Использование
ZL2AFP PSK Sounder

Информация
по установке и справке от
Murray Greenman ZL1BPU
март 2008

Машинный перевод файла помощи PSK Sounder Software

Знакомство

Ионосферное зондирование (определение наличия, свойств и местоположения различных преломляющие слои в ионосфере) могут быть достигнуты с помощью нескольких методов. Наиболее распространенными являются:
Импульсные радиолокационные оповещатели очень большой мощности
Стрекотающие звуковые аппараты средней мощности
Фазово-модулированные зонды средней мощности PN-последовательности (часто встраиваются в системы передачи данных)
Широко используются чирпированные звуковые сигналы, которые измеряют распространение в широком диапазоне частот. Используя мощные фазово-модулированные импульсы, радар Over the Horizon также может измерять и учет ионосферных эффектов. Сигнализаторы передачи данных с фазовой модуляцией PN-sequence работают только на одной частоте.
В ZL2AFP PSK Sounder используется аналогичный подход (однотональный оповещатель с фиксированной частотой), который больше подходит для маломощных любительских передатчиков.
Однотональный подход имеет три основных преимущества:
Непрерывная передача лучше и чем выше средняя мощность передатчика, тем выше чувствительность. И тем не менее тут требуется меньше энергии
Это узкополосная техника (ну, гораздо более узкая, чем импульсы или чириканье)
Доплеровское измерение частоты может быть достигнуто одновременно с измерением дальности

Взаимная корреляция

В PSK Sounder используется метод модуляции, который широко используется КВ радиомодемами. Используя модуляцию BPSK, псевдослучайная двоичная последовательность (PN) используется для идентификации точной точки в передача, с которой данные могут быть синхронизированы. Используется кросс-коррелятор в приемнике, чтобы найти одну точку во всем сообщении, где последовательность совпадает с локальной копией последовательности. В отличие от автокоррелятора, который пытается найти повторяющиеся шаблоны в неизвестном сообщении, перекрестный коррелятор Работает с известным шаблоном для поиска и является гораздо более мощным инструментом.
Эти радиомодемы используют метод последовательности PN для обеспечения сложных высокоскоростных данных быть точно расшифрованной — информация о дальности в этом случае не является обычной используется в качестве инструмента для изучения распространения.
Однако в программе «PSK Sounder» дальнобойность информация первична, а передача данных невозможна, кроме идентификации позывного передатчика.
Давайте рассмотрим простой пример с кросс-коррелятором. Представьте, что мы отправляем сообщение «ABCDбыстрая коричневая лиса» (где ‘ABCD’ представляет собой псевдослучайную последовательность чисел, а остальное — пользователь данные. Допустим, следующее сообщение будет «ABCD прыгает через ленивую собаку». Затем, на приемник, мы видим:
ABCDthe quick brown foxABCD jumps over the lazy dog
Получатель может определить, где начинается каждое сообщение, сравнивая известную последовательность «ABCD» с каждым шагом в сообщении, продвигаясь по одному символу за раз. Давайте Изобразите совпадение всех четырех символов в примере известной последовательности в виде счета из 4 частичное совпадение как 3, 2, 1 и т. д., и отсутствие совпадения как ‘.’. Итак, получаем такой результат:
4......................4............................
И поэтому очень понятно, с чего начинается каждое сообщение.
Далее, когда сообщение зашумлено (ошибок много), вы все равно можете обнаружить Сообщение начинается. Например, если мы получили:
AbCDthe swickAbrown foxABcDdeumps oler tge lABy dog

Баллы будут следующими:

3............1.........3....................2......

И если мы знаем, что сообщения всегда одинаковой длины, мы все равно не будем Сбит с толку частичными оценками, вызванными ошибками в сообщении. Частичные оценки, такие как как показано здесь (вызвано ошибками в сообщении, выглядящим немного похоже специальная последовательность) встречаются гораздо реже в реальной жизни, потому что более крупные Используется специальная последовательность, вероятность этого которой значительно ниже.

PSK Sounder использует эту идею в двоичном виде, используя 31-битную последовательность PN С одним шансом из двух миллиардов идеального результата из-за шума. Он использует 80 символов (временные интервалы модуляции) этой последовательности в кадре из 256 символов. Перекрестную корреляцию сигнала по 256 символам (512 выборкам) можно изобразить, нарисовав График, где горизонтальное положение представляет время выборки, начиная с произвольного точка, а вертикальное положение представляет собой оценку кросс-коррелятора

Далее 31-битная последовательность PN отправляется примерно два с половиной раза в каждом кадре, дающий уникальный узор с основным козырьком и двумя боковыми козырьками (см. картинку выше). Мы позаимствовали эту функцию у STANAG 4285 Форма волны модема, что означает, что мы можем практиковаться с программным обеспечением на многих военные передачи мы слышим по КВ.

По сравнению с импульсным эхолотом (который может посылать импульс 500 мкс с частотой 1 кВт), PN-последовательность достигает разрешения 500 мкс, используя 31-битную последовательность, распределенную на 15,5 мс. Это дает нам немедленный прирост мощности в 31 раз, подразумевая, что та же чувствительность было бы достигнуто при мощности передатчика всего 32 Вт. На самом деле существует дальнейшее кодирование усиление, достигаемое с помощью этой техники (например, повторение последовательности PN, отказ от некоррелирующие сигналы и шум и усреднение кадров), что делает его очень чувствительным техника.

