MSHV – softvér pre meteor scatter, EME a digitálne módy

Rádioamatérsky svet digitálnych módov je bohatý na softvérové riešenia, no väčšina z nich smeruje k HF prevádzke cez FT8 a FT4. Pre operátorov, ktorí sa venujú meteor scatter na 2 m a 6 m, EME, troposférickému rozptylu nebo ionosférickému rozptylu, byl dlouhá léta primární volbou WSJT od Joea Taylora K1JT. Právě z tohoto zdrojového základu vyrůstal projekt MSHV – software, který přebírá dekodéry a generátory WSJT, reimplementuje je v C++ a nabízí vlastní rozhraní s několika klíčovými rozšířeními.

Automatické spojení s MSHV – Multi Answering Auto Seq Protocol

Jednou z najvýraznejších vlastností MSHV, ktorá ho odlišuje od WSJT-X, je Multi Answering Auto Seq Protocol (MAM) pro mód FT8. Tento protokol byl navržen speciálně pro DX expedice a velmi aktivní stanice, které potřebují současně odpovídat více volaným stanicím. V praxi to znamená, že stanice nastaví počet TX slotů (1 až 5 současných signálů) a fronty čekajících stanic (Queue Limit 1–100). Aplikace sama spravuje, komu právě odpovídá (záložka Now), koho drží ve frontě (záložka Queued) a automaticky ukládá dokončeno QSO do denníka s poznámkou MA QSO v stĺpci komentár.

Pro běžné stanice, které nejsou DX expedicemi, je doporučeno nastavit pouze jeden TX Slot. Použití více TX slotů bez potřebné výkonové rezervy a lineární charakteristiky zesilovače by vedlo k intermodulaci a rušení jiných stanic. Protokol lze kdykoli rychle přepínat s normálním pracovním protokolem klávesovou zkratkou Ctrl+` (backtick, tlačítko pod Escape při US rozložení klávesnice).

Co MSHV je a co dělá

MSHV je bezplatná open-source aplikace pro radioamatérské digitální módy zaměřená především na VKV prevádzku – meteor scatter, EME, troposférický a ionosférický rozptyl. Skratka MSHV odkazuje na autora: Christo LZ2HV, rádioamatér z Bulharska, ktorý projekt vyvíja od roku 2015. Program preberá algoritmy dekódovania a generovania signálov z WSJT od K1JT (s plným uvedením autorských práv), avšak celú logiku rozhrania, riadenia transceivera, logovanie a rozšírené funkcie implementuje vlastným spôsobom v jazyku C++ s grafickým rozhraním Qt.

Klíčová vlastnost MSHV je, že všechna nastavení a konfigurace se projevují okamžitě bez nutnosti restartu aplikace – včetně změny nastavení zvuku, přepnutí módu nebo změny parametrů CAT řízení transceiveru. To je praktická výhoda oproti některým jiným softwarovým balíčkům, kde změna portů nebo zvukového zařízení vyžaduje restart.

Podporované módy MSHV

Video: MSHV v praxi

Kdo stojí za vývojem MSHV

Primárním autorem a vývojářem MSHV je Christo LZ2HV z Bulharska. Na testu a vývoji se podíleli Jurek SP9HWY a Dick G0LFF. Grafický návrh rozhraní konzultoval Bo OZ2M. Binární balíčky pro různé platformy kompilují další dobrovolníci: Richard G8JVM připravuje binární soubory pro Debian Linux včetně ARM (Ubuntu, Raspbian), Walter DL8FCL zajišťuje binářky pro Fedoru a openSUSE, Manoj VU2CPL kompiluje verze pro macOS.

Překlady rozhraní do různých jazyků zabezpečují dobrovolníci z celého světa: čínský (zjednodušený a tradiční) VR2UPU, španělsky a katalánsky EA3KE, portugalsky CU3AK, rumunsky YO3JW, dánský 5P1KZX, polsky SP5QWB, francouzsky ON6 norský LA3QMA, italský IW4ARD. Ruský překlad původně zajišťoval R5WM (SK) a RU4NG. Čeština ani čeština v seznamu překladů aktuálně figuruje.

