Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
WSPR
Разработчики)Джо Тейлор, K1JT
Первый выпуск2008 г.
Написано вPython (графический интерфейс), Fortran, C [1]
Операционная системаКроссплатформенность
Доступно вАнглийский, итальянский, испанский, французский, немецкий, японский, польский, португальский, русский
ТипЛюбительское радио и DSP
ЛицензияGPL
Веб-сайтPhysics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html

WSPR (произносится как «шепот») означает «Репортер распространения слабого сигнала». Это протокол, реализованный в компьютерной программе, используется для слабейший- сигнала радиосвязи между радиолюбителями операторами . Протокол был разработан, а программа изначально написана Джо Тейлором, K1JT . Программное обеспечение теперь имеет открытый исходный код и разрабатывается небольшой командой. Программа предназначена для отправки и приема маломощных передач для тестирования трактов распространения на СЧ и ВЧ диапазонах.

WSPR реализует протокол, предназначенный для исследования потенциальных путей распространения при маломощных передачах. Передачи несут позывной станции, локатор сетки Maidenhead и мощность передатчика в дБм . Программа может декодировать сигналы с отношением сигнал / шум до -34 дБ в полосе частот 2500 Гц. Станции с доступом в Интернет могут автоматически загружать свои отчеты о приеме в центральную базу данных под названием WSPRnet, которая включает средство отображения.

Протокол WSPR [ править ]

Тип радиоизлучения является «F1D», частотная манипуляция . Сообщение содержит позывной станции, локатор сетки Maidenhead и мощность передатчика в дБм . [2] Протокол WSPR сжимает информацию в сообщении до 50  бит (двоичных цифр). Они кодируется с использованием сверточного кода с длиной кодового ограничения K  = 32 и скорости г  =  1 / 2 . [2] [3] Большая длина ограничения снижает вероятность необнаруженных ошибок декодирования за счет того, что высокоэффективный алгоритм Витербидолжен быть заменен простым последовательным алгоритмом процесса декодирования. [2]

Спецификация протокола [ править ]

Стандартное сообщение: <позывной> + <4-значный указатель> + <мощность передачи дБм>; например, «K1ABC FN20 37» - это сигнал от станции K1ABC в ячейке сети Maidenhead «FN20», отправляющий 10 3,7 милливатт или около 5,0 Вт (допустимый предел для 630 м ). В сообщениях с составным позывным и / или 6-значным локатором используется последовательность из двух передач. Первая передача несет составной позывной и уровень мощности или стандартный позывной, 4-значный локатор и уровень мощности; вторая передача несет хешированный позывной, 6-значный локатор и уровень мощности. Дополнительные префиксы могут содержать до трех буквенно-цифровых символов; дополнительные суффиксы могут состоять из одной буквы или одной или двух цифр.

  • Стандартные компоненты сообщения после сжатия без потерь:
28 бит для позывного,
15 бит для локатора,
7 бит для уровня мощности,
всего: 50 бит.
  • Прямое исправление ошибок (FEC):
нерекурсивный сверточный код с длиной ограничения K  = 32, скоростью r  =  1 ⁄ 2 .
  • Количество символов двоичного канала:
nsym = (50 + K - 1) × 2 = 162. [2]
  • Скорость манипуляция является +12000 / 8 192 = 1,4648 бод.
  • Модуляция - это непрерывная фаза 4  FSK с разделением тонов 1,4648 Гц.
Это изображение анализатора области модуляции Agilent 53310A, показывающее узкополосный сигнал 4-FSK. Сигнал вырабатывается компьютером Raspberry Pi.
  • Занимаемая полоса пропускания около 6 Гц.
  • Синхронизация осуществляется через 162-битный псевдослучайный вектор синхронизации.
  • Каждый символ канала передает один бит синхронизации (LSB) и один бит данных (MSB).
  • Продолжительность передачи 162 ×  8192 ⁄ 12000 = 110,6 с.
  • Передачи номинально начинаются с одной секунды после четной минуты UTC : например, в чч: 00: 01, чч: 02: 01 и т. Д.
  • Минимальное отношение сигнал / шум для приема составляет около –34 дБ по шкале WSJT (эталонная полоса пропускания 2500 Гц).

Приложения [ править ]

Raspberry Pi как передатчик WSPR

Протокол был разработан для тестирования трактов распространения в диапазонах НЧ , СЧ и ВЧ . Также используется экспериментально на УКВ и более высоких частотах.

Другие приложения включают тестирование антенн, проверку стабильности частоты и точность частоты.

Обычно станция WSPR содержит компьютер и приемопередатчик, но также можно построить очень простые радиомаяки с небольшими усилиями.

Например, простой маяк WSPR может быть построен с использованием Si 570, [4] или Si 5351. [5] Raspberry Pi также может использоваться в качестве маяка WSPR.

Распределение плотности пятен WSPR, январь 2014 г. по сравнению с июлем 2014 г., с использованием только самого дальнего приема на пятно.

Обратите внимание: точные часы необходимы как для передачи, так и для декодирования полученных сигналов (собственная синхронизация Windows обычно неадекватна).

MH370 [ править ]

В мае 2021 года аэрокосмический инженер Ричард Годфри предложил изучить исторические данные WSPR для дальнейшего определения траектории полета рейса MH370 Malaysian Airlines 8 марта 2014 года, предположив, что существует «518 уникальных путей передачи, которые пересекают интересующую территорию вокруг Малайзии, Малаккский пролив и Индийский океан. Данные WSPR предоставляются каждые две минуты и возможность проверять спутниковые данные каждый час, что позволяет обнаруживать и отслеживать MH370 из двух независимых источников ». [6]

История [ править ]

Первоначально WSPR был выпущен в 2008 году.

Ссылки [ править ]

  1. ^ http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/devel.html
  2. ^ a b c d Джо Тейлор, K1JT: WSPRing Around the World. QST ноябрь (2010 г.), стр. 30-32.
  3. ^ G4JNT: Процесс кодирования WSPR: ненормативная спецификация протокола WSPR http://www.g4jnt.com/Coding/WSPR_Coding_Process.pdf
  4. ^ WSPR Beacon с Si 570 и Atmel AVR http://wsprnet.org/drupal/sites/wsprnet.org/files/si570wspr.pdf
  5. ^ Комплект передатчика QRSS / WSPR https://qrp-labs.com/
  6. ^ Рейс MH370 Malaysia Airlines оставил «ложные следы», прежде чем исчезнуть , согласно новому исследованию , Энн Баркер, ABC News Online , 2021-05-05.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт WSPR
  • Центральная база данных отчетов о приеме
  • WSPRLite
  • WSPR-Beacon-24DX RUS
  • Анализ распространения WSPR в реальном времени