PSK Sounder (и STANAG 4285) всегда используют сообщения одинаковой длины, 256 символов. Кросс-коррелятор позволяет нам Находим каждый блок сообщения (который мы называем кадром) точно во времени, производя декодирование Так намного проще. Сравнивая время блока сообщений с часами в окне компьютером, мы также можем измерить изменения задержки распространения принятого сигнала с течением времени.

В качестве примера представьте, что мы получаем сигнал от любительской радиостанции на некотором расстоянии, что обеспечивает как земную волну, так и ионосферный F-слой сигналы — классическая ситуация NVIS. Наземная волна будет задержана всего на один случай миллисекунду или две (300 км в миллисекунду со скоростью света), в то время как сигнал F-слоя, проходящий еще 300 км вверх к ионосфере, и еще один 300 км назад, будет задержка еще на 2 мс. Оба эти сигнала поступают на приемника, а кросс-коррелятор должен работать с комбинированным сигналом. Итак, это на самом деле найдем два пика, отстоящие друг от друга примерно в 2 мс, и мы сможем отобразить или построить график и измерить задержку. Очень часто размножение бывает еще большим сложные, особенно на больших дистанциях, ну и конечно очень часто наземные волновой сигнал не принимается вообще.

Форма сигнала сообщения

Фрейм сообщения PSK Sounder состоит из 256 символов, из которых первые 80 являются Преамбула. Преамбула состоит из ~2― BPSK повторов 31-битной последовательности PN, по одному биту на символ. Остальные 176 символов содержат ‘полезную нагрузку’, наше идентификационное сообщение. Разъем последовательности PN, модуляция и Длина рамы идентична STANAG 4285, но полезная нагрузка другая. (В Военная полезная нагрузка имеет дополнительные биты коррекции распространения, коррекции ошибок и без сомнения очень надежное шифрование).

Как и система STANAG 4285, программа PSK Sounder может работать на скорости 2400 бод, используя частота поднесущей 1800 Гц. Впрочем, чтобы вписать сигнал в нормального любителя приемопередатчик ПЧ, он обычно работает на частоте 2000 бод с использованием поднесущей 1500 Гц. Задумайтесь на мгновение о форме сигнала — в полосе пропускания 3 кГц у нас есть данные с частотой 2400 бод модулируется на поднесущей частоте 1800 Гц. Ни один из символов данных не содержит ни одного полного цикла поднесущей! Однако, как только сигнал поступает в эфир, поднесущая Переведено на радиочастоту и все хорошо.
В отличие от заголовка последовательности PN, полезная нагрузка использует модуляцию 8-PSK. Таким образом, каждый Символ может нести один, два или три бита данных, по мере необходимости. Можно было бы ожидать Производительность 8-ПСК по ВЧ должна уступать БПСК (2-ПСК), но за счет использования Корреляционная техника и система выравнивания, по сути производительность может быть очень хорошим.
PSK Sounder отправляет один бит данных на символ, но он по-прежнему использует STANAG 4285 скремблер, который делает данные более случайными. Получается данные на три бита, и генерирует 8-PSK. Скремблер не используется для сокрытия данные (это НЕ шифрование, так как получатель знает метод), а в Факт, потому что он имеет ряд преимуществ:
Скремблер делает передачу более хаотичной, который помогает передатчику и приемнику выравнивать мощность сигнала;
Ширина полосы пропускания сигнала и спектр мощности остаются постоянными;
Скремблер также делает сигнал более устойчивым к помехам несущей, так как когда Сигнал расшифровывается, ошибки несущей скремблируются и отображаются в виде шума.
Мы знаем по опыту, что использование 2-PSK или обход без скремблера дает гораздо худшие результаты.

Сообщение о наличии данных

Сообщение PSK Sounder очень простое. Это идентификационное сообщение в стандартном 8-битном формате ASCII. В нем 176 бит данных, поэтому сообщение будет содержать 18 символов ASCII и CCIR16 CRC (проверка на ошибки). Пользователь может установить любое подходящее сообщение, например ‘ZL1BPU RF72ku 1W‘, а CRC кодируется автоматически. Один и тот же кадр данных повторяется снова и снова, примерно на восемь или девять кадров в секунду, в зависимости от скорости передачи данных.
Для получения данных текстового сообщения ID получатель использует умное (и ресурсоемкое) программное обеспечение, называемое эквалайзером. который берет всю информацию о времени и фазах из заголовка и использует ее для Прогнозируйте время и фазу остальной части сообщения. В этой методике используется метод Метод экстраполяции наименьших средних квадратов, который обучается по ходу дела, корректируя ионосферные, передающие и приемные ошибки на лету. Это разновидность Кальмана фильтра, и пользователь может настроить мощность эквалайзера в соответствии с имеющимися производительность обработки. Поскольку мы не используем пробники STANAG 4285 в полезной нагрузке, с коротким эквалайзером ГРМ Кроме того, коррекция фазы иногда лучше всего подходит ближе всего к коллектору, в начале передачи данных.
Потому что, как только что было сказано, если эквалайзер имеет слабую настройку, точность декодирования снижается лучше всего близка к последовательности PN (Время может ухудшиться позже, так как экстраполяция не будет скорректирована в дальнейшем. изменения), первые несколько символов сообщения имеют тенденцию к более надежной расшифровке у получателя, и поэтому первые несколько символов должны содержать самые важные information — позывной пользователя.
Вы не можете использовать систему для отправки текста в свободной форме или проведения радиосвязи. Он просто отправляет одно и то же сообщение снова и снова. Скорость передачи данных достаточно высока (эквивалентна 1375 бит/сек, 171 символ/сек или около 1700 WPM!) Конечно же, в виде идентификатора сообщения Система это сумасшедшая скорость, поэтому получатель использует многократные повторы сообщения чтобы убедиться, что сообщение верное.
В получателе идентификационное сообщение обрабатывается как 176 отдельных битов, и они могут Усреднение по отдельности за 10 или 100 кадров. Только после этого оценивается результат как данные ASCII — любой бит со средним значением менее 0,5 за 10 или 100 кадров должен быть ‘0’, а любой 0,5 или больше должно быть 1. Хотя это и не так хорошо, как истинная прямая коррекция ошибок, это техника хороша в устранении шумов, а также (свыше 100 кадров или около 10 секунд) неплохо катается по затуханиям. Когда CRC включена, восстановленное сообщение не отображается до тех пор, пока полученный CRC не совпадет версия, рассчитанная на основе расшифрованного сообщения. Вероятность ложного приема очень низкая. Одной из приятных особенностей этой опции является то, что если вы отслеживаете очень слабый сигнал, просто включите CRC, и даже если идентификатор правильно расшифруется только один раз в час или более, он будет Оставайтесь отображаемыми. Вам нужно только одно хорошее восстановленное сообщение чтобы быть уверенным в том, что станция идентифицирована.
Из экспериментов мы знаем, что с помощью 10 можно надежно расшифровать сообщение об идентификаторе второе усреднение при -10 дБ S/N, а пики корреляции могут быть обнаружены только при -20 дБ С/Н. Пределом приема ни в коем случае не является отсутствие коррекции ошибок, или Слабость усреднения, это просто способность надежно определить пик корреляции. Более серьезная проблема заключается в том, чтобы в первую очередь найти слабый сигнал!

