Ako dosiahnúť najlepší PSK31 signál

Používam PSK31 odkedy som ho pred pár rokmi vyskúšal. Je to jeden úžasný mód ak robíte radi veci digitálnym spôsobom, páči sa vám klávesnicové QSO a viete že päť wattov vás môže preniesť kdekoľvek na svete.

Mám rád súťaže aj dlhé večery s QSO aby som sa dozvedel ako sa žije inde na svete. Môj problém spočíval v tom, že som bol brzdený opätovným vylaďovaním signálu. Nie vysielačkou, ale úrovňou audio nastavenia zvukovej karty. Zo začiatku som nastavoval vo Widowse audio výstup na maximum, aby som získal z vysielačky čo najvyšší výkon. No dozvedel som sa že to nie je až taký dobrý nápad- ak takto premáhate zariadenie, môže to spôsobiť vytvorenie veľkého množstva splateru a 31 Hz signál môže byť široký až niekoľko stoviek Hz, čo znemožní vykonávať ďalšie spojenia. Priniesol som si z práce osciloskop a pozrel som sa na RF výstup pri maximálnom vyťažení. Bol to kasický prípad prerušovanej sínusoidy. Riešením tejto situácie je udržať tie nastavenia zvukovej karty dole, nie na maxime. Na mieste je však otázka – nakoľko dole? Pri malom audio výstupenevychádza zo zariadenia nič alebo skoro nič. Takže môj drahý osciloskop sedel dobre s mojím zariadením a mohol som sledovať RF výstup a upraviť tak nastavenie zvukového výstupu až kým som nedostal krásnu sínusoidu bez prerušovania.

Takto som mohol vyrátať môj priemený výstup (P=E**/2R) a samozrejme že som dosiahol dobrý signál. Jedinou slabimou bolo, že môj osciloskop plnil len jeden účel. Tak som dostal nápad nahradiť indikátor PIC mikroprocesorom. Veľa PIC má zabudovaných ADC, no aj tak nie sú dosť výkonné na samplovanie 14 Mhz signálu. Mňa zaujímal predovšetkým obal krivky, čo znamená že musím usmerňovať signál a ísť cez RC filter an ADC. Potom som naprogramoval firmware mikroprocesora presne tak, aby umožňoval 64 vzoriek RF na 1 milisekundové intervaly- presne dva PSK31 bity. Tento buffer bol potom nahraný do PC prostredníctvom sériového portu. Potom som napísal software založený na Fourierovej transformácii, ktorý analyzuje harmonické frekvencie a vypočítava IMD (intermodulačné skreslenie). Na začiatku aplikácia ukázala len vlnovku a odporúčala znížiť alebo zvýšiť hlasitosť zvukovej karty aby sa dosiahla perfektná modulácia. Neskôr som zistil, že môj program má zabezpečený prístup k zvukovej karte cez Windows API a táto aplikácia mi umožňuje sama upraviť nastavenia výstupu zvukovej karty. Keď som sa spätne pozrel na program, fungovalo to. Môj PSK31 signál bol permanentne perfektný bez toho aby som sa zase nad niečim rozčuľoval.

Obvod pre malý psk meter vyzerá asi takto:

Ja to cekom jednoduché: D1 a D2 zabezpečujú usmerňovanie a R3 + C2 zase filtráciu. PIC využíva 2n2202 NPN transistor na chod RS-232 spojenia s počítačom. Aj keď použitie transistorov na prepínanie medzi +5V a zemou technicky nie je správne pre RS-232 (kde je lepšie prepínanie medzi +12 a –12), pracuje to dobre a je to lacnejšie ako použitie MAXIM interface chip.

Súbor s mikroprogramovým vybavením môžete nájsť na: http://www.ssiserver.com/info/pskmeter/pskmeter.hex, takže si môžete postaviť obvod a naprogramovať chip, čo je vlastne hardware.

Aplikácia vo Windowse vizerá asi takto:

Zelená časť je RF obal, žltá čiara je ideálna PSK31 sínusoida. Snažíte sa teda priblížiť signál žltej kryvke najviac ako sa len dá. Vyššie na obrázku sa to veľmi dobre podarilo. Sofware mi ukáže RMS odchýlku od perfektného signálu a taktiež IMD (skreslenie) v dB. Ako si môžte všimnúť, tento signál bude zachytený na druhom konci s IMD- 28 dB, čo je fakt skvelé. Displej tiež ukazuje percento z plnej audio stupnice zvukovej karty použitej na dosihnutie tohto výledku a najvyššie napätie ide do ADC. Tento program si môžete stiahnuť na http://www.ssiserver.com/info/pskmeter/pskmeter.exe.

Kontaktoval som niekoľko miestnych rádio klubov a potom Pacificon 2002 a rádioamatéri sa ma stále pýtajú, či by som mohol urobiť stavebnicu. Trochu som sa zdráhal, pretože si to vyžadovalo oveľa viac práce: dizajn a vymyslieť výrobu plošného spoja, kontrolu kvality, kompletný manuál atď. Čo ma presvedčilo vyskúšať to, bol úžasný software na http://www.expresspcb.com. Tento bezplatný software mi umožnil navrhnúť obvod a zvýrazniť plošný spoj. O dva dni mi prišli spoje mailom. Je to veľmi podobné ako posielať súbor do tlačiarne s tým rozdielom, že tlačiareň je v inom meste. Dobré, nie?

Po niekoľkých interakciách a reviziách som dostal takúto počítačovú dosku:

Mám oveľa viac informácií o teórii PSK31, firmwari, softwarových aplikáciách a ostatných veciach na http://www.ssiserver.com/info/pskmeter. Zdá sa že zatiaľ rádioamatérom, ktorí to vyskúšali, sa páči možnosť sledovať si signál a vedieť že je ten najlepší aký môžu dosiahnuť. Ak máte nejaké otázky, rád sa pokúsim ich zodpovedať.

George Rothbart (KF6VSG)

Translated by XY of MW3SDO, revised by MW3SDO

Pridaj komentár