Poslech krátkovlnného rozhlasu 5.

19. května 2016 v 5:16 | Petr |  Elektro
Od samého začátku drátového telegrafu byl jeden problém - telegrafisti. Kdo jste to zkoušeli - jistě potvrdíte, že není sranda naučit se přijímat morseovku, takže od samého začátku telegrafu byla snaha telegrafisty nahradit nějakým strojem. Jako téměř ve všem v 19 století se "řešení mlhlavě rýsovalo" - proto bych nerad zabíhal do zmatků různých patentý a polopatentů a sporů "kdo byl první", ale to řešení se pro drátový i "bezdrátový" telegraf jmenovalo "dálnopis"

Je docela těžko představítelné, že už v roce 1870 Emile Baudot vymyslel "5 bitový kód", kterým bylo možno zakódovat všechna písmenka a posílat je po drátě podobně jako jdou data dodnes používanými UARTY. Taky ta představa, že máte "mechanický enkodér" který z klapek mačkaných na psacím stroji tento 5 bitový kód vyrobí - je dosti šílená. Stejně šílená je i představa, že máte "mechanický dekodér" který zase z 5 bitů vyrobí písmenka.
A taky že ano - první "dálnopisy" vypadaly tak, že měly 5 kláves pro 5 bitů a "dálnopisec" se musel kód naučit z paměti. Tedy jen o něco málo lehčí úkol než morseovka. Nicméně nakonec se "mechanické enkodéry / dekodéry" skutečně podaříly. Jedním z velkých výrobců dálnopisů byla naše Zbrojovka Brno. A budete se divit, ale i já osobně jsem ještě dálnopis zažíl i jako "dálnopisec". Kouzlo bylo v tom že písmenka a číslice sdílely stejné kódy, takže pokud jsem jako "dálnopisec" psal laboratorní výsledky musel jsem neustále mačkat "Shift" na znamení jestli daný kód znamená písmenko, nebo číslici - asi takto : "SODÍK shift 140 shift DRASLÍK shift 5,0 shift CHLORIDY shift 100 shift GLUKOSA shift 6,5" a tak dále a tak podobně - kdykoliv se zmáčkl "shift" v dálnopise zarachotilo jakoby to byla jeho poslední hodinka.

Je jasné, okamžikem zavedení "radiotelegrafie" se "dálnopisné firmy" snažily zavést "radiodálnopis" což mělo jistou potíž. Mechanické dekodéry baudotova kódu totiž potřebovaly dva signály jeden jako "jednička" a druhý jako "nula" - tedy na rozdíl od telegrafie nestačilo že "nula" znamená "nevysílá se" - protože stav "nevysílá se" by znamenal, že cívky pohybující mechanickým dekodérem by zůstaly vypnuté. Proto se od meziválečných dob ustavil standard zvaný RTTY "radio teletype" - mechanický enkodér baudotova kódu produkuje dvě frekvence ve slyšitelném pásmu které jsou 300 HZ od sebe vzdálené. Těmito frekvencemi se moduluje AM ( později SSB ) vysílač který přenese danou informaci "éterem" na druhé straně se audio-signál demoduluje a vede se do dálnopisu, kde frekvenční filtry vyfiltrují kdy se vysílá "jednička" a kdy "nula" a podle toho mechanický dekodér rozhodne, které písmenko vytiskne na papír.

Zdánlivá složitost tohoto systému má jednu zásadní výhodu - tentýž dálnopis připojíte k telefonní lince a máte drátový dálnopis, pokud jej připojíte k vysílači máte "radiodálnopis".

Proč se o tom tolik rozepisuju ? Jednak radiodálnopis alias RTTY je dodnes oblíbená "radioamatérská modulace". Potom radiodálnopis byla první "digitální modulace" na krátkých vlnách. A do třetice - když dneska "radioví důchodci" vysílají RTTY jak si myslíte že to dělají ? Ze zvukové karty notebooku vede audio do vysílačky - a zpět. Celé RTTY je dneska ve formě "emulace" radiodálnopisu počítačem. Přesně tento systém kdy "PC generuje modulaci" a SSB vysílač ji moduluje na základní VF frekvenci je základem většiny dnes používaných radioamatérských ( i profesionálních ) digitálních modulací na krátkých vlnách.