Допплеровское измерение

Как только пик корреляции найден, принимающее программное обеспечение знает, где находится сообщение Рама начинается, и таким образом можно измерить фазы выборки в начале заголовка. Он также может затем перемещаться по и измерить разность фаз от этого эталона в каждом образце. Программное обеспечение знает какой должна быть фаза, потому что он знает последовательность PN. Разница В средней фазе от начала заголовка до некоторого момента позже в заголовке происходит прямой измерение частоты поднесущей. Если сдвиг фаз между образцами отсутствует, Принимающий программный генератор (NCO) должен быть точно настроен на звук частота (1500 или 1800 Гц) принимаемого сигнала. Диапазон измерений составляет около 32 Гц (38 Гц для 2400 бод), а дальше фаза становится неоднозначной, Между измерениями происходит один или несколько полных фазовых оборотов.
Принимающее программное обеспечение может измерять допплер по четырем, восьми, 16 или 32 символам. Чем меньше символов используется, тем более чуткое доплеровское измерение, но Большее количество шума влияет на измерение.
Доплеровское измерение может быть выполнено независимо от каждого полученного бита коллектора, так что теоретически можно изобразить доплеровский сдвиг для каждого шага в взаимная корреляция и даже задержка распространения дисплея в зависимости от доплеровского сдвига, как это было сделано в очень умном программном обеспечении SBSTANAG от Peter G3PLX. Тем не менее, мы делаем Только средние измерения, что дает максимально чувствительные результаты.
Доплеровский измерительный дисплей делает удобным индикатор настройки, а также показывает как меняется самый сильный путь распространения (он может быть не единственным). Слои в ионосфере изменяются плотность и заряд в течение суток, изменение показателя преломления воздуха, а значит и видимой точки Отражение перемещается вверх и вниз на несколько сотен километров от дня к ночи, и пока мы может измерить высоту, фактическое движение вызывает доплеровский сдвиг, который мы видим.
Доплеровское измерение также включает в себя приемник и передатчик дрейфа и смещения частоты, поэтому, если оба они не чрезвычайно стабильны, вы Вы не уверены, какой эффект вы наблюдаете. Хороших результатов можно добиться с современным любительским приемопередатчиком со ступенчатым синтезом 10 Гц, а еще лучше Если у трансивера есть опция высокой стабильности. Большая часть военных Передатчики обладают очень высокой стабильностью и тщательно подстраиваются под частоту. По нашему опыту, почти все эти передачи работают на частоте 100 Гц несколько, до скважины в пределах 1 Гц. Спецификация STANAG 4285 требует точности всего 10 ppm.

Эхолот PSK Программное обеспечение

PSK Sounder состоит из двух отдельных программ, одна для передачи (TX_data_CRC.exe), другая для получить (PSK_sounder.exe). Используя обе программы одновременно, вы можете проверить производительность и Познакомьтесь с элементами управления приемником внутри одного компьютера. Обычно, однако, пользователь запускает только одну или другую программу, в которой действует одна станция в качестве передающей станции другая (или другие) принимающая станция.
Еще одна небольшая программа (PTT toggle.EXE) предназначена для управления передатчик там, где VOX недоступен. Он использует ту же настройку управления PTT как и в большинстве любительских программ для звуковых карт. Все, что вам нужно для работы с программами это обычный цифровой режим настройки — интерфейс и кабели — и то же самое Настройки звуковой карты.
Программы PSK sounder используют общий установочный файл (STANAG. SET). Это текстовый файл который содержит рабочую частоту дискретизации (скорость передачи данных x 4), поднесущую частота в Гц, сообщение об идентификаторе пользователя, длина эквалайзера, дисплей скорость, и, наконец, значение коррекции частоты дискретизации (которое только используется получателем).
Настройка
редактирования В настоящее время нет возможности изменить рабочую скорость передачи данных или скорость отображения за исключением ручного редактирования STANAG. SET, а затем перезапустить программу. Чтобы отредактировать настройку, Необходимо использовать апплет Блокнота Windows™. Щелкните правой кнопкой мыши по STANAG. SET в Проводнике и выберите «Открыть с помощью…». Это вызовет диалоговое окно (см. пример справа), где можно прокрутить вниз и выбрать Блокнот. Вы можете смело проверять «Всегда использовать эту программу для открытия такого рода файлов» установите флажок, чтобы в следующий раз вы могли хотите отредактировать STANAG. SET, вам нужно только дважды кликнуть по нему.

