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Willkommen beim Workshop 1 Digitale Betriebsarten im Amateurfunk
von Andreas Karner OE3ANU und Norbert Autengruber OE4NAU
ADL 303
Agenda • Vorstellung
• Überblick über die Workshops, unsere Ziele
• Vorstellung Teilnehmer und Erwartungen
• Geschichte und Entwicklung der digitalen Betriebsarten – Meilensteine
• Praktische Umsetzung mit üblicher Stationsausrüstung
• WSPR in Theorie und Praxis
• JT65 in Theorie und Praxis
• 2 Pausen, Ende ca. 12:30
Unsere Ziele und Termine • „Die Teilnehmer sollen nach Abschluss der
Workshopreihe in der Lage sein WSPR und JT65 mit ihrem Equipment zu betreiben.“
29.10.2016 WS I Theorie digitale Betriebsarten
12.11.2016 WS II Konfigurationsworkshop
26.11.2016 WS III Feedbackrunde & Fine Tuning
Geschichte und Entwicklung der digitalen Betriebsarten Definition: Im Gegensatz zum Sprechfunk und der Telefonie wird bei der Telegrafie nicht gesprochen,
sondern die Zeichen werden über einen Code übertragen (Wikipedia)
Drahtgebundene Telegraphie seit dem 19 Jahrhundert
Schreibtelegraf (ab 1833) – ein Aufzeichnungsgerät der Morseschrift
Estienne-Apparat – eine andere Form des Schreibtelegrafen
Zeigertelegraf (ab 1839) – ein einfach zu bedienendes Telegrafiegerät
Akustische Telegrafie
Typendrucktelegraf (ab 1884?) – ein Telegrafiegerät mit Buchstabentastatur
Bildtelegrafie (ab 1901) – ein Vorläufer des Faxgerätes
Hellschreiber (ab 1929) – ein Fernschreiber auf Basis von Bildpunkten
Fernschreiber (ab 1933) – ähnelt einer Kombination aus Schreibmaschine und Telefon, wurde bis 2007 über das Telex-Netz genutzt
Funkfernschreiben im Amateurfunk direkt nach WW2
Wodurch unterscheiden sich digitale Betriebsarten • Einweg oder Zweiweg Verbindung
• Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit
• Übertragungsart (ASK, FSK, PSK)
• Fehlerkorrektur und Störsicherheit
• Fortlauender Text, festgelegter Dialog, Binärdaten oder Bilder
• Fähigkeit zur externen Vernetzung
• Schlussendlich entscheidet der EINSATZZWECK!!!!
DSP Digitaler Signal Prozessor
AD/DA-Wandler Auflösung: bis 24 Bit
Samplingrate: variabel bis zu 192 kHz
• Software codiert und decodiert bestehende Betriebsarten (häufig Open Source)
• Basis für viele neue Entwicklungen (z.B. Weak Signal Modes)
• Kaum Grenzen
Digitale Betriebsarten im Amateurfunk – WSPR in Theorie und Praxis
Andreas Karner| OE3ANU | Oktober 2016
Agenda • Was ist WSPR?
• Geschichte
• Technische Betrachtung und Nachrichteninhalt
• Betriebstechnik und Frequenzen
• Technische Voraussetzungen (Soft- und Hardware)
• Häufigste Konfigurationsprobleme
• Praktische Anwendung
• Livedemo mit Erklärung WSPR 2.12 und Vorstellung WSPR.NET
Was ist WSPR? • WSPR steht für Weak Signal Propagation
Reporter (Whisper=Flüstern)
• Entwickelt von JoeTaylor K1JT
• Baken Betriebsart mit automatischem Senden und Empfangen
• Hochladen der dekodierten Empfangsdaten in eine zentrale Datenbank
• Minimales Signal/Rauschverhältnis zum Empfang: etwa –28 dB auf der WSJT Scala (2500 Hz Referenzbandbreite).
