Автор Тема: К вопросу об оптимальной модуляции в диапазоне 136 кГц  (Прочитано 1754 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2157
    • Просмотр профиля

Как там дела с 7 тактами. Skiving, are we :-)?
Да недосуг пока. Не успеваю сесть и попробовать. А без проверки не считается.
 Английскую фразу я не очень понял, извините.
Например можно обращаться к таблице не в памяти программ, а в ОЗУ. Это экономит такт на каждой операции.
Вы наверняка придумали более интересный и оригинальный спсоб. Поделились бы. Обычно же как среди коллег-радиолюбителей: "Я знаю как сделать то-то и то-то. Вот посмотрите как это лучше делать."

А эту тему продолжайте, пожалуйста. Может быть у Вас что и придумается, Вы явно человек с головой, это хорошо. :)

Оффлайн GM

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
    • Просмотр профиля
Английскую фразу я не очень понял, извините
Вольный перевод "сачкуем, а?" Вообще-то это сленг.

Да, можно обращаться к озу, только надо учесть, что в тиньке2313 всего-навсего 128 байт озу, надо брать 4313.
Ну или сделать 5 тактов и вставить два нопа :-)

Вы явно человек с головой, это хорошо
А ещё я в неё ем :-).
« Последнее редактирование: 29 Апрель 2018, 00:25:25 от GM »

Оффлайн R7NT

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1074
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Мне понравилась дискуссия и поскольку я совершенно профессионально эту область не знаю (так - на р.любительском уровне и фрагментарно), то вы вместе прояснили для меня некоторые "непонятки" - спасибо!

Что касается модуляции, то мне, значительно больше практику чем теоретику, очевидно следующее и кажется банальное:
- на 136 нужно использовать как можно более узкую полосу и односигнальную. Причем не только из-за "малости" диапазона, а и по причине огромного количества близко расположенных постоянных помех или относительно кратковременных - можно запросто передавать на помехе в месте приема. Для примера см. http://df6nm.de/opera/opds.htm и особенно справа в очень узком разрешении. Неприятность, что характер этих помех очень похож на сам передаваемый сигнал - т.е. не пискели-точки на картинке, а посылки-"тире" или, например, мой прием в QRSS30 из относительно "малозашумленной" сельской Сибири http://136.73.ru/a_regl/zpv_ufo_30.jpg

- в этом смысле наиболее "пробивные" одночастотные QRSS и OPERA. Причем длительность посылок может быть почти неограниченной. Да, это очень много времени может потребовать, но при простой технической реализации, и нужно иметь долговременную стабильность и на TX и на RX. Но даже при попадании сигнала на местную и относительно кратковременную помеху-тире в этом случае можно расчитывать на успешный прием инфо

- многочастотная (правильно ли говорить в этом "нашем" случае "частотная модуляция"?) - как частный случай двухчастотный DFCW или 2FSK - позволяет существенно сократить время передачи той же по объему инфо. Кстати, в начале 2000-х ON7YD (OR7T) предложил и реализовал еще более "короткую" 7FSK, но она после экспериментов не пошла, хотя и "перелетела" через океан. В этом случае полоса расширяется и становится большей вероятность попасть на линии-тире-помехи в месте RX

- обычная фазовая модуляция узкополосна и в каком-то смысле "двухчастотна" по смыслу и реализации на 136 - как WOLF или EbNaut. т.е. она на самом деле одночастотна или односигнальна, но сами посылки имеют разные фазы и несут разный смысл. Но реализация оказалась достаточно мудреной и в основном на приём. А вот дальше начинается самое интересное :)

-- первые известные мне когерентные TX и RX CW (CCW) были впечатляюще применены Билом VE2IQ еще в начале 90-х. Он, кстати, присутствует на 136 и сейчас иногда пишет в rsgb_lf_group  и даёт споты под VE3IQB, но из прежнего QTH-loc. Но как то CCW не прижились и появились в конце 90-х как составная часть например WOLF, а позже в средине 2000-х в WSPR, WSJT, если я правильно понял понятие "когерентность". Статьи про CCW есть в Радиолюбитель. КВ и УКВ 1/1999, но самих статей сейчас не нашел...