Вы не должны использовать текстовый процессор или другой тип редактора для изменения настроек, так как они скорее всего, добавит в файл нежелательную информацию или изменит способ его сохранения, что запутает программы.
По умолчанию установочный файл содержим выглядит следующим образом:
9600                  Soundcard sample rate          (8000 for Amateur use)
1800                  TX & RX sub-carrier frequency  (1500 for Amateur use)
NOCALL Nowhere        Beacon ID message              (no commas and max 18 characters)
10                    Kalman filter length           (multipath spread in symbols)
10                    Correlogram time scale factor  (slows display down if >1)
.0000052              Soundcard samplerate offset    (do not change this manually)
Перед использованием программы передачи следует установить сообщение пользовательского маяка. В противном случае вам не нужно Отредактируйте все, чтобы начать. Далее в этой справке будет сделана ссылка на изменение различных значений.

Грубая регулировка частоты дискретизации производится путем установки первого значения в STANAG. Файл SET немного вверх или вниз по сравнению с номинальными 9600 или 8000. Так как по не скажешь Получая свой собственный сигнал, установите это, проверив ряд военных передачи, которые все будут очень точными. Если вы постоянно находите себя требуется 100ppm или более Коррекция тактовой частоты в ресивере (см. далее), попробуйте настроить частоту дискретизации. При использовании 2000 бод нет простого способа калибровки, поэтому просто убедитесь, что ваши коробки передач согласуются с аналогичными ценностями других людей. Может быть, а может и не быть целесообразным Масштабируйте значение 8000 на ту же величину, что и для 9600!
Если вы хотите часто использовать как военные, так и любительские скорости, установите версию программы в две разные папки, с разными настройками в каждом STANAG. SET.
Кстати, вы можете запустить два экземпляра ресивера, или ресивер и передатчика одновременно, но ваш компьютер, скорее всего, будет сбит с толку, если вы У вас есть программы, настроенные на разные частоты дискретизации. Это может быть полезно для мониторинга сигналов с помощью двух экземпляров приемника, работающих с разными скоростями отображения.
Установка
Установка проста — просто распакуйте все файлы в новую папку, распакуйте эту справку информацию в эту же папку, редактируем STANAG. SET при необходимости, и сделайте ярлыки к программам. Тогда внимательно прочтите эту справочную информацию! Помощь можно вызвать из Программа приемника.
Требования к компьютеру и оборудованию
Компьютер с процессором Pentium 750 МГц или выше, с программным обеспечением Windows 98, 2000 или XP. Для эквалайзера настройки больше 10, используйте компьютер с частотой 2 ГГц. Один последовательный порт (для управления передачей), хорошего качества 16 бит или лучше звуковая карта или система.
КВ приемник или трансивер с шагом синтеза 10 Гц или выше, и высокой стабильностью. Штраф требуется настройка на 1 Гц (например, с использованием RIT). Для скорости 2000 бод, используйте обычный SSB-фильтр 2,4 кГц. Для скорости 2400 бод используйте фильтр 3,3 кГц. Используйте USB или (только для любителей) LSB ниже 9 МГц. Установите АРУ в режим «Быстрый».
Радиозвуковой интерфейс с изолирующими трансформаторами и изолированным управлением PTT.