Der Erfinder K1JT Joseph H. Taylor
Geb. 24. März 1941 in Philadelphia
Professor an der Universität Princeton
1993 Nobelpreis für Physik
Weitere Betriebsarten: JTMS, FSK441, ISCAT, JT6M, JT65, JT4, JT9, …
Open Source Software Pakete:
WSJT, WSJT-X, MAP65, WSPR, SimJT
WSJT steht für "Weak Signal Communication by K1JT”
http://physics.princeton.edu/pulsar/k1jt/
Technische Betrachtung WSPR JT65A
Nachrichtenlänge (bits) 50 72
Vorwärtsfehler- korrektur (FEC) Convolutional, K=32, rate r=1/2
RS (63,12)
Anzahl der binären Kanalsymbole 162 126
Sync vector (bits) 162 126
Modulation 4-FSK, Tonabstand 1,4648 Hz
65-FSK
Übertragungsrate (baud) 1,4648 2,69
Dauer der Übertragung (sec) 110,6 46,8
Bandbeite (Hz) 5,9 177,6
Struktur der WSPR Messages • Type 1: OE3ANU JN88 37
Rufzeichen + 4-digit Locator + dBm (Standard)
• Type 2: HB9/OE3ANU 37
Zusammengesetztes Rufzeichen+ dBm
• Type 3: <HB9/OE3ANU> JN88DC 37
Zusammengesetztes Rufzeichen+ 6-digit Locator + dBm (Rufzeichen durch 15 Bit Hashcode ersetzt)
Betrieb und Frequenzen • Sendeleistung: wenige mW bis max. 5 Watt
• Modulation immer USB
• Frequenzen (RIG): 0.136, 0.4742, 1.8366, 3.5926, 5.2872, 7.0386, 10.1387, 14.0956, 18.1046, 21.0946, 24.9246, 28.1246, 50.293, 70.091, 144.489, 432.300, 1296.500 MHz
• TX ist +1500 Hz höher (BFO)
z.B. TX 20m: 14.095.600 + 1.500 = 14.096.100 Hz
Softwarepakete • WSJT ab Version 7, WSJT-X
• WSPR, WSPR-X
Die Programme sind Open Source und werden stetig weiterentwickelt.
Hardware • PC mit Windows, Linux oder OS X
• Prozessor ab Intel Atom 1,5 GHz
• Interne Uhr max. +/- 1 Sekunde
• Interne oder externe Soundkarte mit 48kHz Samplingrate
• Soundkarten Interface z.B. http://www.wimo.de/soundkarten-interface_d.html
• PTT Steuerung über COM, CAT oder VOX
Alternativen zur PC-Lösung • Einplatinen Computer - Raspberry Pi wie zum
Beispiel: https://www.tapr.org/kits_20M-wspr-pi.html
• Direktabtastung am SDR Transceiver (Flex)
• WSPR All In OneTransceiver
Häufige Konfigurationsprobleme • Audiopegel zu hoch, zu niedrig (ALC)
• Soundkarte hat schlechte Specs
• Kein oder falscher USB Treiber
• PTT Steuerung über COM oder CAT – keine vom Programm unterstützte COM Nummer
• Menüeinstellungen beim Transceiver
• DSP / Notchfilter / Noiseblanker
• Bandfilter
• Dopplereffekt
• Zeitgenauigkeit
Praktische Anwendungen • Studieren der aktuellen
Ausbreitungsbedingungen
• Vergleich von Antennen und dern Eigenschaften
• Beurteilung der eigenen Station in Bezug auf Frequenzgenauigkeit und Stabilität
• Auch reiner Empfangsbetrieb möglich (unbemannter Betrieb, SWL‘s oder nicht freigegebene Frequenzen)
Linksammlung • http://physics.princeton.edu/pulsar/k1jt/
• http://wsprnet.org/
• http://mardie4.100webspace.net
• http://www.wimo.de/soundkarten-interface_d.html
• http://www.serielleschnittstelle.de/index.php/zusatzinformationen/tipps-und-tricks/zombie-schnittstellen-entfernen.html
(Überflüssige COM Ports entfernen)
Konfiguration der Livedemo • Yaesu FT-817
• Digi-1 Interface
• Asus Eee PC – WinXP Netbook aus 2008
• PTT über USB<>RS232 Adapter
Digitale Betriebsarten im Amateurfunk – JT65 in Theorie und Praxis
Norbert Autengruber | OE4NAU | Oktober 2016
Agenda
• JT65? (JT9)
• Was braucht man, um QRV zu werden
• Betriebstechnik und Frequenzen
• Stolperfallen
• JT65 Live mit JT65-HF-HB9HQX Edition, PskReporter, DXHeat, QRZ.com
JT65? (JT9)
• WSPR JT65 „Baken Betriebsart“ mit der Möglichkeit ein QSO zu führen
• RIG + PC notwendig
• Low Power „Weak Signal“ Mode
• Multi Frequency Shift Keying (MFSK) mit „Forward Error Correction“ bestehend aus 65 Tönen (1 + 64) „geht oder geht nicht“
• Entwickelt von Joe Taylor K1JT für EME
Technik • Fixe Frequenzen (JT9 + 2 kHz)
• Fixes Zeitraster 60 sec! jeweils für Senden/Empfangen
• Eine Aussendung dauert ca. 47 sec.