-- для более успешного приема передаваемой инфо начали применять кодирование, которое позволяет восстановить передаваемую инфо. И чем более сложное кодирование, тем большая вероятность получить передаваемую инфо. Чтобы не увеличивать особо время передачи начали использовать более короткие посылки. Это известные WSPR2 и OPERA2. При чрезвычайно низких уровнях передаваемых мощностей на 136, больших уровней помех с характерным видом (помехи-тире) и их "густоту" долго не могли успешно применять на дальних расстояниях. Благодаря самопальному аля-WSPR софту от DF6NM и энтузиазму на передачу DK7FC, только в 2012-м начали экспериментировать на 136 с более длинными посылками без изменения остального алгоритма - WSPR вплоть до WSPR32. За ними и OPERA "подтянулась" до больше 2 часов. Но по времени передачи это зачастую сравнивается с длинными одночастотными модами и даже с худшим эффектом. Визуально по фрагментам мозг может восстановить инфо или по крайней мере действительно принадлежность конкретного сигнала. Например, рекордом по QRB=19187,2 km на сегодня считается прием ZL4OL англичанина G3AQC. Но для этого DF6NM провел собственное расследование-подтверждение http://136.73.ru/news/2005/apr/Eu-zl4ol_11Apr05_overlay.jpg
А вот программы пока "недоросли" до этого - в них или есть прием или его нет. Впрочем программное декодирование имеет очень существенное преимущество - объективность в виде цифры уровня приема в dB. Согласитесь, что визуальные рапорты "О", "М" и "Т" страдают субъективностью. Как и приведенный выше пример ZL4OL-G3AQC, но то что это прием сигнала G3AQC я лично не подвергаю сомнению :)

-- к тому же для декодирования сложнокодированных сигналов сильно увеличивается время декодирования - на сегодня к таким отношу WOLF и EbNaut. Там нужно вручную провести целые "исследования" и попытки "поймать" нужную инфо на собственном компе - почти как в проекте SETI :) это сильно ограничивает удобство использования.

-- из длинных мод в OPERA пока остановились на OPERA32, а на некоторое время WSPR15. Хотя новое упорство в применении WSPR2 на 136 (как на КВ и СВ) меня лично удивляет. Например, при практически круглосуточной передаче WH2XND в течении почти 3-х лет и подключившемуся к нему 1.5 года назад WH2XXP, они имеют только весьма редкие и скромные случаи дальних приемов (больше 5тыс.км). И это при недоступных остальному миру 5-10-20W ERP !
В активе у них на сегодня только такие успехи:
9 263,8   2015-09-13   WH2XND   DM33XT   JA5FP   QM05BQ   WSPR2  (2 приема)
8 869,2   2017-12-19   WH2XXP   DM33NN   EB8ARZ   IL18UK   WSPR2 (2 приема)
8 787,9   2018-04-29   WH2XND   DM33XT   EB8ARZ   IL18UK   WSPR2 1 прием)
Почему K1JT и K9AN прекратили проект WSPR15 и JT9-10 мне не очень понятно :(

-- DF6NM придумал и реализовал весьма эффективный метод повышения достоверности приема инфо в OPds32 (Deep Search - DS). Хотя это и в очень узком применении - составляется отдельный список Calls  и по нему сравнивается-подбирается по частично принятым фрагментам после декодирования наиболее подходящий - иногда правильно декодируется при ниже -50dB. Но в OPds32 есть достоверный механизм проверки правильности декодирования головой оператора :) В OPERA32 позже тоже применили DS по аналогии с OPds, но видимо по calls из автоматически формируемого списка - подняли прием до -45dB и этим "обошли" WSPR15, в котором я получал самые лучшие результаты в -41dB. Ответный ход от разработчиков WSPR затянулся...