Использование передатчика PSK Sounder

Когда вы впервые запускаете программу, она выводит небольшое поле с сообщением ID и его CRC. Нажмите OK и программа запустится сама.
На передатчике имеется только один орган управления (см. рисунок). Это включает и выключает звук со звуковой карты. Если вы используете VOX, то при включении звука передатчик также будет включаться и выключаться. Если VOX недоступен, вы также должны запустить программу PTT toggle.exe, установите параметр отрегулируйте COM-порт для управления, включите звук, а затем используйте кнопки TX и RX на программе переключения PTT для управления буровой установкой.
Используйте апплет регулировки громкости звуковой карты для того, чтобы установить параметр уровня мощности передатчика, используя комбинацию уровня WAVE и основной уровень громкости.
Хотя вы, вероятно, можете работать примерно на 50% от номинальной мощности передатчика, Мало того, что высокая мощность не нужна, но и передача в течение длительного времени будет необходима Очень тяжело для оборудования. Установлено, что эффективное зондирование может быть достигнут с мощностью 1 Вт или меньше, в то время как 20 Вт хорошо работает на 80 м при шуме условия. Так как передача однотональная, а манипуляция с изменением фазы ограничен пропускной способностью передатчика, не будет иметь значения, если передатчик приводится в движение сильно (сильнее, чем обычно, например, для PSK31). Прислушивайтесь к звуку сигнала на другом ресивере, чтобы убедиться, что он звучит чисто и ровно.
Хотя вы можете использовать вариант 2400 бод с радиолюбительной установкой, некоторые сигналы потеряется в фильтрах, а производительность будет превосходит по большинству параметров (чувствительность, корректное расшифровывание идентификаторов, диаграмма созвездий) если используется 2000 бод. Не забудьте изменить частота поднесущей, а также частота дискретизации. Предпочтительными значениями являются:
Режим Скорость Частота дискретизации Субнесущая
Любитель 2000 8000 1500
Военный 2400 9600 1800
К сожалению, структура программы не позволяет менять эти значения «на лету». Вы должны закрыть и перезапустить программу после редактирования установочного файла. Любители используют 2000 бод, 1500 Гц поднесущую, и вы должны использовать свой правильно откалиброванный трансивер SSB с отображением (подавленной несущей) частоты на точном Шаг 1 кГц или не менее 100 Гц (что облегчает настройку для других станций).
Перед началом работы убедитесь, что вы установили сообщение об идентификаторе в STANAG. SET! Максимальная длина должна составлять 18 символов, а если она будет длиннее 18, то Игнорировать. Сообщение не должно содержать запятых (,). Убедитесь, что вы указали сначала позывной, затем локатор, затем что-нибудь в противном случае, который мог бы подойти. Это не имеет значения для синхронизации, мощности передатчика или Прием, независимо от того, используете ли вы все доступное пространство для персонажей или нет. Сообщение в любом случае будет заполнено пробелами. Будет добавлена контрольная сумма до конца сообщения.
Ведь не многие любители (особенно те, кто не разбирается в цифровых технологиях!) узнают сигнал или иметь возможность его идентифицировать, полезно будет выключать каждые 15 минут или около того для того, чтобы сделать идентификацию голоса и прослушать частоту. Трансмиссии достаточно невосприимчивы к большинству форм интриентности, а также к техногенным шумам и статике, хотя они, конечно, повлияют на чувствительность приемника, воздействуя на АРУ и тем самым ослабляя сигнал звукового сигнала.
Интересным моментом является то, что если у вас есть сигнал передатчика, поступающий в ваш передатчик на низком уровне, а также ваш голос на обычном уровне, остальные станции может измерять распространение, определять ваш идентификатор и одновременно прослушивать ваш голос!
Определение режима ITU — 3K00G2B (военный, 2400 бод) или 2K40G2B (2000 бод любительский).
У программы нет встроенного метода ID, отличного от ID в сообщении. Режим передачи не включают шифрование с целью сокрытия смысла или содержания, а текст идентификации передается в несжатом виде на простом языке.

Режим	Скорость	Частота дискретизации	Субнесущая
Любитель	2000	8000	1500
Военный	2400	9600	1800

Работа с приемником PSK

Приемник является сердцем системы и, безусловно, самой сложной ее частью. Вам нужно полностью понимать характеристики формы волны STANAG 4285 и технику синхронизации PN-последовательности Прежде чем начать. Внимательно прочтите этот файл справки.
Имеются несколько различных областей приемного экрана, которые необходимо учитывать и понял, чтобы извлечь максимум пользы из эхолота. Есть пять графических Отображает:
Корреляционная кривая
Допплерограмма
Коррелограмма
Диаграмма созвездий
Трасса настройки
Каждая из этих трасс (за исключением диаграммы созвездий, вверху справа) помечена.
Корреляционная трассировка
В нижней части экрана приемника находится синяя мерцающая дорожка, похожая на кривая осциллографа (см. примеры ниже). Это линия, представляющая все 512 точек измерения во взаимной корреляции между кадрами сообщений и известной последовательностью PN. Левая сторона трассы представляет собой произвольный момент времени, в который программное обеспечение ПК начинает выборку кадров, и не представляет собой какой-либо конкретный задержка сигнала. На самом деле, если вы остановите и перезапустите программу, или передающую станцию Останавливается и перезапускается, произвольная точка будет отличаться.
Когда ресивер правильно настроен, три шипа, один выше, с двумя меньшими по обе стороны, будут заметны на этом дисплее, Хотя расположение этих шипов будет случайным. Настраивать нужно ОЧЕНЬ медленно, За самые маленькие доступные шаги. После правильной настройки (высота шипа максимальна, центр Доплера, см. ниже), отрегулируйте усиление снова контролируется так, чтобы самый большой шип помещался примерно в 75% доступной высоты для этого следа. При правильной настройке (по хорошему сигналу) следует добиться След примерно такой:

Обратите внимание, что шум между шипами меньше, чем в других местах. Когда сигнал более шумная, пики и тихие участки будет менее различимы. Когда размножение Под воздействием Multi-Path вы увидите трассировку, примерно такую:

Для того, чтобы попрактиковаться в настройке, попробуйте некоторые из этих частот (слышны в южной части Тихого океана):

4271,0 8625,0 12666,5 кГц
4279,9 8632,6 12708,1
4280,6 8098,2 12727,6
4401,6 8646,0 12728,6
4576,2 8650,0 13001,2
9912,7 (частота приблизительная — этот дрейфует!)
Вы обязательно найдете других людей в вашем районе на близлежащих частотах. Они наиболее распространены около 4 МГц, 8 МГц и 12 МГц.
Указанные частоты являются «частотой набора» для режима USB на обычном SSB приемопередатчик (где частота отображения представляет собой несущую, подавленную нулевым битом), и имеют точность до 10 Гц. Истинная центральная частота передачи STANAG 4285 будет на 1800 Гц выше, чем показания на циферблате.

