Принимаем QRSS сигналы на любительских КВ диапазонах

автор статьи M0AYF, перевод: А. Н. Анкудинов (UA3VVM)

Введение
Это короткое введение в технику радиоприема QRSS сигналов на любительских коротковолновых диапазонах. Приведенная статья рассчитана на радиолюбителя уже знакомого с основами техники QRSS. Если для Вас это является новым понятием, то советую перейти по ссылке What is QRSS? (что такое QRSS). После прочтения теоретических основ и пояснений по QRSS технике нижеприведенный текст будет более понятен.

Что необходимо для приема QRSS?
По существу для успешного приема QRSS сигналов нам необходимо:

1) Подходящий радиоприемник.
2) Персональный компьютер (P.C.) со звуковой картой имеющей входы для звукового сигнала.
3) Программное обеспечение способное принимать звуковые сигналы от приемника и отображать результаты на дисплее компьютера.
4) Некоторые знания и навыки для поиска и приема QRSS синалов.

Выбор приемника
Существует большое число требований для QRSS приемников, но можно выделить такие общие, как – наличие возможности приема в любительском диапазоне частот, хорошая избирательность, хорошая стабильность частоты гетеродинов и синтезаторов и достаточные динамические характеристики (устойчивость к действию сильных сигналов). Однако можно получить удовлетворительный прием QRSS сигналов на коротких волнах с очень малыми требованиями к приемнику и персональному компьютеру. Это означает, что можно использовать самодельные конструкции простых приемников для успешного приема этих сигналов.

Для получения лучших результатов в приеме QRSS сигналов наверное самым важным условием(требованием) к приемнику является хорошая коротко-временная и долговременная стабильность частоты настройки. Случается, что частотная стабильность у приемника не очень хорошая. Ответить на вопрос о пригодности приемника для Ваших экспериментов поможет подключенный к приемнику персональный компьютер с установленным специальным программным обеспечением. Приемник должен иметь корректную установку частоты на соответствующий участок диапазона, где можно найти QRSS сигналы (точность установки не хуже 10 Герц). Если приемник не обладает достаточной стабильностью настройки и точностью установки частоты приема – результаты экспериментов будут очень плохими. Я могу продемонстрировать результаты плохой стабильности частоты приемника на двух нижеприведенных экранных снимках (скриншотах), полученных с помощью программы Argo.

Отображенный на приведенных экранных снимках (скриншотах) QRSS сигнал отображается наклонно сверху вних и имеет частотный дрейф во времени, что зависит от качества местного генератора приемника и(или) качества генератора в передатчике. На изображении слева показан пример смещения частоты приема сразу после включения приемника (в данном случае – 5 Гц в минуту на частоте настройки 10140 кГц). Справа показано изображение QRSS сигнала с уменьшающимся наклоном принимаемого сигнала в результате внутреннего прогрева и стабилизации температуры внутри корпуса приемника. Так уровень наклона QRSS сигнала при приеме прямо зависит от частотного дрейфа гетеродина (L.O./B.F.O.) приемника. Медленный частотный дрейф гетеродинов приемника становится хорошо заметным в результате особенностей цифровой обработки сигнала в персональным компьютером и отображением результатов на экране монитора. Если частотный дрейф приемника становится слишком большим, то линия принимаемого сигнала быстро уходит за пределы отображаемой области анализирующей QRSS сигнал программы ПК и время от времени возникает необходимость в подстройке приемника или регулирования частотного спектра принимаемого сигнала на экране монитора компьютера для компенсации ошибки. Кроме медленного частотного дрейфа - на изображении слева (по стрелке) показано быстрое скачкообразное изменение частоты приема, что искажает принимаемый сигнал. Обычно такие проблемы связаны с регулированием в петле ФАПЧ синтезатора частоты приемника. Таким образом, хорошая частотная стабильность приемника – основа качественного приема QRSS сигналов.

Очевидно, что в проиллюстрированных выше примерах показаны неоптимальные результаты приема QRSS сигнала на коротковолновом диапазоне. В тоже время прием телеграфных или однополосных сигналов (CW/SSB) возможен с небольшой подстройкой приемника в течении времени (как в случае использования классического L.C. V.F.O.). Аналогично можно проводить коррекцию принимаемого QRSS сигнала при имеющемся частотном дрейфе приемника, что даст вполне удовлетворительные результаты при определенной настойчивости и выдержке оператора.

Кратковременая стабильность частоты гетеродина (L.O./B.F.O.)
Кроме требований долговременной стабильности частоты желательно иметь приемник с хорошей коротко-временной стабильностью частоты. Плохая коротко-временная стабильность или «дрожание» частоты гетеродина (LO/BFO) приемника приводит к отображению «вихляющей» или «ступенчатой» линии принимаемого сигнала. Отображение линии принимаемого QRSS сигнала с вихляющей или ступенчатой и различным углом наклона говорит о плохой коротко- и долговременной стабильности частоты приемника. Вероятные причины плохой коротко-временной стабильности частоты могут лежать в плохой механической конструкции или наличия большого уровня фазовых шумов гетеродина из-за неудачного конструирования приемника. Явления «дрожания» частоты гетеродина приемника даст изменения выходного звукового спектра и соответственно на дисплее персонального компьютера отображение «прыгающей из стороны в сторону линии». На выше приведенных снимках с экрана программы ARGO показаны примеры ступенчатого или перекошенного QRSS сигнала на экране монитора. В крайних случаях в принимаемом сигнале могут появляться спектральные выбросы и расширение частотного спектра. Такое растягивание спектра сигнала делает невозможным прием слабых сигналов.