Выводы (мои и по только диапазону 136 в ретроспективе применения выше и без упоминания экспериментов с другими модами кратковременно, как то PSK01, например):
- уже как-то обсуждалось про передатчики http://136.su/index.php/topic,81.msg5064.html#msg5064 и Е  http://136.su/index.php/topic,18.msg20876.html#msg20876
из них как мне кажется и нужно исходить
- избыточное кодирование, как мне представляется, по сути является одним из методов набрать E временем t
- энергетически важно передавать в каждый момент времени только один узкополосный сигнал на одной частоте. Это заодно позволит применять высокоэффектиные РА D- и E-классов. Представляется, что многочастотный короткий WSPR2 уже роскошь - почти всегда попадешь на постоянную линию-помеху (или станешь очень близко) и "отключатся" для декодирования сразу целый пакет посылок. Речь о дальнем приёме
- как-то вывести из приема вредные посылки-тире. Я как-то обратил внимание Александра RA9MB на такой характер ДВ помех и спросил почему они такие и откуда? На это он ответил, что выяснение этого тянет на хорошую кандидатскую или даже докторскую :) go get !
- конечно удобство использования программ и разумные сроки TX/RX, а если это будет ещё и 2way - то цены этому не будет! Понятное дело, речь о весьма сложных во всех отношениях 136. Но представляется, что без усложнений по части точности установки частоты, её долговременной стабильности и очень точной синхронизации по времени уже не обойтись, т.е. техническая реализация неизбежно приведет к усложнению техники, например через disciplined GPS опорников и устройств. Видимо оптимально одно такое устройство "2 в 1" и для частоты и для времени для TX и RX, компьютера и даже для звуковой карты. Последние уже применяют на LF/VLF/ULF. Не выяснял есть ли такие комплексные универсальные disciplined GPS-устройства "2 в 1" и за разумные деньги
« Последнее редактирование: 30 Апрель 2018, 11:35:35 от R7NT »

Оффлайн GM

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
    • Просмотр профиля
Спасибо, интересная информация и её много, сразу не переваришь, надо будет повнимательнее почитать несколько раз.

обычная фазовая модуляция узкополосна и в каком-то смысле "двухчастотна" по смыслу и реализации на 136
Немного уточню, чтобы было понятно, что говорим об одном и том же. Классическая фазовая модуляция, где фаза несущей модулируется полезным сигналом, широкополосна и теоретически имеет неограниченный спектр, по крайней мере спектр раскладывается в ряд по функциям Бесселя. А вот фазовая манипуляция, когда фаза скачком "прыгает" на 180 градусов (BPSK) или на 90, 180 и 270 градусов  (QPSK) узкополосна и я бы не сказал, что она двухчастотна, поскольку спектр компактный.

Теперь немного о реализации. Сформировать на передачу BPSK или QPSK достаточно просто с помощью DDS. Сам DDS надо ещё довести до ума, уменьшить порог цифрового шума, добиться стабильности частоты. Конечно, даже абсолютная стабильность одного задающего генератора мало что даёт, поскольку в процессе передачи участвует три или четыре опоры: сам задающий генератор, 1-й гетеродин приёмника, возможно 2-й гетеродин и опора звуковой карты в ПК. Так что, тут есть над чем поработать.

Теперь о приёмнике. Сейчас обдумываю идею приёмника прямого усиления и когерентный (скажем более осторожно - квазикогерентный) приём непосредственно микроконтроллером. Вообще, по чесноку, сначала надо передавать несущую, чтобы приёмник зацепился за частоту, затем надо передавать 010101 последовательность, чтобы подстроиться под символьную скорость, затем передаётся сигнал "фазовый пуск" и уже после этого идёт передача информации. Сейчас ничего этого можно не делать, есть быстрые процы, которые сами всё считают - было бы что считать :-). Так, это было отвлечение.

Если частота выборок входного сигнала fS будет порядка 2 МГц, то похоже можно накопить уровень сигнала за 100 дБ. Ну и полоса приёма соответственно будет 1-2 Гц. Основной фрагмент я уже прикинул, но совершенно нет времени, заканчиваю два проекта, один с канопен, что-то трудновато идёт, кстати, никого нет здесь, кто работает с канопен, есть несколько вопросов по 401 профилю и по MPDO.