Допплерграмма
Во время каждого кадра измеряется разница фаз между двумя символами в заголовке. Так как известна разница во времени (количество символов), то Измерение представляет собой разность частот. В каждом случае измеряется одно значение кадр (результат виден в Трассировке настройки, см. ниже). Допплерограмма (обозначено как «Доплер», обведено красным цветом на рисунке) — это непрерывная запись этих доплеровских измерений частоты. на манер серого графика распределения во времени. Потому что каждый из полученные пути распространения могут иметь различное движение, допплерграмма представляет собой И все это в пределах ограничения, которое представляют собой измерения частоты самого сильного пути на тот момент.
Несмотря на то, что он показывает относительно долгосрочные изменения в ионосфере, Допплерграмма также покажет любой дрейф частоты передатчика или приемника. Допплерограмма и коррелограмма (см. далее) движутся влево с одинаковой скоростью, Так что соответствующие изменения можно увидеть. Скорость задается в установочном файле. Число показывает, сколько кадров усреднено для каждого обновления дисплея экрана.
Коррелограмма
Представьте себе, что шипы корреляционной кривой вращаются вертикально, поэтому прошло много времени идет вверх. Затем представьте высоту каждой точки, нанесенную на график в виде яркости на Каскадная экспозиция. В этом, по сути, и состоит коррелограмма показывает (обведено красным цветом на картинке). Отображение замедляется из-за коэффициента масштаба времени (где-то между 1 и 500 или около того), так что только один кадр в кадре (фактор масштаба времени) является новой строкой точек, нанесенных на водопад. Однако все данные между этими событиями усредняется, и поэтому ничего не теряется и водопад отображается (если вода падает боком!) показывает детализированную версию изменяющихся во времени эффектов ионосфера.
Коррелограмма представляет собой увеличенное изображение сигнала, и может показать только около 10% от общего периода кадра данных. Он устроен так, чтобы показать важную область вокруг основной всплеск корреляционной трассировки, с помощью простого средства нажатия на Это спайк с помощью мышки. (На рисунке часть Корреляционной Кривой, изображенная на Коррелограмме, отмечена красным цветом, а стрелка показывает, куда был сделан щелчок мышкой).
Вертикальный диапазон дисплея составляет 20 мс (задержка увеличивается снизу вверх), а прошедшее время составляет от нескольких минут до многих часов горизонтально. Сила шипов изображается как чернота, и поэтому множественные пути, с разными задержками и множественными разными основными скачками, вызывают множественные Отклики на дисплее. С самой высокой скоростью изменения, которые происходят в режиме реального времени (секунда за секундой) можно легко наблюдать, в то время как с очень низкими скоростями (скажем, коэффициент масштаба времени > 50) позволяют получить более долгосрочные эффекты (например, начало образования F-слоя при закат) для просмотра.

Диаграмма созвездий
Эта диаграмма представляет собой два графика созвездия в одном (красный круг, справа). При поступлении каждого кадра метод Фаза всех символов измеряется и сохраняется. Как только эквалайзер запустится, Фаза символов заголовка и полезной нагрузки будет скорректирована. Тем Затем данные фазы заголовка отображаются желтым цветом с использованием относительной длины вектора половины данных фазы полезной нагрузки. Затем данные о полезной нагрузке отображаются белым цветом.
Когда прием очень хороший (ионосфера очень стабильна), диаграмма созвездий может быть очень острым, а два положения коллектора и восемь фаз полезной нагрузки Хорошо видно. По мере ухудшения условий эксплуатации способность эквалайзера к Корректируется фаза и временные рамки, а отображаемых точек становится больше пушистый. Желтые точки заголовка лучше сгруппированы друг с другом, так как Эквалайзер уже знает, чего ожидать, и может хорошо скорректировать. В качестве экстраполяции Через полезную нагрузку протекает возможность коррекции ионосферных ошибок уменьшается, а белые точки становятся более нечеткими.
Диаграмма созвездий предназначена только для интереса. Практической пользы это не дает, хотя и помогает идентифицировать сигналы, совместимые с STANAG 4285, и дает некоторое общее представление о условиях распространения.

