WSPR (программное обеспечение для радиолюбителей) - WSPR (amateur radio software)

WSPR
Разработчики)Джо Тейлор, K1JT
изначальный выпуск2008
Написано вPython (графический интерфейс), Fortran, C [1]
Операционная системаКроссплатформенность
Доступно вАнглийский, итальянский, испанский, французский, немецкий, японский, польский, португальский, русский
ТипЛюбительское радио и DSP
ЛицензияGPL
Интернет сайтPhysics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html

WSPR (произносится как «шепот») означает «Репортер распространения слабого сигнала». Это протокол, реализованный в компьютерной программе, используемый для слабыхсигнал радиосвязь между любительское радио операторы. Протокол был разработан, а программа изначально написана Джо Тейлор, K1JT.Software сейчас Открытый исходный код и разрабатывается небольшой командой. Программа предназначена для отправки и приема маломощных передач на тестовые пути распространения на MF и HF группы.

WSPR реализует протокол, предназначенный для исследования потенциальных путей распространения при маломощных передачах. Передачи несут позывной станции, Локатор сетки Maidenhead, и мощность передатчика в дБм. Программа может декодировать сигналы с отношением сигнал / шум до -34 дБ в полосе частот 2500 Гц. Станции с доступом в Интернет могут автоматически загружать свои отчеты о приеме в центральную базу данных под названием WSPRnet, которая включает средство отображения.

Протокол WSPR

В тип радиоизлучения это «F1D», частотная манипуляция. Сообщение содержит позывной станции, Локатор сетки Maidenhead, и мощность передатчика в дБм.[2]Протокол WSPR сжимает информацию в сообщении до 50биты (двоичные цифры). Они закодированы с использованием сверточный код с длиной ограничения K = 32 и ставка р = ​1⁄2.[2][3]Большая длина ограничения делает необнаруженные ошибки декодирования менее вероятными за счет высокой эффективности Алгоритм Витерби должен быть заменен простым последовательным алгоритмом процесса декодирования.[2]

Спецификация протокола

Стандартное сообщение: <позывной> + <4-значный указатель> + <мощность передачи дБм>; например «K1ABC FN20 37» - это сигнал от станции K1ABC в Сетка Maidenhead ячейка «FN20», отправка 103.7милливатт, или около 5,0 Вт (законный предел для 630 кв.м. В сообщениях с составным позывным и / или 6-значным локатором используется последовательность из двух передач. Первая передача несет составной позывной и уровень мощности или стандартный позывной, 4-значный локатор и уровень мощности; вторая передача несет хешированный позывной, 6-значный локатор и уровень мощности. Дополнительные префиксы могут содержать до трех буквенно-цифровых символов; дополнительные суффиксы могут состоять из одной буквы или одной или двух цифр.

  • Стандартные компоненты сообщения после сжатия без потерь:
28 бит для позывного,
15 бит для локатора,
7 бит для уровня мощности,
всего: 50 бит.
  • Прямое исправление ошибок (FEC):
нерекурсивный сверточный код с ограничением длины K = 32, ставка р = ​1⁄2.
  • Количество символов двоичного канала:
nsym = (50 + K - 1) × 2 = 162.[2]
  • Скорость передачи составляет12000⁄8192 = 1,4648 бод.
  • Модуляция непрерывная фаза 4ФСК, с разделением тонов 1,4648 Гц.
Это изображение анализатора области модуляции Agilent 53310A, показывающее узкополосный сигнал 4-FSK. Сигнал вырабатывается компьютером Raspberry Pi.
  • Занимаемая полоса пропускания около 6 Гц.
  • Синхронизация осуществляется через 162-битный псевдослучайный вектор синхронизации.
  • Каждый символ канала передает один бит синхронизации (LSB) и один бит данных (MSB).
  • Продолжительность передачи 162 ×8192⁄12000 = 110,6 с.
  • Передачи номинально начинаются через одну секунду в четном универсальное глобальное время минута: например, в чч: 00: 01, чч: 02: 01 и т. д.
  • Минимум S / N для приема составляет около –34 дБ по шкале WSJT (эталонная полоса пропускания 2500 Гц).

Приложения

Raspberry Pi как передатчик WSPR

Протокол был разработан для тестирования путей распространения на LF, MF и HF полосы. Также использовались экспериментально на УКВ и более высокие частоты.

Другие приложения включают тестирование антенн, проверку стабильности частоты и точность частоты.

Обычно станция WSPR содержит компьютер и трансивер, но также можно построить очень простые радиомаяки с небольшими усилиями.

Например, простой маяк WSPR может быть построен с использованием Si 570.[4], или Si 5351[5]. Raspberry Pi также можно использовать в качестве маяка WSPR.

Распределение плотности пятен WSPR, январь 2014 г. по сравнению с июлем 2014 г. с использованием только самого дальнего приема на пятно.

Обратите внимание: точные часы необходимы как для передачи, так и для декодирования полученных сигналов (собственная синхронизация Windows обычно неадекватна).

История

WSPR был первоначально выпущен в 2008 году.

Рекомендации

  1. ^ http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/devel.html
  2. ^ а б c d Джо Тейлор, K1JT: WSPRing Around the World. QST ноябрь (2010 г.), стр. 30-32.
  3. ^ G4JNT: Процесс кодирования WSPR: ненормативная спецификация протокола WSPR http://www.g4jnt.com/Coding/WSPR_Coding_Process.pdf
  4. ^ Маяк WSPR с Si 570 и Atmel AVR http://wsprnet.org/drupal/sites/wsprnet.org/files/si570wspr.pdf
  5. ^ Комплект передатчика QRSS / WSPR https://qrp-labs.com/

внешняя ссылка