Оффлайн R7NT

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1074
    • Просмотр профиля
    • E-mail
С утра несколько уточнил свой длинный опус
Теперь о приёмнике.
я сам несколько раз собирался спросить про приемник прямого усиления для 136 у грамотных р.любителей, но как-то постеснялся :)
Главное не пропустить эти первоначальные посылки-подстройки иначе тогда все последующее насмарку :( Мне кажется в WSPR удачно придумано начало декодирований кратным 2-м или 15минутам. Или как реализовал на TX Александр RN3AUS для EbNaut кратным 5 мин. Конечно это не спасает выше предполагаемую потерю, но один из возможных вариантов исключается

Если частота выборок входного сигнала fS будет порядка 2 МГц, то похоже можно накопить уровень сигнала за 100 дБ. Ну и полоса приёма соответственно будет 1-2 Гц.
Это речь не о прямой оцифровке DDC ?
Остается только пожелать успехов в задуманном! К сожалению через голову действительно и еда попадает и весьма трудно монетизировать придуманное в ней для улучшения поглощение ею еды и более качественной :)

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2157
    • Просмотр профиля
затем надо передавать 010101 последовательность, чтобы подстроиться под символьную скорость, затем передаётся сигнал "фазовый пуск" и уже после этого идёт передача информации.
Интересно... :) Это мне напомнило одну давнюю историю.
Именно так было сделано в одном экспериментальном радиомодеме 16 лет тому назад. С небольшой разницей - на втором этапе шла не инверсия на 180 градусов, а на 167,5. Это оставляло в спектре небольшой остаток несущей, по которой АПЧ, схватившаяся на первом этапе за несущую, продолжала бы держать частотную синхронизацию при подстройке тактовой. Тут еще был неприятный момент, что приходилось подстраивать не просто такты, а длительности тактов, то есть иметь дело с несовпадением частот дискретизации на передаче и на приеме, а это серьезная вещь.
В итоге правда ото всего этого отказались, сделав непрерывную автоподстройку по пилот сигналу и так называемому синхрослоту в OFDM системе. В чем оказалась "засада": поражение помехой или иными дестабилизирующими факторами начальной части сеанса, по которой делаются подстройки, губило все сообщение, так как модем не захватывал сигнал. Непрерывная подстройка по всей длительности сигнала оказалась гораздо более практичной.
« Последнее редактирование: 01 Май 2018, 20:09:26 от rn3aus »

Оффлайн rw3adb

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4204
    • Просмотр профиля
    • E-mail
я сам несколько раз собирался спросить про приемник прямого усиления для 136 у грамотных р.любителей, но как-то постеснялся

Сергей RA1ADF уже который год успешно применяет с весьма скромным задающим генератором.
15-20 минутный прогрев оборудорвания для стабилизации частоты все равно будет требоваться. аппартура с тсхо требует прогрева поменьше. минут 5-10.

PS - а, да. RN3AGC использовал в своем "Луноходе" ППП с ТСХО на 10.6 МГц с помощью которого и принимал тут японию, зимой, в деревне, где не было помех в это время года.
Только с приминением дистанционно управляемого приемника в тихом месте без помех и сплит по частоте позволил ему провести такой ДХ!

PPS - на практике не обязательно брать "ПЧ" 30 кгц. ДК7ФЦ использует 12 кгц. кто-то еще, точно не помню кто- то ли 7 кгц, то ли 5 кгц.
у Герхарда ОЕ3ГХБ привинчен простой ППП на граббер- и ничего- вполне эффективно работает!

ссылка


Но представляется, что без усложнений по части точности установки частоты, её долговременной стабильности и очень точной синхронизации по времени уже не обойтись, т.е. техническая реализация неизбежно приведет к усложнению техники, например через disciplined GPS опорников и устройств.

Стефан DK7FC долго переписывался в РСГБ по этому вопросу со всеми и применяет такую синхронизацию в своем ППП на граббере 136 кгц и на ULF.

Сформировать на передачу BPSK или QPSK

на практике, на мой взгляд ПСК не эффекивен на ДВ, так и на УКВ.
об этом и излагал выше Александр R7NT.

Сейчас обдумываю идею приёмника прямого усиления и когерентный (скажем более осторожно - квазикогерентный) приём непосредственно микроконтроллером.

не будет востребовано. если новый вид излучения не будет формироватся/приниматся простой и педальной программой под винду и вайн в никсах - это будет мало кому нужно и плохо повторимо.

так же обязательна апч и самостоятельная настройка ошибки звукокарты как это сделано при установке WSPR-X например.
ярким примером таких "поделок" стал никому не нужный WOLF имеющий явные проблемы с синхронизацией и апч на прием и прочие новые моды-поделки от новозеландца ZL2AFP такие как CMSK, WSQ и WSQ2.

Так же из ряда прочего мертворожденного - LENTUS, SlowPSK, Pi4, которая не прижилсь на ДВ м СВ, но стала актуальной в маяках на УКВ.

Отдельной истории стоит Ebnaut, в теории позволяющий достичь максимального порога декодирования, а на практике им пользуется 2-3 человека, поскольку реальное декодирование представляет такие танцы с бубном вокруг Spectrum Lab-a, что простому смертному это и не осилить.


Почему K1JT и K9AN прекратили проект WSPR15 и JT9-10 мне не очень понятно

да, потому что болт забили.
если им напишет сто человек емейлы об этом, тогда они сочтут этот вопрос актуальным. а у нас всего в мире интересующихся сотни две, из которых активных два десятка.
потому и сфокусировались на новых модах вроде фт8 и допиливании программ используемых для кв и укв. там пользователй приблизительно 3500.


« Последнее редактирование: 30 Апрель 2018, 22:41:23 от rw3adb »
--_ _ _  _ _ _ --  --_   _   _-_  _--  _ _ _-- _- -_ _ -_ _ _

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2157
    • Просмотр профиля
Так же из ряда прочего мертворожденного - LENTUS, SlowPSK
О, Роман, точно! Я уже и забыл про Lentus, а ты напомнил :) Прикол состоял в том, что за то время, что я его изучал и пытался реализовать в своем DDS_Ctrl, а это месяца два-три заняло, режим успел сам собой помереть...

Оффлайн rw3adb

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4204
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Так же из ряда прочего мертворожденного - LENTUS, SlowPSK
О, Роман, точно! Я уже и забыл про Lentus, а ты напомнил :) Прикол состоял в том, что за то время, что я его изучал и пытался реализовать в своем DDS_Ctrl, а это месяца два-три заняло, режим успел сам собой помереть...

да оно все померло не родившись. это поделки того новозеландца и хотя реализованы в прогах под винду и звуковуху,  реально эксплуатировать их никто не пожелал.
потому и привел тут для GM примеры, дабы он не тратил время драгоценное и не ходил по тем граблям по которым прошлись уже другие.
творческий запал у него хорош, но вот практика эксплуатации именно ДВ и СВ любительского отсутсвует напрочь. ну и форум видимо плохо почитал. все эти темы давно уже утонули после того как в эти моды поигрались тут мы хотя бы на 160 и 80м или на 136 и СВ.
« Последнее редактирование: 30 Апрель 2018, 22:36:38 от rw3adb »
--_ _ _  _ _ _ --  --_   _   _-_  _--  _ _ _-- _- -_ _ -_ _ _

Оффлайн GM

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
    • Просмотр профиля
Сергей RA1ADF уже который год успешно применяет с весьма скромным задающим генератором
Там речь идёт о приёмнике прямого преобразования, а я и R7NT толкуем о приемнике прямого усиления. Это две большие разницы.

