ДРУГИ ВИДОВЕ ЦИФРОВО РАДИО

Цифровите комуникации може да се определят като свръзка по метод, при който по един или друг начин се използват цифри (т.е. дискретни величини) за обмен на данни между двама или повече кореспонденти.

Съгласно това определение е очевидно, че цифровите комуникации не са вече нещо ново.  Някои от тях, като слухова радиотелеграфия, RTTY и AMTOR се използват вече с години. Те не притежават едно от най-важните предимства на пакетната радиосвръзка - освободена от грешки комуникация.

Нека направим един бърз преглед на тези видове свръзки.

Слуховата телеграфия е оригинален вид цифрова свръзка, водеща началото си от миналото столетие.

Независимо от дебатите относно съществуването на този вид свръзка, все повече и повече станции използват слуховата радиотелеграфия, като заменят своите ръчни и автоматични телеграфни манипулатори с компютърни клавиатури и екрани. Докато при предаването за повечето потребители клавиатурата е доста удобно средство, независимо от напредъка на технологиите не съществува машина, превъзхождаща човешкото ухо при приемането на телеграфни сигнали в сложна йоносферна обстановка. Затова слуховата телеграфия никога няма да отпадне като способ за радиосвръзка.

RTTY или радиотелетайп, е директна свръзка от машина до машина чрез използване на цифров код.

При него входната информация се набира на клавиатурата на телеграфния апарат и се приема чрез отпечатване на хартиена лента. За да се осигури достоверно приемане е необходима продължителна настройка с прякото участие на операторите.

Чрез използване на пакетна радиосвръзка този проблем е преодолян. Тя е интелигентна свръзка, при която приемната апаратура извършва проверка за целостта и достоверността на приетата информация.  Ако не е приета цялата информация или грешките са над допустимото количество, приемащата станция подава сигнал на предаващата за предаване на същата информация до нейното правилно приемане (например докато се донастрои приемника или се подобри йоносферната обстановка, премахнат смущенията, интерференцията и т.н.). Ако информацията е приета пълно и точно, изпратеният от приемната станция сигнал определя изпращането на нова порция информация.  При това всичко се извършва без активна намеса на оператора и информацията се приема без грешки и непълноти. Днес RTTY е постепенно затихващ вид свръзка в световен мащаб.

SITOR и AMTOR са специфична форма на RTTY.

SITOR (SImplex Telex Over Radio - симплексен телекс чрез радио) е комерсиална система.

AMTOR е съкращение от израза AMateur Teleprinting Over Radio (Любителско дистанционно печатане чрез радио) и е аналогична на комерсиалната система.

SITOR и AMTOR са подобрение на RTTY чрез използване на проста техника за откриване на грешки.

В режим ARQ (Automatic Repeat Query -автоматично повторение на заявката) данните се изпращат на групи от по три символа с фиксиран знак пауза, което дава възможност приемната система да открива някои грешки при приемане на групи с друг формат.  Приемната система отговаря на всеки 3 символа с изпращане на потвърждение ACK код (ACKnowledge - потвърждение), ако е правилно, или непотвърждение NAK код (Not AcKnowledge - непотвърждение) при грешка.

В режим FEC предаващата станция предава всеки символ по два пъти.  Приемната станция не изпраща потвърждение за правилността на приетите данни.  Това дава възможност за едновременно предаване на няколко станции наведнъж.  Ако станцията приеме повторен символ, тя го извежда на екрана.  Този режим не се препоръчва за приемна станция, която ще препредава приетите данни. Тази техника за откриване на грешки осигурява по-добра  достоверност на радиотелетайпа, "украсява" RTTY режима.  Това не означава, че без проблеми могат да се предават програми и бинарни файлове, които са особено критични към грешки.
 
Принципът на SSTV-свръзката по нищо не се различава от принципа, използван в системата за телевизионно радиоразпръскване.

Има само една съществена характерна особеност. Докато при стандартните телевизионни системи един кадър на изображението се предава за 1/25 от секундата, при тази телевизия разлагането на изображението се извършва с много по-малка скорост - 7.2 секунди. От тук идва и наименованието й - SSTV (Slow Scan TeleVision - телевизия с бавна развивка).

Това естествено води до определени ограничения - възможно е предаването само на неподвижни или много бавно движещи се обекти. Това не е съществено ограничение в сравнение с предимството да се предават изображения по теснолентов канал на огромно разстояние при съществуващата апаратура. Цифровизацията навлезе и в тази област с модернизиране на кодиращите и декодиращите устройства - използват се възможностите на персоналните компютри и модемите. За предаване на ниво бяло се използва честота 2300 Hz, на ниво черно - 1500 Hz, а синхронизиращите импулси през интервал 7.2 секунди са с честота 1200 Hz. При това също се получава характерна звукова картина, по която лесно може да се открие излъчването на SSTV.

