Russian Hamradio :: Новые виды цифровой связи - PSK31 работа с клавиатурой.
:
:
:
Новые виды цифровой связи - PSK31 работа с клавиатурой.
PSK31 является цифровым видом связи, который способен работать при очень незначительной полосе излучаемой частоты. Программа существует во многих вариантах, наиболее распространенными являются варианты программы, работающие под управлением Windows 95 и выше, используя вместо модема звуковую карту компьютера.
PSK31 разрабатывался как способ связи между двумя или несколькими коротковолновиками при очень малой, по сравнению с другими видами цифровой связи, скоростью передачи информации. Скорость передачи в режиме PSK31 всегда постоянна и равна 31,25 Бод, что соответствует скорости печатания на клавиатуре радиолюбителем средних способностей. При этом сигнал несущей частоты имеет постоянную величину частоты, а токовые и бестоковые посылки отличаются друг от друга только поворотом фазы на 180 градусов.
Идея такого вида связи принадлежит SP9VRC (Pawel Jalocha) и была реализована в середине 90-х годов в разработанной им программе SLOWBPSK. Далее разработку этого вида связи и программы для обработки сигналов PSK31 выполнил Peter Martinez (G3PLX), "отец" и создатель AMTOR.
Разработчики этого вида связи исходили из того, что такие виды связи, как RTTY, а тем более AMTOR и PACTOR, работающие при условии синхронной связи, не могут удовлетворять потребности радиолюбителей в коротком обмене информацией с быстрыми переключениями.
Привлекательным условием также является очень узкая полоса излучаемых частот и возможность еще раз "поколдовать" над созданием новых кодов для символов. С момента создания кодов Морзе многим хочется создать какие-то свои, ну уж очень необыкновенные, коды. Была создана новая таблица кодирования символов,
отличная от таблиц кодирования RTTY и AMTOR. При создании этой таблицы наиболее употребляемые, с точки зрения разработчиков, символы создавались из меньшего числа посылок, а менее употребляемым предназначалось самое большое число посылок.
Вполне естественно, что буквы русского алфавита, как совсем не употребляемые разработчиками, создавались из большего числа посылок. Например, если одно и то же слово передать латинскими и русскими символами, то передача русскими символами будет почти в два раза длиннее.
PSK31 имеет одну очень неприятную проблему. Дело в том, что изменение фазы несущей частоты на противоположное равносильно мгновенному выключению одного передатчика и столь же мгновенному включению другого передатчика, фаза частоты которого изменена на 180 градусов. Такие резкие изменения создают в эфире сильную помеху в виде громкого щелчка на очень большом частотном участке.
Радиолюбители, использующие PSK31, должны знать о наличии этой проблемы и всегда принимать меры для предотвращения помех соседним радиостанциям.
Одной из таких мер является правильный выбор величины PSK31 сигнала, подаваемого на микрофонный вход передатчика. Эта величина должно быть как можно меньше, чтобы уменьшить помехи. Peter Martinez предлагает выполнять соединение компьютера с радиостанцией по схеме, изображенной на рис. 1. Обратите внимание, что схема предусматривает снижение сигнала в 10 раз. Малая величина подаваемого сигнала в то же время должна быть достаточной для обеспечения расчетного режима работы передатчика.
Рис.1.
Большую роль при приеме сигналов PSK31 играет настройка фильтров. Достаточно узкополосый фильтр позволяет избавиться от помех соседних радиостанций.PSK31 существует в двух видах — как BPSK и как QPSK. BPSK осуществляет изменение фазы модулирующего сигнала только от 0 градусов до 180 градусов и наоборот.
В декабре 1997 года был обнародован новый вид PSK31, получивший название QPSK. В этом виде кроме указанного выше изменения фазы от 0 до 180 градусов (и наоборот), было добавлено одновременное изменение фазы от 90 до 270 градусов (и наоборот). Это можно представить, если предположить, что имеется два одновременно работающих передатчика, у первого из них фаза изменяется от 0 до 180, а у второго — от 90 до 270 градусов.
