Il prosciutto da $ 50: modalità digitali con WSJT

Come è generalmente praticato, la radio amatoriale è un po' come andare al supermercato e avviare una conversazione con tutti quelli che incontri mentre percorri i corridoi. Solo che il negozio di alimentari è grande quanto il pianeta, e ognuno porta il proprio carrello della spesa, alcuni dei quali sono altamente modificati e molto costosi. E praticamente ogni conversazione riguarda i carrelli o il negozio di alimentari stesso.

Con questa analogia certamente incerta in mente, se non sei il tipo di persona che normalmente avvia una conversazione con qualcuno mentre fa shopping, potresti pensare che non saresti adatto per la radio amatoriale. Ma solo perché questo è il modo in cui la maggior parte delle persone esercita i propri privilegi radioamatoriali non significa che sia l'unico modo. L'obiettivo di questo articolo è esplorare alcuni dei modi più popolari per sfruttare le bande ad alta frequenza (HF) e vedere cosa si può fare con un budget limitato, sia in termini di costo delle apparecchiature che di quantità di energia utilizzata. puntata del prosciutto da $ 50. Benvenuti nel mondo dei radioamatori con microfono opzionale: modalità digitali a segnale debole.

Per prima cosa, vorrei chiarire che ci sono un sacco di modalità disponibili per i licenziatari del servizio radioamatoriale che non richiedono di parlare in un microfono, risalendo all'inizio della radio con modalità a onda continua (CW). Battere i punti e i trattini con un tasto diretto è forse la modalità digitale originale, se estendiamo il significato del termine solo un pochino dalla sua attuale connotazione moderna di trasmettere e ricevere messaggi codificati utilizzando computer, integrati nella radio o collegati come un componente separato. La userò come definizione di “modalità digitale” ai fini di questo articolo.

Ma anche con questa definizione più rigorosa, esiste ancora un enorme ecosistema di modalità digitali che sono emerse nel corso della storia della radio amatoriale; A quanto pare, il desiderio di comunicare senza la necessità di essere un conversatore risale a molto tempo fa. Ma per questo articolo, mi concentrerò su un paio di modalità all'interno della famiglia di modalità "segnali deboli", principalmente perché le trovo affascinanti e incredibilmente utili, e mi entusiasma davvero vedere quali tipi di contatti sono possibili utilizzando meno energia di quella necessaria per accendere una lampadina a LED.

Quando entri nello spazio del segnale debole, un nome continua ad apparire: Joe Taylor (K1JT). Joe è un radioamatore con sede nel New Jersey, e quando inizi a sentir parlare di lui per la prima volta, pensi che sia semplicemente un, beh, Joe normale, un radioamatore della vecchia scuola che ha escogitato un software intelligente per rendere più facili da captare i segnali a bassa potenza da un ambiente ad alto rumore. E anche se questo è certamente vero, diventa subito evidente che Joe è molto più di questo. Joseph Hooton Taylor, Jr. ha conseguito il dottorato di ricerca. in astronomia ad Harvard nel 1968. È entrato alla facoltà di fisica di Princeton nel 1980 e ha vinto praticamente tutti i premi più importanti in fisica e matematica, tra cui la Medaglia Draper, il Premio Wolf e, nel 1993, il Premio Nobel per la fisica.

Nonostante tutti questi nobili risultati, per molti versi Joe è davvero un "prosciutto del prosciutto", e dal suo pensionamento nel 2006 ha rivolto la sua considerevole esperienza nell'elaborazione del segnale digitale verso un pacchetto onnicomprensivo di segnali deboli chiamato "WSJT", per "Segnali deboli, Joe Taylor." Scritto per la prima volta nel 2001, il programma è stato sottoposto a revisioni e aggiornamenti quasi costanti da parte di Joe e di un gruppo di appassionati delle modalità digitali, con l'ultima incarnazione, WSJT-X, che implementa dieci diverse modalità digitali a segnale debole.

Tralasceremo un'analisi approfondita delle tecniche DSP alla base di WSJT-X (anche se è roba affascinante e probabilmente degna di un articolo a parte) e basti dire che il pacchetto implementa vari metodi di modulazione MFSK (Multiple Frequency Shift Keying). , ognuno dei quali è ottimizzato per funzionare in diverse condizioni di propagazione. Le dieci modalità attualmente implementate coprono tutto, dalla propagazione ionosferica ad alto rumore alla dispersione troposferica, con modalità che supportano i segnali che rimbalzano dalle scie di ionizzazione delle meteoriti o persino l'ascolto dei propri segnali che rimbalzano sulla Luna.