За първи път се появяват съобщения за предаване на неподвижни телевизионни изображения по теснолентов радиоканал през 1958 година, а през март 1960 година е осъществена първата SSTV свръзка между американски и английски радиолюбители. През септември 1966 година е публикувано съобщение за успешно предаване на изображение от САЩ до Австралия, а през 1967 година американски радиолюбители поддържат двустранна свръзка с полярна експедиция в Антарктида. За кратък период от време претърпява не само бързо развитие в техническо отношение, но и получава широко разпространение.

Факс-свръзката (FAX) по радио позволява излъчването на печатен или ръкописен текст или графични изображения. Предаването и приемането доскоро ставаха с електромеханични устройства. Тези устройства все още се ползват, но с поевтиняването и масовото разпространение на компютрите и особено на монитори и принтери с висока разделителна способност това става все по-рядко. Докато със старите факсимилни апарати листа, който ще се предава, се поставя върху барабан, движещ се с определена скорост и изместване по дължината на оста, при което се сканира от фотоизлъчвател и фотоприемник, сега това просто се извършва с произволен скенер или се използва вече записано изображение във файл, обикновено в GIF или TIFF формат.

По радио теоретически е възможно да се използват и стандартни факс-апарати, но качеството на изображението е силно зависимо от качеството на радиоканала, което обикновено не е добро. Предимството на персоналните компютри в случая е, че използваните софтуерни продукти притежават силни корегиращи качества.

Интерфейсът между компютъра и радиото е елементарен, за сметка на софтуера. Най-често това е операционен усилвател в приемна посока към последователен порт, а за предаване може да се използва дори и изхода за високоговорителя.  Изискванията на софтуера обаче към машината са доста големи - поне VGA монитор, наличие на хард-диск и др.  Поради голямото сходство в крайния резултат, софтуера често обединява SSTV и FAX.

PACKET за КВ се оказва не много подходящ вид работа, поради особеностите на късовълновите обхвати и многократните повторения до приемане на информацията без грешки. В резултат пропускателната способност се снижава значително. Поради това на къси вълни приоритетно се използват други видове цифрови комуникации - AMTOR, PACTOR, G-TOR и CLOVER.

AMTOR е сравнително добре познат и у нас вид работа, докато останалите почти не се използват на тоя етап.

Ето едно съвсем общо описание.

PACTOR - смесица от AMTOR и PACKET. Подобно на AMTOR работи с ACK/NAK, но поддържа пълната ASCII таблица, т.е. има възможност да се използват и малки, и големи букви. Особеното при него е, че се запомня приетия блок, дори да е грешно приет, и се сравнява с новопристигналия (memory ARQ), анализира се и е възможно да не се наложи неговото повтаряне при някои грешки. Това значително снижава броя на повторенията в сравнение с PACKET. Поддържа автоматична промяна на скоростта на обмен.

CLOVER - разработен от Рей Петит, W7GHM. Работи по четиричестотна схема на модулация. Може да изработва 10 различни формата, които могат да се превключват ръчно и автоматично в зависимост от състоянието на свръзката в конкретния момент. От тези 10 формата 6 са PSM (фазоимпулсна модулация), 2 са ASM (амплитудно-импулсна модулация) и 2 са FSM (честотно-импулсна модулация). Всеки от четирите тона е фазо и/или честотно модулиран в отделен канал, в резултат на което се получава много сложен комплексен сигнал. Използва се REED-SOLOMON - кодиране, с чиято помощ може да се възстановяват много от грешките без необходимост от повтаряне. При кратки реплики (по-малки от 30 символа) се работи в разговорен режим, при по-големи автоматично се преминава в бинарен режим на обмен на информация. Използва се AFSK - тонално-честотно импулсна манипулация. Минималните изисквания към системата е да бъде AT286 съвместима и по-мощна.

G-TOR - при първите експерименти, направени от W0XI, WK5M, WA4EGT се оказва, че G-TOR при еднакви условия има 3 пъти по-добра пропускателна способност от PACTOR. Името му идва от съкращението на Golay-coded Teleprinting Over Radio. Кода на Голей е създаден от M.J.E.Golay и е използван във космическите апарати от типа Вояджър за достигане на голяма надеждност на комуникациите. Използва се FSK или AFSK (честотна или тонално-честотна манипулация). Работи или на G-TOR TNC или на KAM Plus версия след 1март 1994 г. На по старите версии е необходима да се смени EPROM-а v.7.0P със 7.0E. Добавена е Huffman-компресия, кодиране и декодиране в реално време, възможност за автоматична промяна на скоростта на обмен от 100 до 300 bps в зависимост от качеството на свръзката, използва 16 битова CRC.

При проведените експерименти CLOVER се оказва най-ефективния за къси вълни и с него се достига до скорости 9600 bps на КВ!

Ако някой има като файл информация за PACTOR II, MT63, MT33, HELL и други, моля да ми изпрати.