Diskusní skupina MSHV je dostupná na Groups.io na adrese groups.io/g/mshv. Je to primární komunikační kanál mezi vývojářem a uživateli – hlášení chyb, dotazy ke konfiguraci i návrhy na nové funkce se řeší právě tam. Zdrojový kód je veřejně dostupný na GitHub (github.com/LZ2HV/MSHV) i na SourceForge (sourceforge.net/projects/mshv/).

Systémové požadavky a instalace

MSHV klade na hardware skromné ​​nároky. Pro plynulý provoz postačuje procesor s frekvencí 1 GHz a 512 MB volné operační paměti. Minimální rozlišení monitoru je 1024×768 pixelů, pro notebooky 1366×768. K softwaru je zapotřebí transceiver s anténou pro VKV/UKV/SHF pásma, počítačové rozhraní pro T/R přepínání nebo VOX, plně duplexní zvuková karta a audio propojení mezi transceiverem a počítačem (audio kabel nebo USB). Nezbytná je synchronizace systémových hodin s UTC s přesností ±1 s.

Podporované operační systémy: Windows XP, 7, 8, 10, 11 ve 32bitové i 64bitové verzi. Pro Linux jsou zapotřebí knihovny Qt 5.6.3, Alsa a PulseAudio. Binární balíčky pro Debian a ARM (Raspberry Pi) připravuje G8JVM, pro Fedoru a openSUSE DL8FCL, pro macOS VU2CPL.

Instalace na Windows nevyžaduje žádný instalátor v klasickém smyslu – dostupný je instalační EXE soubor pro 32bitovou i 64bitovou verzi. Doporučeno je umístit aplikaci na jiný disk, než je operační systém: pokud je Windows na C:\, MSHV extrahujte například do D:\MSHV_XXX. Spouští se přímo z .exe souboru nebo přes odkaz na ploše – .exe soubor nekopírujte přímo na plochu. Všechny požadované knihovny jsou staticky kompilovány přímo do binárního souboru, externě se nic doinstalovat netřeba.

Základní nastavení MSHV

Po prvním spuštění je třeba nastavit čtyři základní oblasti v menu Options. V Sound Settings se konfiguruje vstupní a výstupní zvukové zařízení a volí se levý nebo pravý audio kanál pro vstup. Důležité je nastavit úroveň záznamu tak, aby šum z transceiveru zobrazoval 0 dB na indikátoru síly signálu – toto je podmínka správného dekódování. Funkce Display Refresh Speed ​​slouží ke zpomalení obnovy displeje při pomalejších procesorech.

V Interface Control se nastavují COM porty pro CAT řízení a PTT. K dispozici jsou dva komunikační porty: první pro CAT i PTT, druhý výhradně pro PTT. PTT lze aktivovat přes RTS, DTR nebo příkazem CAT. Tlačítko Start Ptt Test umožňuje ověření funkčnosti přepínání. Volitelný Tx Watchdog chrání vysílač před kontinuálním vysíláním při zacyklení.

V sekcii Macros sa nastaví vlastný volací znak (My Call), lokátor Maidenhead (Grid Locator) a textové makrá pre TX správy. Platné makrá sú: %M pre vlastný volací znak, %T pre volací znak korespondenta, %R pre RST, %G4 pre 4-znakový lokátor, %G6 pre 6-znakový lokátor, %QRG pre náhodné frekvenčné ofset a %N pre sériové číslo. Tlačidlá Region 1/2/3 nastavia predvolené makrá podľa geografického regiónu IARU.

V Radio and Network Configuration se konfigurují informace o stanici a aktivuje se reporting na PSK Reporter. Dvojkliknutím na řádek v tabulce se zadávají osobní informace k danému radiospojení.

Popis funkcí MSHV

Hlavní okno MSHV obsahuje dva displeje pro zobrazení přijatého signálu. Displej 1 se plní během 30sekundové periody, poté se data automaticky přesunou na displej 2 a displej 1 začne přijímat nová data. Každý displej zobrazuje třívrstvý obraz: časový lineární graf nahoře, vodopád uprostřed a indikátor síly signálu dolů. Dekódování konkrétního pingu se provede kliknutím myší do středu signálu – levé tlačítko vybere základní oblast dekódování, pravé ji zdvojnásobí.