Tedy jenom takový hrubě nepřesný přehled - radiodálnopis je vlastně AFSK modulace neboli "Audio frequency shift keying" - pro telefonní síť vymyslela firma Bell standard "Bell 202" - toho se chytli radioamatéři a stvořili z toho "Packet radio" - což byl celý systém automatickýých vysílačů, přijímaču a serverů - do značné míry podobný primitivní verzi dnešního internetu. Sám jsem kdysi takový systém provozoval ( a hlavně finacoval ;-)) na CB pásmu pro Frýdek a blízké okolí - v době kdy jediné připojení k Intermentu byly modemy na 14400 "baudů" jsme poskytovali rychlostí 1200 baudů "bezdrátové" připojení k internetu v podobě mailu a WWW stránek bez obrázků.

Pak tu máme PSK neboli "Phase shift keying" vysílání digitální modulace změnou fáze - toho se radioamatéři chytli a vytvořili extrémně úzkopásmovou digitální modulaci PSK31 a její varianty. JIž zde zmiňovaný radiový experimentátor - Jaroslav Sedlář alias "Krysatec" popsal tuto modulaci jako "1000 Hz pískání, kde krysa v pozadí hlodá kabel".

U RTTY se přepíná mezi dvěma frekvencemi, pro soutěžní provoz si radioamatéři vytvořili modulace typu "Olivia" a "Contestina" které jsou MFSK " mutliple frequency shift keying - tedy nevysílá se jede bit, ale třeba 4 bity najednou jako jeden že 16 tónů. Pak tu máme QAM "Quadrature amplitude modulation", která ve spojení s FDM - frequency division multiplexingem je základem digitálního rozhlasu na krátkých vlnách zvaného DRM - digital radio mondiale. A tak dále a tak podboně.

Poznámka při druhém čtení - málem jsem zapoměl na SSTV - Slow scan television - kdy se obrázky přenášejí jako audio-modulace na krátkých vlnách. Obrázek se rozloží na řáky každý řádek se přenáší jako frekvenčně modulovaný "hvizd" ve stylu 1300 Hz = černá až 2300 Hz = bílá. Poněkud upravené SSTV se dokonce používalo jako systém přenosu videa z přistání Apolla 11 na Měsíci. ( U dalších výprav už si Američani více věřili tak použili standardní televizní modulaci )

Vysílací i přijímací hardware je požád stejný - kablík z vysílačky do zvukové karty + pár odporů jako "impedanční přizpůsobení". "Opravdoví inženýři" dbají na bezpečnost a mají tam ještě oddělovací trafko. Pozoruhodné, je že celou tu bohatost digitálních modulací umožmil výpočetní výkon PC, který to celé demoduluje metodou DSP - tedy digitálního signálového procesingu - místo motání cívek máte vzorečky, které užitečnou informaci z digitální modulace "vypočtou".
Obávám se, že jsem opět unavíl seve i čtenáře, domácí úkol je stále stejný. Pokud ještě nemáte "hardwarové" rádio na krátké vlny - cvičte na "softwarovém" internetovém rádiu - doporučuju to z Holandska. Nastudujte si jeho konstrukci - žádné cívky - ubohá anténka "mini Whip" která vede signál rovnou do analogově-digitálního převodníku. Za domácí úkol tedy pátrejte po exotických digitálních modulacích - doporučuju na radioamatérských pásmech kolem 3,5 MHz; 7,0 MHz a 14,0 MHz. Detaily probereme příště.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Bystroushaak Bystroushaak | 19. května 2016 v 13:33

Pro mě je Packet radio fascinující sítí, která ač se to z původního textu nezdá stále funguje, i když je kapku obtížné se do ní dostat.

2 Petr G. Petr G. | 19. května 2016 v 20:09

Nenašlo by se u Vás schémátko-článek jak vidlácky převést frekvenci na stav 0-1 v případech kdy jsou ty frekvence velice blízko u sebe cca 300 Hz.
Pointa se SHIFT mi uniká. Na notebooku mobilu tabletu se číslice musí taky volit se "shift" byt je vysledkem 8 bitový kód ASCII.

3 mln mln | 19. května 2016 v 21:05

Škoda že nástupcom packet radia sa nestala mesh siet navzájom prepojených wifi routerov. Neviem či je takato mesh sieť otázkou hardvéru alebo skôr softvéru.

