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 alebo ionosférickému rozptylu, bol dlhé roky primárnou voľbou WSJT od Joea Taylora K1JT. Práve z tohto zdrojového základu vyrastal projekt MSHV – softvér, ktorý preberá dekodéry a generátory WSJT, reimplementuje ich v C++ a ponúka vlastné rozhranie s niekoľkými kľúčovými rozšíreniami.

Automatické spojenia 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) pre mód FT8. Tento protokol bol navrhnutý špeciálne pre DX expedície a veľmi aktívne stanice, ktoré potrebujú súčasne odpovedať viacerým volaným staniciam. V praxi to znamená, že stanica nastaví počet TX slotov (1 až 5 súčasných signálov) a frontu čakajúcich staníc (Queue Limit 1–100). Aplikácia sama spravuje, komu práve odpovedá (záložka Now), koho drží vo fronte (záložka Queued) a automaticky ukladá dokončené QSO do denníka s poznámkou MA QSO v stĺpci komentár.

Pre bežné stanice, ktoré nie sú DX expedíciami, je odporúčané nastaviť iba jeden TX Slot. Použitie viacerých TX slotov bez potrebnej výkonovej rezervy a lineárnej charakteristiky zosilňovača by viedlo k intermodulácii a rušeniu iných staníc. Protokol možno kedykoľvek rýchlo prepínať s normálnym pracovným protokolom klávesovou skratkou Ctrl+` (backtick, tlačidlo pod Escape pri US rozložení klávesnice).

Čo MSHV je a čo robí

MSHV je bezplatná open-source aplikácia pre rádioamatérske digitálne módy zameraná predovšetkým 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.

Kľúčová vlastnosť MSHV je, že všetky nastavenia a konfigurácie sa prejavujú okamžite bez nutnosti reštartu aplikácie – vrátane zmeny nastavení zvuku, prepnutia módu alebo zmeny parametrov CAT riadenia transceivera. To je praktická výhoda oproti niektorým iným softvérovým balíkom, kde zmena portov alebo zvukového zariadenia si vyžaduje reštart.

Podporované módy MSHV

Video: MSHV v praxi

Kto stojí za vývojom MSHV

Primárnym autorom a vývojárom MSHV je Christo LZ2HV z Bulharska. Na teste a vývoji sa podieľali Jurek SP9HWY a Dick G0LFF. Grafický návrh rozhrania konzultoval Bo OZ2M. Binárne balíky pre rôzne platformy kompilujú ďalší dobrovoľníci: Richard G8JVM pripravuje binárne súbory pre Debian Linux vrátane ARM (Ubuntu, Raspbian), Walter DL8FCL zabezpečuje binárky pre Fedoru a openSUSE, Manoj VU2CPL kompiluje verzie pre macOS.

Preklady rozhrania do rôznych jazykov zabezpečujú dobrovoľníci z celého sveta: čínsky (zjednodušený a tradičný) VR2UPU, španielsky a katalánsky EA3KE, portugalsky CU3AK, rumunsky YO3JW, dánsky 5P1KZX, poľsky SP5QWB, francúzsky ON6DP, brazílska portugálčina PP7CJ, nórsky LA3QMA, taliansky IW4ARD. Ruský preklad pôvodne zabezpečoval R5WM (SK) a RU4NG. Slovenčina ani čeština v zozname prekladov aktuálne figuruje.

Diskusná skupina MSHV je dostupná na Groups.io na adrese groups.io/g/mshv. Je to primárny komunikačný kanál medzi vývojárom a používateľmi – hlásenia chýb, otázky ku konfigurácii aj návrhy na nové funkcie sa riešia práve tam. Zdrojový kód je verejne dostupný na GitHub (github.com/LZ2HV/MSHV) aj na SourceForge (sourceforge.net/projects/mshv/).

Systémové požiadavky a inštalácia

MSHV kladie na hardware skromné nároky. Pre plynulú prevádzku postačuje procesor s frekvenciou 1 GHz a 512 MB voľnej operačnej pamäte. Minimálne rozlíšenie monitora je 1024×768 pixelov, pre notebooky 1366×768. K softvéru je potrebný transceiver s anténou pre VKV/UKV/SHF pásma, počítačové rozhranie pre T/R prepínanie alebo VOX, plne duplexná zvuková karta a audio prepojenie medzi transceiverom a počítačom (audio kabel alebo USB). Nevyhnutná je synchronizácia systémových hodín s UTC s presnosťou ±1 s.

Podporované operačné systémy: Windows XP, 7, 8, 10, 11 v 32-bitovej aj 64-bitovej verzii. Pre Linux sú potrebné knižnice Qt 5.6.3, Alsa a PulseAudio. Binárne balíky pre Debian a ARM (Raspberry Pi) pripravuje G8JVM, pre Fedoru a openSUSE DL8FCL, pre macOS VU2CPL.

Inštalácia na Windows nevyžaduje žiadny inštalátor v klasickom zmysle – dostupný je inštalačný EXE súbor pre 32-bitovú aj 64-bitovú verziu. Odporúčané je umiestniť aplikáciu na iný disk, než je operačný systém: ak je Windows na C:\, MSHV extrahujte napríklad do D:\MSHV_XXX. Spúšťa sa priamo z .exe súboru alebo cez odkaz na ploche – .exe súbor nekopírujte priamo na plochu. Všetky požadované knižnice sú štaticky kompilované priamo do binárneho súboru, externe sa nič doinštalúvavať netreba.