Seznam dekódovaných zpráv (Display List) zobrazuje všechny dekódované záznamy s časem, signální hodnotou dB, Dopplerovým ofsetem DF a textem zprávy. Dvojkliknutím na řádek se volací znak korespondenta automaticky přenese do pole TO RADIO a vygenerují se příslušné TX zprávy. Klepnutím na sloupec dB nebo Rpt se přidá TX report.

Sedm TX zpráv (TX1–TX7) je dostupných pro okamžité odeslání tlačítky nebo klávesami F1–F7. Zprávy lze psát ručně nebo generovat automaticky tlačítkem GEN MSG z maker. Posuvníky RX Level Correction a TX Level Correction umožňují jemné doladění vstupní a výstupní úrovně zvukové karty v rozsahu ±12 dB bez nutnosti měnit systémová nastavení.

Funkce ZAP filtruje úzkopásmové signály konstantní amplitudy (birdies) před dekódováním. Aktivuje se zaškrtnutím nebo klávesovou zkratkou Ctrl+Z a potřebuje 10 sekund přijímací periody, aby začala správně pracovat.

Pro mód JT65 nabízí MSHV několik úrovní dekódování: Single Signal pro synchronizaci jednoho signálu, Max 4/8/16/32 Decoded Signals pro více současných korespondentů a Enable Averaging pro velmi slabé signály vyžadující minimálně 3 periody. Pro mód MSK144 jsou k dispozici tři úrovně dekódování podle výkonu procesoru: Fast MSK144, Normal MSK144 a Deep MSK144. Pro ekvalizaci přijímaného signálu v MSK144 lze zvolit statické koeficienty, dynamické koeficienty z přijímače nebo jejich kombinaci.

Integrovaný jednoduchý denník umožňuje pridávanie, úpravu, mazanie, vyhľadávanie a triedenie QSO. Export prebieha vo formáte ADIF (výber alebo všetky QSO) do adresára ExportLog. Import spojení zo starej verzie MSHV je možný cez menu Add Log. Astronomické dáta pre Mesiac sú dostupné priamo z menu Options – Astronomical Data, čo oceníme pri plánovaní EME prevádzky.

Postřehy uživatelů

V diskusní skupině MSHV na Groups.io se pravidelně objevují zkušenosti různých operátorů. Uživatelé oceňují zejména to, že MSHV podporuje současně všechny důležité VKV módy v jedné aplikaci – od MSK144 přes JT65 až po Q65 a FT8 – bez nutnosti přepínat mezi různými programy. Pochvalu si vysloužilo i okamžité uplatňování všech nastavení bez restartu, což urychluje ladění zapojení a zvukové cesty.

Mezi opakující se dotazy patří správné nastavení úrovně záznamu (0 dB šum přijímače), což je podmínka správného dekódování všech módů. Pro nové uživatele je doporučeno nejprve nastavit úroveň v systémovém mixeru a teprve poté doladit displej posuvníkem Tune Displays na tmavě modrou barvu s malými zelenými body.

"Multi Answering Auto Seq Protocol byl testován: Mike LZ2NW, Andy LZ2HM, Miro LZ2KV a Plamen LZ2PR. Pokud nejste DX expedice, doporučuje se používat pouze jeden TX Slot."

— dokumentace MSHV, LZ2HV

Linky ke stažení MSHV

Vyzkoušejte MSHV na nejbližším meteorickém roji Perseidy

MSHV je dospelý projekt s viac ako desaťročnou históriou aktívneho vývoja, ktorý pokrýva celé spektrum VKV digitálnych módov od MSK144 pre meteor scatter cez JT65 a Q65 pre EME až po FT8 a FT4. Pre operátora, ktorý sa chce venovať VKV šíreniu inak ako troposférou, je MSHV logickou prvou voľbou. Stiahnite si inštalátor pre Windows z SourceForge alebo príslušné binárky pre svoju linuxovú distribúciu, nastavte zvukovú cestu, synchronizujte hodiny s UTC a pridajte sa do diskusnej skupiny groups.io/g/mshv – komunita rýchlo odpovie na akúkoľvek otázku ku konfigurácii.