Hz) • Reduktion der Bandbreite auf 1/10 führt zu 10 dB mehr S/N •  Oder erfordert 10 dB weniger Sendeleistung •  Systemgewinn gegenüber SSB ist ca. 20 dB gegenüber CW ca. 10 dB • Hohe Anforderungen an die Frequenzkonstanz • Robustes Verhalten unter schwierigen Übertragungsbedingungen • Nicht für Übertragungsstrecken mit Phasenstörungen geeignet !

6. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Ein wenig Theorie • QPSK31 heisst „Quadratur Phase Shift Keying“ • Verfahren identisch mit BPSK31 nur dass zwischen 4 Phasenlagen (0, 90, 180 und 270 Grad) umgetastet wird • Doppelte Übertragungsgeschwindigkeit gegenüber BPSK • ABER:Höherer Bandbreitenbedarf ca. 60 HzNoch höhere Empfindlichkeit gegenüber Phasenstörungen

7. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Ein wenig Theorie • Mehrfrequenzverfahren:MFSK (8,16) - MT63 (500,1000,2000) - Olivia (5 Varianten)Throb (6 Varianten) - DominoX - u.a. • Vorteile:Hohe Unterdrückung von Impuls- und Breitbandstörungen wegen kleiner EmpfangsbandbreiteNiedrige Baudrate bewirkt hohe Empfindlichkeit und Unterdrückung von MehrwegausbreitungKonstante Sendeleistung, immer 100%Toleranz gegenüber Ionosphäreneffekten wie Doppler, Fading und MehrwegausbreitungFür UKW-Ausbreitung bestens geeignet • Nachteile:Hohe Anforderungen an die Frequenzkonstanz, maximal +/- 5 HzGute Abstimmindikatoren und eine AFC bei niedrigeren Geschwindigkeiten nötigBenötigt mehr Bandbreite (ca. 2x) für einen gegebenen Text im Vergleich zu PSK-Systemen

8. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Ein wenig Theorie • Sonderfall WSJT / JT65A: • Spezielles Mehrfrequenzverfahren für ultraschwache Signale • Hauptanwendung EME, UKW-Tropo und QRPP Kurzwelle • 4 Töne / Übertragungsrate 2,7 Bd  13 Zeichen pro Minute • Systemgewinn bis zu 31 dB gegenüber SSB, bis zu 20 dB zu CW • EME QSOs mit 100W und 10 ele Yagi werden möglich • Auf Kurzwelle mit 1W und Innenantenne USA möglich • Preis: Extrem langsame Übertragungsgeschwindigkeit Exakte Zeitsynchronisation erforderlich (max 0,5 sec) Höchste Frequenzkonstanz (max 3 Hz / Durchgang) erford.

9. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise Ein wenig Theorie / Frequenzen BPSK31160m = 1.838 MHz 80m  = 3.580 MHz 40m  = 7.035 MHz (Achtung: Neuer Bandplan 7.040)  30m  = 10.140 MHz 20m  = 14.070 MHz 17m  = 18.100 MHz  15m  = 21.070 MHz  12m  = 24.920 MHz  10m  = 29.170 MHz 6m = 50.250 MHz    2m  = 145.138 MHz Immer Oberes Seitenband !!

10. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Anforderungen an die Hardware • Normaler UKW- oder KW-Transceiver (QRP oder 100W-Klasse) • Daten-Anschluss an der Rückseite zum Abgreifen der NF(alternativ Einspeisung in die MIC-Buchse) • Interface zur Galvanischen Trennung der NF-Zweige und PTT • Pegelanpassglieder (Spannungsteiler) • Verbindungskabel TRX  Interface  PC • PC mit MS Windows ab 2000 (Linux und MAC bedingt)Gute Soundkarte (mind. 24bit/48kHz, besser mehr)Mind. 1 GHz CPU, 500 MB RAM, Bildschirm mit 1280x1024 px

11. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise Anforderungen an die Hardware

12. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise Anforderungen an die Hardware Beispiel Interface: Beispiel kommerzielle Geräte:

13. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Software • MixW • HamRadioDeluxe + DM780 • MultiPSK • WSJT (für EME oder schwache Signale) • Diverse Spezialprogramme z.B. für Conteste • Kleinere, weniger bekannte Programme wie DigiPan, WinWarbler

14. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise • Literatur / Weiterführende Infos: • DL6IAK http://dl6iak.ba-karlsruhe.de/projects/psk31.htm • PSK Webseite www.psk31.com • EPC Club http://eu.srars.org/ • MixW http://www.mixw.de • HamRadioDeluxe http://www.ham-radio-deluxe.com/ • WSJT http://www.physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/ • Multipsk http://f6cte.free.fr/ • Unter YouTube nach „PSK31“ suchen

15. Digitale BetriebsartenÜbersicht & Praktische Hinweise Fragen ? ..... Danke für die Aufmerksamkeit