Základné nastavenie MSHV

Po prvom spustení je potrebné nastaviť štyri základné oblasti v menu Options. V Sound Settings sa konfiguruje vstupné a výstupné zvukové zariadenie a volí sa ľavý alebo pravý audio kanál pre vstup. Dôležité je nastaviť úroveň záznamu tak, aby šum z transceivera zobrazoval 0 dB na indikátore sily signálu – toto je podmienka správneho dekódovania. Funkcia Display Refresh Speed slúži na spomalenie obnovy displeja pri pomalších procesoroch.

V Interface Control sa nastavujú COM porty pre CAT riadenie a PTT. K dispozícii sú dva komunikačné porty: prvý pre CAT aj PTT, druhý výhradne pre PTT. PTT možno aktivovať cez RTS, DTR alebo prikazom CAT. Tlačidlo Start Ptt Test umožňuje overenie funkčnosti prepínania. Voliteľný Tx Watchdog chráni vysielač pred kontinuálnym vysielaním pri 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 sa konfigurujú informácie o stanici a aktivuje sa reporting na PSK Reporter. Dvojkliknutím na riadok v tabuľke sa zadávajú osobné informácie k danému rádiospojeniu.

Popis funkcií MSHV

Hlavné okno MSHV obsahuje dva displeje pre zobrazenie prijatého signálu. Displej 1 sa plní počas 30-sekundovej periódy, potom sa dáta automaticky presunú na displej 2 a displej 1 začne prijímať nové dáta. Každý displej zobrazuje trojvrstvový obraz: časový lineárny graf hore, vodopád uprostred a indikátor sily signálu dole. Dekódovanie konkrétneho pingu sa vykoná kliknutím myšou do stredu signálu – ľavé tlačidlo vyberie základnú oblasť dekódovania, pravé ju zdvojnásobí.

Zoznam dekódovaných správ (Display List) zobrazuje všetky dekódované záznamy s časom, signálnou hodnotou dB, Dopplerovým ofsetom DF a textom správy. Dvojkliknutím na riadok sa volací znak korespondenta automaticky prenesie do poľa TO RADIO a vygenerujú sa príslušné TX správy. Kliknutím na stĺpec dB alebo Rpt sa pridá TX report.

Sedem TX správ (TX1–TX7) je dostupných na okamžité odoslanie tlačidlami alebo klávesami F1–F7. Správy možno písať ručne alebo generovať automaticky tlačidlom GEN MSG z makier. Posuvníky RX Level Correction a TX Level Correction umožňujú jemné doladenie vstupnej a výstupnej úrovne zvukovej karty v rozsahu ±12 dB bez nutnosti meniť systémové nastavenia.

Funkcia ZAP filtruje úzkopásmové signály konštantnej amplitúdy (birdies) pred dekódovaním. Aktivuje sa zaškrtnutím alebo klávesovou skratkou Ctrl+Z a potrebuje 10 sekúnd prijímacej periódy, aby začala správne pracovať.

Pre mód JT65 ponúka MSHV niekoľko úrovní dekódovania: Single Signal pre synchronizáciu jedného signálu, Max 4/8/16/32 Decoded Signals pre viacerých súčasných korešpondentov a Enable Averaging pre veľmi slabé signály vyžadujúce minimálne 3 periódy. Pre mód MSK144 sú k dispozícii tri úrovne dekódovania podľa výkonu procesora: Fast MSK144, Normal MSK144 a Deep MSK144. Pre equalizáciu prijímaného signálu v MSK144 možno zvoliť statické koeficienty, dynamické koeficienty z prijímača alebo ich kombináciu.

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.

Postrehy používateľov

V diskusnej skupine MSHV na Groups.io sa pravidelne objavujú skúsenosti rôznych operátorov. Používatelia oceňujú najmä to, že MSHV podporuje súčasne všetky dôležité VKV módmi v jednej aplikácii – od MSK144 cez JT65 až po Q65 a FT8 – bez nutnosti prepínať medzi rôznymi programami. Pochvalu si vyslúžilo aj okamžité uplatňovanie všetkých nastavení bez reštartu, čo urýchľuje ladenie zapojenia a zvukovej cesty.

Medzi opakujúce sa otázky patrí správne nastavenie úrovne záznamu (0 dB šum prijímača), čo je podmienka správneho dekódovania všetkých módov. Pre nových používateľov je odporúčané najprv nastaviť úroveň v systémovom mixeri a až potom doladiť displej posuvníkom Tune Displays na tmavú modrú farbu s malými zelenými bodmi.

„Multi Answering Auto Seq Protocol bol testovaný: Mike LZ2NW, Andy LZ2HM, Miro LZ2KV a Plamen LZ2PR. Ak nie ste DX expedícia, odporúča sa používať iba jeden TX Slot.“

— dokumentácia MSHV, LZ2HV

Linky na stiahnutie MSHV

Vyskúšajte MSHV na najbližšom meteorickom roji Perzeidy

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.