Разработчики уверяют, что при приеме QPSK имеет лучшее на 3 дБ соотношение "сигнал / шум". И при этом не возрастает число ошибок. Считается, что программа для PSK31 должна иметь в своем составе и BPSK, и QPSK, чтобы можно было пробовать и один и другой виды в поисках лучшего варианта для приема сигналов в данной ситуации.
Примененное в PSK31 кодирование символов имеет следующие особенности.
коды символов состоят из разного числа посылок;
каждый символ отделен от другого сочетанием из двух нулей (00);
ни один код символа не содержит в своем составе двух нулей подряд;
код каждого символа начинается и заканчивается единицей (1).
Если в асинхронных видах связи (RTTY) код каждого символа начинается со стартового бита и заканчивается стоповым битом, то в PSK31 роль такого стартового элемента выполняет сочетание из двух рядом стоящих нулей. Переменная длина кодов, вызвана желанием уменьшить время передачи текстов на английском языке. В табл. 1 приведены коды первых 128 символов из кодовой таблицы IBM.
Таблица 1. Коды символов PSK31.
Символ
Код символов
Символ
Код символов
NUL
1010101011
A
1111101
SOH
1011101101
B
11101011
STX
1011101101
C
10101101
ETX
1101110111
D
10110101
EOT
1011101011
E
1110111
ENQ
1101011111
F
11011011
ACK
1011101111
G
11111101
BEL
1011111101
H
101010101
BS
1011111111
I
1111111
HT
11101111
J
111111101
LF
11101
K
101111101
VT
1101101111
L
11010111
FF
1011011101
M
10111011
CR
11111
N
11011101
SO
1101110101
O
10101011
ST
1110101011
P
11010101
DLE
1011110111
Q
111011101
DC1
1011110101
R
10101111
DC2
1110101101
S
1101111
DC3
1110101111
T
1101101
DC4
1101011011
U
101010111
NAK
1101101011
V
110110101
SYN
1101101101
X
101011101
ETB
1101010111
Y
101110101
CAN
1101111011
Z
101111011
EM
1101111101
[
1010101101
SUB
1110110111
\
111110111
ESC
1101010101
]
111101111
FS
1101011101
^
111111011
GS
1110111011
-
1010111111
RS
1011111011
.
101101101
US
1101111111
/
1011011111
SP
1
а
1011
|
111111111
b
1011111
“
101011111
c
101111
#
111110101
d
101101
$
111011011
e
11
%
1011010101
f
111101
&
1010111011
g
1011011
'
101111111
h
101011
(
11111011
i
1101
)
11110111
j
111101011
*
101101111
k
10111111
+
111011111
l
11011
,
1110101
m
111011
-
110101
n
1111
.
1010111
o
111
/
110101111
p
11111
0
10110111
q
110111111
1
10111101
r
10101
2
11101101
s
10111
3
11111111
t
101
4
101110111
u
110111
5
101011011
v
1111011
6
101101011
w
1101011
7
110101101
x
11011111
8
110101011
y
1011101
9
110110111
z
111010101
:
11110101
{
1010110111
;
110111101
|
110111011
<
111101101
}
1010110101
=
1010101
~
1011010111
>
111010111
DEL
1110110101
?
1010101111
@
1010111101
Реальные программы могут иметь коды всех 256 символов из кодовой таблицы IBM, но при этом коды второй половины могут иметь какие-то различия. Дело в том, что во второй половине кодовой таблицы располагаются национальные символы многих государств, которые имеют значительные различия в написании. Первое появление нового вида связи вызвало бурный восторг у радиолюбителей. Прочувствовать это можно, просмотрев материалы на страничках Интернета [1] - [3].
Первой программой для работы PSK31, была программа PSK31SBW. К настоящему времени имеется уже несколько версий этой программы. Особенно привлекательна эта программа тем, что к ней имеется отлично выполненный файл помощи на русском языке. Создан этот документ в сентябре 1999 года радиолюбителями RV3DBL и RA3DOA.
В настоящее время в Интернете можно найти множество вариантов программ для работы PSK31, но я настоятельно советую начать освоение этого вида связи именно с программы PSK31SBW v.1.08.
Рис.1.