Трассировка
настройки С надписью «Tune», маленькая красная дорожка справа от допплерграммы (обведена красным) показывает мгновенное изменение частоты сигнала. Он используется для предоставления точных данных настройка. Просто отрегулируйте ресивер так, чтобы он центрировал трассу.
Когда он не настроен, он будет будет довольно сложно найти точку настройки, а трасса настройки будет очень шумной. Он становится намного чище, когда находится рядом с правильной точкой настройки. Центрирование трассы также позволит Максимизируйте пики на корреляционной трассе.
Второстепенные функции
Кнопка MIXER (вверху слева) активирует запись Windows™ (звуковой вход или микшер) Контролируйте, чтобы вы могли установить правильный вход и уровень звука.
В ? (ПОМОЩЬ) (вверху слева) активирует эту справочную информацию, если архив справки был установлен в том же в качестве программы.
В окне «Идентификатор станции» (вверху в центре) отображается идентификатор (если есть) принятой станции, если DFE (Эквалайзер обратной связи по принятию решений) включен. Когда DFE выключен, вы можете ввести свое собственное сообщение в этом поле, Например, чтобы определить станцию, частоту и дату перед тем, как сделать снимок экрана.
Кнопка DFE справа от окна Station ID включает или отключает функцию Эквалайзер обратной связи по решениям. Это корректирует синхронизацию и фазу на основе измеренных временных и фазовых трендов в заголовке каждого кадра. Поскольку он интенсивно использует процессор, его лучше выключать, когда он не используется. Когда он выключен, распознавание идентификатора станции также отключено, и вы можете ввести идентификатор станции window — в противном случае идентификатор станции выводится после ее распознавания.
Следующая кнопка с надписью CRC wii вызывает проверку циклической избыточности идентификационного сообщения входящие сообщения. При включенном CRC будут отображаться только действительные сообщения (CRC переданных данных совпадает с CRC). При нажатии на кнопку все предыдущие сообщения будут удалены. Далее ничего отображаться не будет до тех пор, пока не будет получено действительное сообщение, и это действительное сообщение будет отображаться до тех пор, пока не будет расшифрован другой действительный идентификатор.
Когда CRC выключена, сообщения всегда отображаются (фильтруются по выбранному усмотрению), и CRC также отображается в конце сообщения.
Поле Усреднение битов данных (вверху справа) содержит три радиокнопки, для отключения усреднения, усреднения свыше 10 кадров, или 100 кадров. Декодирование идентификатора станции происходит медленнее при большем усреднении, но более безопасно при фильтрации над большим количеством кадров. Эти кнопки не работают, если DFE выключен.
Под диаграммой созвездий (вверху справа) находится пара кнопок вверх/вниз, регулятор смещения часов. Рядом с ними указано текущее смещение часов. Определена частота дискретизации звуковой карты в установочном файле, но так как обычно имеет место умеренная ошибка частоты в аппаратном обеспечении компьютера часов, данная программная настройка предусмотрена. Он не изменяет частоту дискретизации — он выполняет математический процесс над данными звуковой карты, интерполяция или децимация для добавления или удаления сэмплов чтобы дать правильный курс. Если трасса коррелограммы имеет восходящий тренд, нажмите нижнюю кнопку и наоборот.
Прямоугольник голубого цвета под смещением часов показывает задержку между текущей точкой на коррелограмме (на что указывает указатель мыши) и где был последний клик мышкой. Чтобы измерить задержка, кликните по одному объекту коррелограммы, перейдите к другому объекту и прочитайте разницу во времени в миллисекундах.
Поле доплеровских бит (внизу справа) дает выбор из четырех диапазонов символов, над которыми наносится доплеровская диаграмма Данные могут быть рассчитаны. Наименьшее число (4) дает самый быстрый и подробный ответ, так как допплеровский измеряется всего за 1,6 мс, но результат может быть зашумленным. Наибольшее число (32) дает более длинное среднее значение Более медленный отклик с меньшим уровнем шума. По умолчанию установлено значение 4. Выберите настройку для каждой станции, которая дает наиболее красивую допплерграмму.
Регулятор усиления (внизу справа) может добавить дополнительное усиление к входному сигналу приемника. Это в В дополнение к обычным элементам управления звуковой картой, а также является удобной регулировкой слабых и затухающих сигналов. Убедитесь, что основной всплеск корреляционной кривой (слева от него) остается в пределах доступного диапазона отображения.

Настройка приемника

Чтобы настроить сигнал STANAG 4285 или любительского PSK, установите приемник пропускная способность до максимальной (или 3 кГц, если у вас есть выбор). Выберите верхнюю боковую полосу. Используйте более низкую боковую полосу ниже 9 МГц для любительских передач.
Настройте ресивер так, чтобы сигнал центрировался вокруг 1500 Гц (любительский) или 1800 Гц (военные). Это довольно сложная задача, но в конечном итоге вы получите привыкли к звуку. Вы также можете использовать программу спектрограммы (например, Spectran в широком диапазоне) примерно по центру сигнала.
Запустите программу приема эхолота BPSK. Использование звуковой карты Запись апплета (может называться Wave In) для выбора правильного входа и установки звуковой карты уровень. Апплет можно вызвать с помощью кнопки «Микшер» в верхней части получение программного обеспечения. Вы должны увидеть «траву» на синей корреляционной трассе в нижней части дисплея.
Далее, очень медленно и тщательно, настраивайте ресивер туда-сюда до тех пор, пока шипы выскакивают из травы на корреляционной трассе. Вам потребуется Настройте с шагом 10 Гц или меньше. Отрегулируйте настройку (тонкая настройка, уточнение или RIT при необходимости) для максимального увеличения высоты основного шипа. В идеале, ваш ресивер должен иметь разрешение настройки 1 Гц. Если сигнал не местный, или получен по одному пути, шипы могут быть не очень четкими.
Наблюдая за трассой настройки, отрегулируйте настройку так, чтобы она была центрирована След равен нулю. Tuning Trace имеет диапазон 15 Гц, и его довольно легко настроить настроится не в том месте, 30 с лишним Гц в ту или иную сторону, где будут спайки быть менее отчетливыми. Использование трассировки настройки, а не трассировки корреляции, может быть проще, так как в корреляционной трассировке может возникнуть значительная задержка обработки, которая вызовет путаницу, если вы не будете настраиваться очень медленно. Когда настройка отрегулирована правильно, трассировка настройки будет показывать устойчивую (если зашумленную) линию, а не широкая полоса шума.
Отрегулируйте высоту пиков на Корреляционной кривой примерно до 75% от доступной высоты, с помощью ресивера или звуковой карты Запись апплета управления.
Теперь щелкните мышью по самому высокому шипу на синем дисплее Correlation Trace. При этом будет выбрана произвольная временная задержка, которая становится центром коррелограммы. Теперь коррелограмма начнет отображать отклики на распространение примерно в это время. с основными деталями шипов, сосредоточенными на водопад. Вы можете измерить разницу во времени между отдельными ответами, щелкнув мышью по одному ответу, а затем считав значение курсора, показанное в голубое поле «Задержка =» (в центре справа на экране) при наведении мыши на более поздний ответ.
Подсказки:
Если вы находитесь в пределах досягаемости земной волны от станции, то первая трассировка (самая ранняя по времени) не покажет никаких временных колебаний (хотя и может быть не самым сильным, ни в коем случае), И вы должны использовать это в качестве основы для измерений. Очень часто вы увидите след, который кажется земной волной, потому что он устойчив — не обманывайся — это вполне может быть реакция Е-слоя, и проверка за длительный период времени подтвердит это (она может потускнеть или иметь небольшие изменения в задержке). Смотрите пример ниже.