4 m.marianek m.marianek | 19. května 2016 v 23:19

[2]: 300Hz není zas tak malý rozestup, to se dá pořešit analogovými filtry, pokud není bitová rychlost příliš velká. Další možnost je měřit čítačem periodu signálu, to jde velmi přesně a za krátkou dobu (stačí jedna perioda). No a nejhustější metoda je asi FFT, to u nízkých frekvencí dokáže zvládnout i AVR. Je to sice výpočetně nejnáročnější, ale zas by to mohlo pracovat i se zašumělým signálem.

5 petr-kubac petr-kubac | 20. května 2016 v 6:20

[2]: pointa není v tom, že na klávesnici je SHIFT ale v tom, že fakt, že bylo stisknuto SHIFT se vysílá do éteru

Příklad Ascii kód 65 je písmenko velké A - bez ohledu na to co se vysílalo předtím nebo potom.

V BAudotu dostanete číslo 3 a to v jedné poloze SHIFTu znamená písmenko O a v druhé poloze shiftu čílo 9 - tedy ztratí - li se informace o stavu SHIFTu po trase - text se stává obtížně dekódvatelným ( musely by se v PC zkusit obě varianty, která dává smysl ) Mechanický dekodér v takovém případě bude produkovat blbosti.

6 Dex Dex | 20. května 2016 v 10:52

Pokud si chcete zkusit přijmout nějakou zprávu, tak v podstatě stačí propojit zvuk z rádia do zvukovky a použít třeba fldigi, který je zdarma a zvládá jak RTTY, PSK31 tak hromadu dalších digimódů.
Na Android existují placené programy DroidPSK a DroidRTTY takže ani nemusíte tahat PC, stačí mobil ;-)

7 Bystroushaak Bystroushaak | 20. května 2016 v 11:01

[2]:: Pokud jde jen o dvě frekvence, tak lepší než zmiňovaná FFT by byl goertzel: http://panwiki.panska.cz/index.php/Goertzel%C5%AFv_algoritmus

8 SPECZ SPECZ | 20. května 2016 v 11:03

Ty dekodovací SW jde vyzkoušet i s websdr. Pod win je k tomu potřeba "VB audio cable" - prográmek který umožní přesměrovat zvukový výstup jednoho programu na vstup druhého.

9 D D | 20. května 2016 v 16:38
10 Petr G. Petr G. | 20. května 2016 v 16:40

[7]: díky za algoritmus s příkladem. Tohle sem přesně hledal (a neznal).

11 Miloslav Ponkrác Miloslav Ponkrác | 21. května 2016 v 2:30

[4]:[7]: Jinak řečeno, stejně jako existují analogové frekvenční filtry, tak existují také digitální frekvenční filtry. A je možné dané frekvence filtrovat a získávat digitálně stejně dobře jako analogově.

12 Rosparovac Rosparovac | E-mail | Web | 21. května 2016 v 12:41

Zrovna začínám zpracovávat otázky do "Modulovaných signálů" a mám takový poťouchlý dotaz. Nedáváte doučka? Je nás více, zařídíme i přednáškovou místnost na nové fei... :-)

13 Petr G. Petr G. | 22. května 2016 v 15:22

pane Kubáč měl bych ještě dotaz mimo téma. Hodící se spíš ke článku o svalech.

Jaký vztah má kardiostimulátor ke krvi?
Je kardiostimulátor "pouhý" zdroj impulsů pro srdeční sval. Nebo je účinnost kardiostimulátoru vyšší při přesně daném složení krve.

14 Honza Honza | 23. května 2016 v 19:41

[13]: Kardiostimulátor je "jen" zdroj impulzů pro srdce. Složení krve jistě jeho účinnost ovlivňuje, ale pochobuji, že měřitelně. Změny ve složení krve budou mnohem spíše ovlivňovat reakci srdce na stimulaci (z libovolného zdroje), nicméně vliv to asi bude mít až v situaci, kdy by u srdce bez kardiostimulátoru došlo k nějaké formě zástavy (velmi stručně řečeno).

15 Saša Saša | 23. května 2016 v 21:41

Za nás se neříkalo "shift" ale "číslicová změna" a "písmenová změna" případně "číslicové a textové přiřazení" :-) Každá z nich má v MTA2 svůj vlastní kód. Pokud chtěl mít člověk jistotu, že bude stroj přijímat co má, tak se na začátku prostě jen 2x změnilo přeřazení a oba stroje byli nastavené správně.

Uměla jsem na dálnopisu psát tak rychle, že mi ta mašina nestačila, ale to je už dávno.

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama