Principali modo di emissione digitali

[AvioJet]

Vediamo di inaugurare anche questa sezione per ora vuota elencando alcune delle  principali modalità di emissione digitali. https://amzn.to/3rhydRZ



Modulazioni digitali

Negli ultimi anni, grazie all'applicazione dell'informatica alla comunicazione radio, sono nati molti nuovi modi di comunicazione, basati sulla variazione di tutti i parametri di una portante: ampiezza, frequenza e fase. Solo il primo di questi metodi, la RTTY, è usato da alcuni decenni.


RTTY

La Radio Teletype, o telescrivente via radio, consiste nel trasmettere due portanti ravvicinate, una delle quali codifica lo 0 e l'altra l'1 binario (FSK cioè Frequency Shift Keying). La velocità usata dai radioamatori è molto bassa (circa 45 bit al secondo), perché il segnale deve propagarsi in condizioni di estrema variabilità. Il codice usato è di solito il Baudot, a 5 bit.


AMTOR

Fra le varianti radioamatoriali dell' RTTY si segnala l'AMTOR (Amateur Teleprinting Over Radio), sviluppato
negli anni 80 da Peter Martinez, G3PLX, che deriva dal sistema commerciale SITOR (Simplex Telex Over
Radio), sviluppato nel decennio precedente per uso marittimo.

L'AMTOR è un RTTY ancora relativamente semplice che implementa una semplice Tecnica di Rilevamento
dell'Errore consentendo di rendere accettabile la qualità di trasmissione anche se non raggiunge i livelli di
eccellenza necessari in alcuni settori essendo legato alle tecnologie in uso negli anni 60 (telescriventi) con
limitazioni del tipo della serie di caratteri e la massima velocità di trasmissione (100 baud).
L' AMTOR lavora in due modi. ARQ (Automatic Repeat Query) e FEC (Forward Error Correcting).

Nel modo ARQ i dati vengono inviati a gruppi di 3 caratteri. Ciascun carattere è composto da 5 bits di dati
(come in RTTY), e due bits aggiuntivi di controllo. Questi sono combinati in modo tale che vi siano sempre 4
marks e 3 spaces in ogni carattere. Quando la a stazione ricevente decodifica un' altra combinazione sa che
è avvenuto qualche errore.

Il ricevitore risponde a ogni gruppo di 3 caratteri inviando a sua volta un codice ACK (ACKnowledge = Avviso
di ricevimento) (se è OK), un NAK (Negative ACKnowledge = Ricevimento negativo). Ogni volta che la
stazione trasmittente riceve un NAK, il gruppo di 3 caratteri viene inviato di nuovo.

In modo FEC la stazione emittente invia ogni carattere due volte e questo modo permette di trasmettere a
molte stazioni alla volta. La stazione ricevente non invia conferma dei dati ricevuti. Se una stazione ricevente
riceve due volte lo stesso carattere, lo stampa, in caso contrario viene stampato un simbolo di errore.
Questo modo non conferisce alla stazione ricevente la possibilità di chiedere un nuovo invio di un dato
errato.


PACKET

È utilizzato sia nelle HF (a 300 bit al secondo) che nelle frequenze superiori (a 1200 o 9600 bps). I dati binari sono inviati in pacchetti e si usa per gestire BBS o nodi di comunicazione di vario genere.


PSK31

Consiste nel modificare la fase della portante (Phase Shift Keying) a velocità molto bassa (circa 31 bps). Esiste sia nel modo a due fasi (BPSK) che a quattro fasi (QPSK) ed anche a velocità doppia (PSK63) o quadrupla (PSK125). È un modo molto robusto, destinato alle conversazioni a lunga distanza, ma non adatto al trasferimento di file.


SSTV

La sigla sta per Slow Scan Television, ovvero televisione a scansione lenta ed è un modo per trasmettere immagini attraverso la radio. Nata come un vera televisione a scansione lenta con circa un fotogramma al secondo e così impiegata negli anni cinquanta, sessanta e settanta, si è poi trasformata in una trasmissione di immagini fisse, che nella modalità più rapida disponibile è in grado di inviare un'immagine in bianco e nero, a bassa risoluzione, in circa 8 secondi. I radioamatori in genere le creano con appositi programmi per computer, utilizzando immagini personali o della propria città, a cui viene sovrapposto il proprio nominativo.
Le modalità più utilizzate sono il Martin, creato dal radioamatore inglese Martin Emmerson (G3OQD) e Scottie, creato dallo scozzese Eddie Murphy (GM3BSC). Entrambi consentono di inviare una immagine a colori di buona risoluzione, con tempi a partire da circa un minuto e mezzo. Esistono poi anche i modi Robot e AVT.


Feld-Hell

Sviluppato negli anni '20 del 900 in Germania, dal prof. Rudolf Hell, fu poi utilizzato nelle macchine telescriventi dell'esercito tedesco. Oggi si usa con programmi via computer ed è un modo che in effetti non si può definire digitale, perché è formato da una emissione simile al CW, temporizzata in modo da disegnare nel ricevitore la forma dei caratteri trasmessi. Questa caratteristica rende questo modo molto robusto, perché spesso l'occhio umano riesce a cogliere la forma di un carattere in mezzo ai disturbi, anche se appena abbozzato. Recentemente è stato usato nei collegamenti via EME (Earth-Moon-Earth Terra-Luna-Terra) con risultati lusinghieri.


MSFK

Sta per Multiple Frequency Shift Keying. È un pratica un po' come la RTTY, solo che invece di due portanti se ne usano 8 o 16 o un altro numero, mai piccolo. In questo modo ogni impulso trasporta più di 1 bit e la maggiore velocità può essere usata a favore della rapidità di trasmissione, oppure per rendere più robusto lo scambio dei messaggi. Esiste una vasta gamma di modi, all'interno della famiglia MFSK.


MT63

Modo molto recente ed avanzato che, attraverso l'uso di molte portanti in parallelo, trasmette in modo robusto un segnale di discreta velocità attraverso il canale audio di larghezza di banda non superiore ai 2 kHz. Un altro metodo simile, sempre di sviluppo recente, è il modo Olivia.

[R.O.S. 1:1]

Ottimo AvioJet, ma se consideriamo anche i sotto sistemi sono molti di più, a parte questo alcune te le sei dimenticate, quindi rimedio io. 


THROB

Il THROB è un sistema di trasmissione sperimentale, sviluppato da Lionel Sear G3PPT.
La prima versione realizzata era in grado di trasmettere 7 parole al minuto tramite l'utilizzo di 5 toni e una banda passante occupata di 40 Hz.
La versione moderna è invece in grado di lavorare con 9 toni, spaziati di 8 Hz o 16 Hz, in funzione dell'impostazione scelta ed una rispettiva banda passante di 72 Hz o 114 Hz.
La scelta dell'impostazione permette tre modalità di lavoro: 1, 2 e 4 THROB/sec che indicano la velocità di trasmissione, corrispondente a 10, 20 e 40 parole al minuto.
In caso di utilizzo del sistema a 1 o 2 THROB/sec, i 9 toni emessi sono spaziati di 8 Hz uno dall'altro, con una conseguente banda passante di 72 Hz. Se invece si lavora a 4 THROB/sec la spaziatura è di 16 Hz e una banda passante di 144 Hz.
In figura è rappresentato un segnale THROB trasmesso a 1 THROB/sec.


OLIVIA

Olivia è nata alla fine del 2004 ad opera di Pawel Jalocha SP9VRC che ha battezzato questa nuova modalità digitale con il nome di sua figlia. Olivia è nata per i QSO con segnale molto basso e si basa sulla modulazione MFSK (Multi Shift Frequency Keying), contiene un codice di controllo FEC per la correzione degli errori. Le performance di Olivia rispetto al rapporto segnale/rumore sono ottime, è infatti possibile decodificare un segnale di 10db sotto il rumore utilizzando la modalità standard.

Olivia può lavorare a 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 o 256 toni con una occupazione di banda via via crescente. La velocità di trasmissione è proporzionale al numero di toni utilizzati. La modalità più utilizzata, quindi standard, è quella a 32 toni audio, spaziati di 31.25 Hz per una velocita'di trasmissione di 31.25 baud. In questo caso la banda occupata è di 1000 Hz.
Per la correzione dell'errore Olivia usa una tecnica FEC basata sulla trasformata di Walsh a 64 bit e caratteri di 7 bit ASCII. I 64 bit della trasformata di Walsh vengono diffusi in Olivia su diversi caratteri, diminuendo la velocità di trasmissione ma aumentando la correzione dell'errore. Il risultato è una velocità reale di circa 15 parole al minuto (WPM).

Il modo migliore per avvicinarsi ad Olivia e' iniziare ad ascoltare intorno a 14108 kHz, il traffico e' decisamente sostenuto soprattutto nei week-end e con un minimo di propagazione la mattina presto si possono ricevere segnali che arrivano da VK o ZL. Il segnale Olivia e' riconoscibile ad orecchio per i molti toni continui che vengono trasmessi e per la larghezza del segnale (1000 Hz) che lo rende immediatamente visualizzabile sul waterfall di Mixw o di MultiPSK.


JT65A

L'ultima "moda" nel settore Modi Digitali è l'uso "terrestre" del software Eme WSJT di Joe (K1JT) sulla frequenza dei 20 metri . Permette la decodifica di segnali letteralmente "sepolti" nel QRM/QRN. E' il modo "ideale" per i periodi di bassa propagazione.


PACTOR

Il sistema digitale di ricetrasmissione PACTOR è l'integrazione dei sistemi PACket e AmTOR. Sviluppato per opera dei due radioamatori tedeschi DL5MAA e DF4KV, tale sistema ha subito negli anni molte migliorie e ne sono state sviluppate varie versioni (la più recente è il PACTOR III) che tuttavia differiscono tra loro solo per alcuni dettagli e per un progressivo aumento della velocità, pur restando compatibili tra di loro. Le sue caratteristiche più interessanti, e che lo fanno attualmente preferire a tutti gli altri sistemi per l'uso in emergenza, tanto da essere stato adottato anche da strutture e Corpi Ufficiali dello Stato, sono: - l'uso del set di caratteri ASCII (lo stesso usato dai computer) - Un controllo dati che permette una velocita' nelle gamme HF da due a quattro volte superiore sia a quella dell'AMTOR che a quella del Packet.

L'essere in grado per le sue caratteristiche - attraverso il suo modem dedicato, che comanda anche la commutazione dell'apparato radio - di gestire QUALUNQUE segnale o messaggio digitale.

Di disporre di un suo programma specifico (detto AIRMAIL) la cui interfaccia utente è praticamente identica al noto e diffusissimo Outlook Express, e che si usa quasi allo stesso modo: di conseguenza per chi e' gia' abituato alla posta elettronica usare il Pactor è estremamente facile ed intuitivo, a differenza di quasi tutti gli altri sistemi spesso assai ostici e per niente user-friendly. Si possono cioè digitare benissimo messaggi "in diretta", ma come si intuisce è possibile (ed assai più vantaggioso) prepararli in anticipo proprio come si fa con le e-mail, nonché corredarli di un qualunque allegato digitale, ossia disegni, foto, schemi, documenti scannerizzati e cosi' via, proprio come le e-mail. - attraverso appositi settaggi e aggiungendo un particolare address a quello del destinatario del messaggio è possibile - se chi riceve il messaggio via radio ha il computer connesso o connettibile con Internet - inoltrare in rete il messaggio stesso al destinatario remoto sia in maniera automatica che manuale.

Come è intuibile cio' è fondamentale nel traffico di emergenza: basta una stazione - mobile o fissa - al di fuori dell'area dell'evento che possa comunicare con l'area dell'evento stesso - in diretta, via ponte, transponder o altro - ed ecco che la Sala radio sul campo è in grado di ricevere ed inoltrare qualunque messaggio proprio come si fa abitualmente con la posta elettronica pur in assenza di uno qualunque degli altri sistemi ordinari.

[Radiofaro]

Scusate il disturbo, ma qui ci siamo dimenticati del sistema ROS.


ROS

Si tratta di un modo digitale simile ai conosciuti WSPR e JT, ma più avanzato. Utilizza un range di banda passante pari a 2.2KHz e permette due tipologie: 16 baud e 1 baud. Quest'ultimo interesserà molto gli amanti del QRP, infatti permetterà comunicazioni digitali con segnali anche di 35dB sotto il livello di rumore. ROS è un sistema di comunicazione digitale interattivo, è possibile effettuare un QSO vero e proprio scrivendo anche in tempo reale, WSPR ed i vari JT permettono solo d'inviare brevi messaggi preimpostati .

Una caratteristica interessante del ROS è che il software invia automaticamente un rapporto di ricezione via email a qualsiasi stazione trasmittente che include il suo indirizzo e-mail nella sua trasmissione.

Un nuovo modo digitale che sta prendendo piede pian pian, pare che sulla carta ha il vantaggio rispetto al WSJT di scendere appunto sotto i -35 Db e per chi fa EME con modeste attrezzature è un buon risultato, è da provare e verificare, naturalmente lo si può usare anche in hf come per il modo JT65A.