Примари в радіоспектрі, або різдвяна ялинка на спектрограмі.

    Всі, хто цікавиться SDR технологіями, полюбляє спектрограми сигналів. Враховуючи, що за декілька днів на дворі настане Різдво, то чому би нам разом не побавитися зі спектрограмами, але незвичайними. Спробуємо передати та прийняти Різдвяну Ялинку?

    Ще й додамо трохи свята в блог. 

    Виявляється це зробити досить просто, завдяки SonicPhoto. Сайт програми знаходиться за цим посиланням , а програма тут.  Це остання версія програми на даний час.

    Встановлення складнощів не має мати. Запускаєте інсталяцію. Тиснете Next.

    

    Відобразиться ліцензійна угода. Тиснете Next.

 

    Опції при інсталяції я залишив по замовчуванню.

     Для коректної роботи програми в системі повинна бути встановлена .Net Framework 3.5 Якщо її не має в системі, вона встановиться автоматично, лише натисніть на "Скачати та встановити"

 

       

    Коли система встановить цей компонент, з'явиться повідомлення про успішне завершення.

    

    Нарешті програма видасть повідомлення про успішне встановлення.
 

    Настав час вперше її запустити. Програма має цікавий інтерфейс з купою всіляких повзунків.

    

    Завантажте картинку, яку хочете передати в етер. Я не дуже довго вибирав що, а знайщов розмальовку ялинки. Ви, звісно, виберіть що вам до душі.

    Натисніть Load picture. Відкриється вікно. В ньому виберіть розташування файлу і самий безпосередньо файл. Виділіть його та натисніть Open.

     Ось він і завантажився. Його зображення буде відображатися у правому верхньому вікні програми.

 

    Тепер залишилося зовсім трохи. Розверніть зображення на 90 градусів. Відмітьте пункт Rotate 90. Та зробіть інверсію кольорів, відмітивши Invert colours, інакше картинка на спектрі буде невірно відображатися. 

    Ось які налаштування в мене вийшли. 

    З такими налаштуваннями я передавав картинку. Раджу для початку виставити всі подібні налаштування як в мене, а далі після першої передачі експериментуйте, доки буде бажання.

 

    Як передати картинку? Дуже просто. Трансивер має бути в режимі SSB. Ввімкніть його на передачу. На мікрофонний вхід трансивера подайте звуковий сигнал, який сформує програма. Для того щоб сигнал сформувався і почав "співати в мікрофон", натисніть "Create or Play sound" два рази. За першим разом програма перетворить картинку на набір звуків, а за другим разом вона їх "заспіває". 

    Приймач із ввімкненим спектроаналізатором прийме сигнал і намалює на спектрі ялинку. Буде як в мене на самому першому малюнку, а може краще.

    Бавтеся на здоров'я.

    До зустрічі !

    73 ! de UT2YR

 

EasyDRF. Приймаємо односторінкові сайти з допомогою радіо.

    

    Чи була колись у вас можливість прийняти з етеру односторінковий сайт? Можу з ймовірністю в 99 відсотків сказати що ні. Екзотика? Звісно що екзотика.

    Сьогодні разом з вами я займуся цим. Як завжди коротенько розповім як це працює, дам посилання на записані трансляції з етеру, на яких можна буде потренуватися в прийманні.

     Маю надію, що вам буде цікаво.

    EasyDRF або Easy Digital Radio Files - програма, що дозволяє передавати файли в діапазоні коротких хвиль, використовуючи формат HamDRM. Смуга, яку займає передача складає 2.5 кГц, тобто можна використати радіоканал в модуляціях SSB, AM, FM.

    Формат HamDRM був адаптований з Digital Radio Mondiale до аматорського радіо  HB9TLK. EasyDRF базується на програмі WinDRM також від HB9TLK. WinDRM базується на програмному забезпеченні кодера/декодера Dream DRM. EasyDRF також працює під Wine в Linux (тестовано та перевірено). EasyDRF — це портативна (самодостатня) програма. Вона не потребує інсталятора та не вносить змін до реєстру Windows.

    Останню версію можна скачати звідси . 

    Натисніть на файл EasyDRF.exe, далі на прямокутник, в якому написано Raw

    

   Програма скачається на ваш комп.

    Або не лазити гітхабом, а скачати звідси. В цьому варіанті ви без особливих труднощів отримаєте її.

     Програма не має інсталятора. Достатньо створити папку під назвою EasyDRF на любому диску, окрім системного і перемістити туди завантажений файл.  

    

    Створіть ярлик для EasyDRF.exe і перемістіть його на робочий стіл. Так буде зручно нею користуватися. Все! 

    Важливо: не встановлюйте EasyDRF у системні папку або в папки, такі як «Завантаження»,  «Робочий стіл», «Документи». Це може спричинити проблеми з безпекою, наприклад неможливість створити додаткові папки чи зберегти файли.