На таком расстоянии от станции (вероятно, >3000 км) угол въезда и выезда в ионосферу очень низкая, а проникновение F-слоя (и задержка) небольшое.
Заголовочная часть сигнала не зависит от боковой полосы (например, PSK31), и таким образом вы можете принимать передачу на любой боковой полосе. Тем Корреляция произойдет, и программа будет работать корректно, за исключением того, что на любительской передаче удостоверение личности Сообщение не будет декодироваться в разумное сообщение.
Лучше всего записать частоту приемника максимально доступное число цифр, чтобы вы могли легко вернуться на станцию позже.
Как только трассировка коррелограммы будет выполнена, вы, скорее всего, увидите, что трассировка склон на ней. Если трасса имеет уклон вверх, нажмите ВНИЗ (нижняя кнопка) на значке Управление смещением часов (справа, под диаграммой созвездия) до тех пор, пока они не пойдут прямо. Если он наклонен вниз, нажмите ВВЕРХ (верхняя кнопка). Возможно, вам придется повторно нажать на главном шипе Correlation Trace для рецентрирования коррелограммы.
По мере замедления скорости (увеличения коэффициента масштаба времени) у вас, вероятно, будет , чтобы снова точно настроить смещение часов. В настоящее время необходимо остановить программу и Измените коэффициент масштаба времени в файле настройки, чтобы изменить скорость. Тонкая настройка часов Значение смещения сохраняется и используется повторно при следующем запуске программы. К лучшему стабильности, оставьте ПК включенным на некоторое время, прежде чем начать запись. Разрешение регулировки смещения часов достаточно для того, чтобы дать прямой Следы в течение нескольких часов при аккуратном использовании.

Сообщение, удостоверяющее личность

Если сигнал, который вы принимаете, является любительской передачей, вы должны быть в состоянии для идентификации станции по сообщению «Идентификатор станции», которое появляется в верхней части экран. Если сигнал сильный и распространение хорошее (чистое созвездие) Сообщение должно декодироваться без усреднения.
Чтобы включить декодирование идентификаторов, нажмите кнопку ‘DFE’ (вверху справа) для включения эквалайзера с обратной связью по принятию решений и декодера идентификатора. Если есть сообщение ID, вы должны его увидеть. Если он устойчив, но читает мусор, Возможно, вы находитесь не на той боковой полосе. Если сообщение является беспорядочным или содержит ошибки, используйте метод более длительная настройка усреднения.
Эквалайзер с обратной связью по принятию решений довольно интенсивно использует процессор. Если программа зависает или ведет себя неправильно при DFE включен, компьютер может работать слишком медленно. Попробуйте увеличить коэффициент масштаба времени и Повторить. Если он по-прежнему ведет себя неправильно, уменьшите длину Эквалайзера (значение 10 работает на Pentium с частотой 750 МГц). Windows 98, 2000 и XP должны быть в порядке.
Даже совсем слабые или зашумленные сигналы можно правильно расшифровать, ведь вы по факту Никогда не нужно получать полное сообщение — усреднение накапливает каждый бит информацию, и отображаемое сообщение может в конечном итоге показать действительный ID из усредненной информации. Если вы включите CRC, сообщение будет только отображается, когда известно, что он правильный, и будет оставаться на экране до тех пор, пока не появится новый сигнал или снова нажата кнопка CRC.
Если сигнал крайне слабый, то программного обеспечения для надежного определения корреляции (даже если вы можете увидеть ее на водопад, а доплер стабилен), и поэтому никакое количество усреднения не восстановит Послание. (Если вы даже не можете получить корреляционную трассировку для сигнала от умеренного до сильного, вы, вероятно, уже неправильная частота дискретизации или настройка поднесущей).
Подсказки:
При приеме военных сигналов не включайте DFE. Программа никогда не читает и не отображает сообщение Station ID
Принимающий экран с идентификатором станции или напечатанным вручную сообщением может быть скопирован на буфер обмена с помощью ALT + Print Scrn, а затем вставленный в график Программа будет сохранена в виде файла.
Если вы можете достичь пика на трассировке корреляции или видите следа на водопаде Коррелограмма, вы можете быть уверены, что у вас настоящий сигнал. Других сигналов нет обладают этой характеристикой. И наоборот, некоторые сигналы, которые звучат похоже, не звучат так Покажите всплеск корреляции или значимую настройку.
Когда вы настроитесь на КВ диапазоны, вы найдете множество аналогичные зондирующие сигналы. Большинство из них имеют стандарт STANAG 4285 (или, надеемся, скоро появятся радиолюбители зондажисты), но есть несколько с 2400 бод БПСК, которые не имеют уникальная комбинация одной и той же последовательности PN в заголовке и одного и того же кадра размер, и такой же скремблер. Мы понятия не имеем, что там есть!

Военные передачи

Данное программное обеспечение не оснащено для демодуляции или декодирования каких-либо данных поступающих от не радиолюбительских передач. Все, что оно делает, это распознает последовательность взаимной корреляции, размер кадра, техника модуляции и скремблер. Вся информация есть в открытом доступе от разработчиков STANAG, документация 4285.
С помощью этой программы «PSK Sounder» — невозможно прочитать какой-либо трафик от любых не радиолюбительских сигналов.

Использование ZL2AFP PSK Sounder