Оффлайн GM

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
    • Просмотр профиля
Цитата: GM от 30 Апрель 2018, 01:15:03
затем надо передавать 010101..01 последовательность, чтобы подстроиться под символьную скорость, затем передаётся сигнал "фазовый пуск" и уже после этого идёт передача информации.
Интересно...  Это мне напомнило одну давнюю историю.
Именно так было сделано в одном экспериментальном радиомодеме 16 лет тому назад. С небольшой разницей - на втором этапе шла не инверсия на 180 градусов, а на 167,5. Это оставляло в спектре небольшой остаток несущей, по которой АПЧ, схватившаяся на первом этапе за несущую, продолжала бы держать частотную синхронизацию при подстройке тактовой.
Нет, это не эксперимент и не мои выдумки. Все профессиональные системы связи (и спутниковые в том числе) построены именно таким образом. Да вот, возьмите хотя бы систему связи Инмарсат стандарта А, преданье старины глубокой. Была такая ССС "Волна-СА",  разрабатывалась в НИИ, где я тогда работал, так всё и было - несущая, преамбула, фазовый пуск...Для работы фапч нужна несущая, для получения несущей есть много способов, возвести в квадрат, например...

Оффлайн rn3aus

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2157
    • Просмотр профиля
Все профессиональные системы связи (и спутниковые в том числе) построены именно таким образом
Ну, далеко не все.  :) Я же знаю о чем говорю. Есть варианты, и об одном из них я намекнул, когда синхронизация достигается за несколько тактов по любому произвольному фрагменту сигнала.

Ну да впрочем к Дв это имеет мало отношения.
Сейчас оцифровка сигнала сразу после ПФ и Урч стала очень популярной. Разработчику Рпу это удобно. Купил за полмиллиона прецизионный скоростной АЦП, дальше какой-нибудь чип и сиди программируй любые конфигурации.
Есть и недостатки.. Много пораженных частот, чувствительность на уровне 4 мкВ, вместо 0.15 мкВ как в приемниках позапрошлого поколения. Боится сильных сигналов... Увы, хотелось бы порадоваться за современные технологии, но не получается. Удобство - да. Настоящее качество - пока нет.
Наверное,  что-то подобное можно сделать и на МК,  и оно даже будет как-то работать. Может быть даже именно на Дв ввиду узости диапазона. Два-три года назад начинал такой проект, но отложил его в долгий ящик: не смог себе ответить на вопрос: "Зачем делать именно так?"
Впрочем, попробовать,  конечно же, стоит. Тогда можно будет сравнивать не умозрительно, а на действующих образцах. Пару лет назад кто-то еще (не помню кто?) заходил на тему прямой оцифровки на ПЛИСе, но так ничем и не кончилось, к сожалению.

UPD Вспомнил: http://136.su/index.php/topic,259.0.html
« Последнее редактирование: 01 Май 2018, 19:47:55 от rn3aus »

Оффлайн Sergej

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 308
    • Просмотр профиля
Сейчас оцифровка сигнала сразу после ПФ и Урч стала очень популярной. Разработчику Рпу это удобно. Купил за полмиллиона прецизионный скоростной АЦП
...
Есть и недостатки.. Много пораженных частот, чувствительность на уровне 4 мкВ, вместо 0.15 мкВ

Ну зачем же так...
Сейчас 12 битный АЦП стоит 30 долларов, 14 бит около 70.
И никто не запрещает сделать традиционный преселектор+УВЧ на входе, если нужна предельная чувствительность.
ПО для плис уже допилили, даже наши отечественные коллеги.

И другое готовое изделие тоже есть уже, в соседней ветке вчера давал инфо по его применению французами.
« Последнее редактирование: 01 Май 2018, 12:55:04 от Sergej »

Оффлайн GM

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
    • Просмотр профиля
По отдельности фразы верны, все вместе - нет, есть ошибка
Перечитал ещё раз, как так? Вы против чего настаиваете?

Оффлайн GM

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
    • Просмотр профиля
Цитата: GM от 01 Май 2018, 01:03:49
Все профессиональные системы связи (и спутниковые в том числе) построены именно таким образом
Ну, далеко не все.   Я же знаю о чем говорю.
Похоже, не знаете. GSM не берём, там ломовой сигнал, короткие расстояния. Мы говорим про дальнюю цифровую автоматическую связь.

Тут вы говорите:
Именно так было сделано в одном экспериментальном радиомодеме 16 лет тому назад
И что, эксперимент, так и остался экспериментом? А вся цифровая связь куда делась? Инмарсат, ЕССС, DSCS и т.п. Хотя бы Б.Скляра почитайте, или Низами...