    Коли програма запуститься вперше, вона сама створить папку RX Files, про що повідомить в окремому вікні. Настиніть ОК. В цій папці будуть зберігатися прийняті файли.

 

     

    Програма має простий інтерфейс "одразу все зрозумів". 

 

  Налаштуйте вхід звуку. Soundcard -> RX Input. Я користуюся віртуальною звуковою карткою VB Cable. Це безкоштовна програма, на відміну від VAC (Virtual Audio Cable). Її на початках вам вистачить.  Ось тут я описував декодування ще одного екзотичного формату, де розписав як встановити та налаштувати VB Cable. Там нічого складного немає. 

    Далі в меню Display виберіть Waterfall. 

 

   Для тренування перед прийманням з етеру дам три записи.  Перший. Він цікавий тим, що являє собою годинну програму, де перші 30 хвилин відбувається передача сайту, а других 30 хвилин - грає музончик. Ця програма була передана радіостанцією Radio Northen Europe International. Коли ви повністю приймете сайт, його вміст багато чого розповість по DRF формат. Другий - це ювілейна 300-та  радіограма, яку передала Radio Miami International. Третій - 330-та радіограма, також передана WRMI. 

    Сайт  Shortwave Radiogram  повідомить про розклад наступних трансляцій. Які станції, коли та на яких частотах будуть транслювати радіограми. Скажу наперед що існує ще один тип радіограм, але про них я розповім іншим разом. Для їх прийому потрібна інша програма.

    Запустіть один із записів у вашому улюбленому музичному програвачі. Якщо все вірно зробили у вікні водоспаду побачите щось подібне як на малюнку.

    Початок трансляції на водоспаді та вікні станів буде виглядати так.

     В полі Call буде відображений кличний, SNR - співвідношення сигнал/шум, Codec - назва кодека. Червоний градусник відобразить загальний розмір файлу, а зелений - скільки коректно прийнято даних.

 

    Коли закінчиться передача, подивіться які файли утворяться в каталозі RX Files. В мене 330-та радіограма виглядає так. Не прийнялася 10-та картинка.

    Два рази клікніть по HTML документу SWRG-330-00

    Запуститься веб-браузер і відобразить веб-сторінку. Нижче зобразив два шматочки цієї сторінки. Для перегляду бажано використовувати Mozilla Firefox.

 

    Якщо у вас так само як в мене - вітаю. У вас все вийшло.

    Тепер про приймання в реальних умовах. В приймачі увімкніть синхронну АМ модуляцію - SAM. Це покращить приймання трансляції. Якщо в приймачі такого режиму немає - виберіть SSB. В режимі АМ в приймачі встановіть смугу пропускання 6 кГц, а якщо приймаєте в SSB то 3 кГц (сигнал передається в діапазоні від 350 Гц до 2850 Гц). Коли почнеться передача, в меню Display виберіть Input Level і регулятором гучності приймача виберіть вхідний  рівень на рівні 60 % від максимального.

    Виберіть в меню Display режим Waterfall. В передачі присутні три пілот-тони. Вони виглядають як три вертикальні білі лінії. Щоб дані вірно декодувалися ці лінії повинні знаходитися посередині червоних маркерів. Якщо вони трохи в стороні - ручкою налаштування приймача, або ручкою налаштування нуль-биття помістіть ці лінії точно по центру червоних маркерів.

    Індикатори у вікні State всі повинні бути зеленого кольору. Спробуйте й ви. Можливо вам це буде до вподоби.

До зустрічі !

73 ! de UT2YR

DGPS. Що це таке, з чим його їдять, як послухати та декодувати ці сигнали.

 

    GPS (Global Positioning System) є супутниковою навігаційною системою, що дозволяє визначити своє місцезнаходження на Землі з використанням сигналів, які передають супутники. Вона працює за принципом триангуляції, коли приймач отримує сигнали від кількох супутників, визначаючи відстань до кожного з них за часом, протягом якого сигнал йде від супутника до приймача. Однак сигнал може бути спотворений через різні фактори:

Атмосферні явища (наприклад, процеси, що відбуваються в іоносфері та тропосфері).

Точність годинників на супутниках (хоча вони дуже точні, все ж є невеликі похибки).

Множинні відбиття сигналу від будівель чи земної поверхні (ефект "multipath" або мультиплексування).

Погана геометрія супутників (коли супутники знаходяться близько один до одного на небі).

Похибки орбіти супутників

 

    Все це призводить до неточності визначення місцезнаходження, що може коливатися від декількох метрів до десятків метрів у залежності від умов (або як карта ляже).