• Low Power! 20 Watt reichen oft für WW QSO
• Bandbreite ca. 177 Hz
• Fixer QSO Ablauf
− Locator
− Signalstärke
− 73
Praktische Anwendungen
• Studieren der Ausbreitungsbedingungen über Tag/Frequenzen/Power etc.
• Vergleich von Antennen, Rig‘s und deren Eigenschaften
• WW QSO‘s mit Low Power & nicht „optimalen“ Antennen möglich!
Softwarepakete • WSJT ca. 2001 (EME)
• WSJT ca. 2005 mit JT65
• JT65-HF ca. 2007 Joe Large - W6CQZ
• JT65-HF-HB9HQX-Edition Basis ist JT65-HF
• WSTJ – X aktuell 1.6,
• WSTJ –X 1.7 „fast fertig“ leistungsfähiger als 1.6
• WSJT – X ist Open Source
• Läuft auf WIN/macOS/LINUXe
Was brauche ich? • KW Rig, SSB FREQUENZSTABIL!
• PC mit WIN, macOS, Linux
• Interface RIG <-> PC
1. „direkt“
2. Interface Box/USB
3. USB
• SW siehe Linkliste
• (Internet)
• Zeit! max +/- 1 sec Abweichung von UTC Dimension 4 oder wenn remote GPS
Betrieb und Frequenzen • USB! (USB-Data)
• Frequenzen 1.838, 3.576, 7.076, 10.138, 14.076, 18.102, 21.076, 24.920, 28.076, 50.276 ... (aktuelle Bandpläne beachten!)
• Low Power!
QSO Ablauf
CQ OE4NAU JN87
OE4NAU OE3ANU JN86
OE3ANU OE4NAU -14
OE4NAU OE3ANU R-10
OE3ANU OE4NAU RRR
OE4NAU OE3ANU 73
OE3ANU OE4NAU 73
Stolperfallen
• PTT Steuerung
• Soundpegel
• Windows Systemsounds AUS!
• ALC „AUS“
• Zeit! Dimension 4, für HB9HQX Edition nicht notwendig
Linksammlung • http://physics.princeton.edu/pulsar/k1jt/
• https://sourceforge.net/projects/jt65hfhb9hqxedi/
• https://dxheat.com/
• http://pskreporter.info/
• http://qrz.com/
• December 2001 QST article introducing WSJT http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/WSJT_QST_Dec2001.pdf
• June 2005 QST article introducing JT65 http://www.arrl.org/files/file/18JT65.pdf
Willkommen beim Workshop 2 Digitale Betriebsarten im Amateurfunk
von Andreas Karner OE3ANU und Norbert Autengruber OE4NAU
ADL 303
Unsere Ziele und Termine • „Die Teilnehmer sollen nach Abschluss der
Workshopreihe in der Lage sein WSPR und JT65 mit ihrem Equipment zu betreiben.“
29.10.2016 WS I Theorie digitale Betriebsarten
12.11.2016 WS II Konfigurationsworkshop
26.11.2016 WS III Feedbackrunde & Fine Tuning
Agenda • Überblick über die Workshops, unsere Ziele
• Vorstellung Teilnehmer und Erfahrungen seit dem letzten Workshop
• Verbinden der Hardware (RIG, PC, Interface)
• Zeitsynchronisation
• Konfiguration WSPR - Testbetrieb
• Konfiguration JT65 HB9HQX Edition - Testbetrieb
• 2 Pausen, Ende ca. 12:30
Willkommen beim Workshop 3 Digitale Betriebsarten im Amateurfunk
von Andreas Karner OE3ANU und Norbert Autengruber OE4NAU
ADL 303
Unsere Ziele und Termine • „Die Teilnehmer sollen nach Abschluss der
Workshopreihe in der Lage sein WSPR und JT65 mit ihrem Equipment zu betreiben.“
29.10.2016 WS I Theorie digitale Betriebsarten
12.11.2016 WS II Konfigurationsworkshop
26.11.2016 WS III Feedbackrunde & Fine Tuning
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