    Для усунення та коригування цих похибок була розроблена технологія DGPS, яка покращує точність традиційної GPS-системи, забезпечуючи набагато точніші вимірювання координат завдяки використанню корекційних сигналів від стаціонарних базових станцій. DGPS може покращити точність GPS на кілька порядків — з рівня декількох метрів до сантиметрів або навіть міліметрів, залежно від умов і методу корекції.

    Тобто основа цієї системи - базова наземна станція, або як її ще називають контрольно - коригувальна станція (ККС). Вона знаходяться в певній точці земної кулі. Координати цієї станції відомі з дуже великою точністю. Вона отримує  сигнали від супутників GPS і порівнює їх з власними відомими координатами. Оскільки її місце розташування вже відоме, вона може визначити величину похибки (диференційна похибка або дифпохибка) GPS-сигналу у своєму регіоні.   Ця похибка передаеться по радіо в діапазоні довгих хвиль (від 283.5 КГц до 325 КГц). Модуляція MSK, швидкість передачі або 100 або 200 бод. Дальність дїї таких ККС - від 50 до 300 км.  

Методи корекції сигналів:

RTK (Real-Time Kinematic) — це метод, який забезпечує найбільшу точність, до кількох сантиметрів або навіть міліметрів. RTK використовує фазову корекцію сигналів GPS, що дозволяє зменшити похибки в реальному часі.

Post-Processing (PPK) — цей метод застосовується після збору даних і дозволяє обробити сигнал та отримати точність до сантиметрів, але не в реальному часі.

Типи систем DGPS:

1. Морська DGPS: Використовується в морському судноплавстві для забезпечення точності навігації.
2. Наземна DGPS: Застосовується в сільському господарстві, на транспорті та в інших галузях, де важлива точність на землі.
3. Мобільні DGPS-системи: Використовуються на транспортних засобах, таких як автомобілі чи літаки, для навігації в реальному часі.

Як виглядає наземна станція ? 

    Мені вдалося віднайти в інтернеті декілька фото. Загальний вигляд станції такий. Непримітна цегляна хатинка. Чимось нагадує привідний маяк (NDB). Конструкція та розміри антени підказують, що частота передачі складає десь 300 КГц (на око).  

  З лівого боку на щоглі, заввишки метра чотири розташована купа GPS антен. 

       В середині приміщення знаходиться серверна стійка з обладнанням. На верху стійки знаходиться комп'ютер Advantech IPC-610 Industrial PC а внизу чотири GPS приймачі Trimble 4000RL IIR Precision GPS Receiver. В іншій частині хатинки знаходиться радіопередавач. Фото передавача нажаль не було.

     Що ж, спробуємо разом прийняти ці сигнали, декодувати їх, та поглянути що там передається. 

    Для цього буде потрібно приймач, щоб зміг прийняти передачу у верхній боковій смузі та програму - декодер.

     Для наглядності я буду використовувати свій KiwiSDR та MultiPSK. Станом на березень 2020 року на території України для морської навігації було три маяки.

    Мені вдалося прийняти сигнали лише Одеського маяка. Зрозуміло, що російські нелюди знищили маяк на острові Зміїний, та функціонування Єнікальського маяка, що у Криму під питанням. Декілька днів я моніторив цю частоту. Нічого не вдалося мені прийняти.

    Список частот маяків ТУТ.  PDF файл з морськими маяками по країнах  тут.

    А тепер як я це роблю і що в мене виходить. Щоб програма - декодер найкраще декодувала сигнал, приймач налаштовую на 1 КГц нижче від робочої частоти (це при умові приймання сигналу в USB). Так як частота передачі Одеського маяка складає 297.0 Кгц, приймач налаштовую на 296.0 КГц.

 

    В MultiPSK вибираю режим прийому DGPS (програма має бути активована до професійної версії). Далі перевірте, щоб фіолетовий курсор на водоспаді знаходився по центру сонограми. За мить почнуть декодуватися пакети.

    

 Одне з повідомлень.

11/11/2024 19:20:34
Message type        : 1 (Differential GPS corrections)
Station number      : 86 (Odesskiy UKR 297.0 kHz TXID 086 200bps)
Z-count             : 2082 ( 20 mn 49.2 s )
Sequence count      : 2
Number of words     : 17
Health              : 2 (UDRE scale factor=0.5)
Sat. ID|SF|UDRE|Pseudorange corr.  |Range rate corr.|IOD|CRC
25     |0 |<=1m|      -4.84 m      |   0.000 m/s    |77 |OK
31     |0 |<=1m|      -8.84 m      |   0.000 m/s    |58 |OK
20     |0 |<=1m|      -9.24 m      |   0.000 m/s    |57 |OK
26     |0 |<=1m|     -14.60 m      |   0.000 m/s    |31 |OK
18     |0 |<=1m|     -10.30 m      |   0.000 m/s    |203|OK
11     |0 |<=1m|      -9.02 m      |   0.000 m/s    |233|OK
29     |0 |<=1m|      -5.18 m      |   0.000 m/s    |29 |OK
28     |0 |<=1m|      -7.40 m      |   0.000 m/s    |6  |OK
12     |0 |<=1m|      -9.02 m      |   0.000 m/s    |59 |OK
5      |0 |<=1m|      -9.66 m      |   0.000 m/s    |4  |OK
    

    Як видно для супутника GPS з ідентифікатором 25 корекція відстані складає 4 метри 84 сантиметри, тобто супутник видає більші значення відстаней для цієї локації, а для 26 похибка взагалі складає 14 метрів 60 сантиметрів.

    Хто полюбляє DX-інг, можуть пополювати за далекими маяками, благо діапазон всього складає якихось там 41.5 КГц.

 

До зустрічі !

73 ! de UT2YR

HFDL. "Причепурюємо" отримані дані.

     

    На заставці зображено головне вікно програми. Воно лаконічно розповідає про те, що програма може. Це свого роду "покращувач", який відображає дані у читабельному для нас вигляді. 

    Сьогодні я розповім як встановити і як бавитися з цією програмою. Програма написана австралійцем Майком Сімпсоном. Вона, на відміну від PC-HFDL, безкоштовна. 

    Але з нею є один ньюанс. Вона не працює в локалізованих версіях Windows. Лише в Американській. Спроба запустити її, наприклад в українській, призведе до помилок. Текст помилок для мене абсолютно ні на що не натякає. Покажу лише тут їх скріншоти. 

        

    Пробував змінити локалі. Не допомогло. Може хтось знає як вирішити цю проблему. Зрешту для моніторингу на комп встановив Американську десятку, щоб потім не гадати в чому справа. І все прекрасно працює без нарікань.

    Програму скачати можна звідси. 

    В архіві присутні два каталоги та рідмішка.

 

    

    В Display-Launcher знаходиться інстальник самої програми, в Display-Updates апдейти, які потрібно буде скопіювати в каталог програми після її встановлення. 

    В каталозі Display-Launcher знаходиться архів. Розпакуйте його. Там буде інсталяційний пакет DLsetup20. Запустіть його.

 
     Автор просить не встановлювати його програму в Program Files, тому встановіть, куди вам буде зручніше. Я встановив собі її в D:\Display Launcher

 

     

    Зручно буде, коли на робочому столі буде жити ярлик до цієї програми.

 

     

Одразу після встановлення її не запускаю, тому що потрібно її оновити.

 

   

    

    Перейдіть в Display-Updates

 

  

    

та його вміст

перепишіть у D:\Display Launcher. Звісно система запитає чи переписати файли поверху. Перепишіть.

    

    Думаю, що все вийшло. Запустіть PC-HFDL та налаштуйте приймач на одну з частот, на якій в даний час працює одна з наземних станцій і видно передачу пакетів між літаками та станцією.

   Далі на робочому столі клікніть два рази по ярлику

    Відкриється меню програмного пакету. Насправді це не одна програма, а набір програм в її середині. Нас цікавить PC- HFDL-DISPLAY. Клікніть по зображенню літака.

    Зараз потрібно ввести кількість одночасно працюючих копій PC-HFDL. Програма має можливості впорядковувати дані одночасно з 25 копій. Тобто, маючи широкосмуговий сдр, потужний комп'ютер, можна моніторити одночасно 25 частот та впорядковувати всі прийняті пакети в одній базі. В моєму варіанті працює одна копія. Можливо, я відтворю експеримент Нільса DK8OK і поділюся в блозі своїми враженнями стосовно одночасного прийому пакетів з декілька частот.

    Але зараз тисніть 1, так як на даний час запущена лише одна копія PC-HFDL. І натисніть OK.

    Програма повідомить, що не вказано вірний шлях до журналів, де зберігаються всі прийняті пакети. Натисніть OK.

    Вискочить наступне повідомлення. Натисніть OK.

    Нарешті перед вами головне вікно програми.

     

    Час налаштувати шлях до файлу журналу PC-HFDL. Виберіть Options -> PC_HFDL Log 1 Path.

     Перейдіть в каталог PC-HFDL і виберіть каталог logfiles. Далі натисніть Open.

     Ось присутній файл журналу за восьме листопада. Виберіть його та натисніть Open.

     Тепер програма знає що і звідки потрібно брати. Для початку відображення "причепурених" даних натисніть Start.

    

    У вікні, що з'явиться, натисніть Yes.

   

 Ура ! Запрацювало.
     

 

 

    Насолоджуйтесь. 

    До зустрічі !

    73 ! de UT2YR