Для сравнения приведу снимок с экрана (ниже) сигнала принятого приемником Yaesu FT707 с V.F.O. на катушках индуктивности. Так как стабильность V.F.O. этого приемника ниже оптимальной, то результирующее изображение QRSS сигнала имеет вид спадающей линии, как в предыдущих примерах. Что отличает этот пример использования старого приемника FT707 – это то, что его V.F.O. показывает гораздо лучшие параметры по фазовому шуму и стабильности, чем приведенный выше пример работы приемника TARGET HF3S. Однако долговременная стабильность частоты гетеродина остается низкой.

Одним из простых средств улучшения долговременной стабильности частоты приемника – это обеспечение хорошей тепловой стабильности всех генераторов используемых в приемнике за счет обеспечения постоянной температуры внутри заключенного в отдельный металлический кожух компонентов одного или нескольких высокочастотных генераторов (термостатирование). По ссылке Crystal ovens for QRSS applications. Можно более подробно ознакомиться со способами температурной стабилизации высокочастотных генераторов.

Если радиоприемник, который вы выбрали для QRSS приема не имеет температурной стабилизации высокочастотных генераторов – то еще можно получить приемлемые результаты работы, если перед использованием включить приемник и дать ему поработать в течение некоторого времени и тем самым добиться стабилизации температурного режима внутри корпуса приемника (прогрев приемника). Например приемник Target HF3S будет иметь удовлетворительную частотную стабильность для приема QRSS сигналов после прогрева в течении около 6 часов. Кроме того необходимо поддерживать стабильный температурный режим в помещении, где установлен радиоприемник.

Вопросы работы АРУ (AGС)
В общем работа системы АРУ (автоматическая регулировка усиления) неблагоприятно сказывается на приеме QRSS сигналов. Часто и без того слабые QRSS сигналы с уровнем на границе шумового порога системы становятся неразличимы. Это связано с тем, что даже при использовании узкополосных фильтров с полосой пропускания несколько сотен герц, при появлении сильного сигнала или помехи система АРУ автоматически уменьшает усиление приемника. Это регулирование не только уменьшает нежелательный сильный сигнал (помеху), но и все сигналы в полосе пропускания полосового фильтра в том числе и слабые QRSS сигналы. Эффект срабатывания системы АРУ приемника при приеме QRSS сигналов иногда называется AGC pumping – амплитудная модуляция слабого сигнала. На спектральном дисплее этот эффект проявляется в периодическом изменении интенсивности принимаемого QRSS сигнала, в результате возникает чередование ярких и темных участков на изображении в зависимости от времени реагирования системы АРУ на сильные сигналы. Результат работы АРУ можно увидеть на примере экранных снимков приема FSK-CW сигнала, прием которого затрудняется в моменты действия АРУ. Источником мешающего сильного сигнала использован передатчик кода Морзе (на изображении слева передается символ «F», а на изображении справа – символ «М»).

Другой нежелательной чертой некоторых приемников является повышенный уровень интермодуляционных искажений (I.M.D.). В нормальном любительском приемнике уровень искажений в низкочастотном тракте не превышает нескольких процентов и этот эффект часто не заметен при приеме телефонных и телеграфных сигналов. Но прием QRSS сигналов имеет повышенную чувствительность к интермодуляционным искажениям, которые могут проявить себя как нежелательные сигналы – призраки, которые можно увидеть на спектральном дисплее QRSS программы. На экранном снимке справа наряду с примером действия АРУ также можно увидеть продукты интермодуляционных искажений появляющиеся при действии сильного мешающего сигнала в виде сигналов – призраков (показаны стрелками).

Лучшие результаты при приеме QRSS сигналов получаются при использовании узкополосных фильтров ПЧ при выключенной АРУ приемника. Уменьшение полосы пропускания приемника уменьшает нежелательные эффекты от внеполосных сильных сигналов и улучшает QRSS прием. В то же время ширина поддиапазона обычно не превышает полосы в 100 Гц, поэтому удобно использовать фильтр с полосой от 300 до 500 Гц в телеграфном режиме. Если Ваш приемник не имеет узкополосного телеграфного фильтра, то прием QRSS сигналов еще будет удовлетворительным при небольшой активности на диапазоне (условия малого или полного отсутствия сильных мешающих сигналов и сильных помех).

Обобщая сказанное – для приема QRSS сигналов необходим высококачественный приемник с возможностью ручной регулировки различных его параметров.

1. Исключительно высокая долговременная стабильность частоты

2. Хорошая коротковременная стабильность частоты

3. Высокая чувствительность в сочетании с хорошими динамическими характеристиками высокочастотного тракта

4. Отключаемая система АРУ

5. Низкий уровень интермодуляционных искажений в низкочастотном тракте приемника

6. Возможность переключения фильтров с широкой полосы на узкую от 500 Гц и ниже.

Ознакомившись с вышеперечисленными высокими требованиями Вы можете решить, что имеющаяся у вас аппаратура не пригодна для приема QRSS сигналов. В то же время можно самостоятельно изготовить простой QRSS приемник использую доступные компоненты. Как пример приводится ссылка на простой самодельный приемник прямого преобразования на диапазон 30 метров пригодный для QRSS приема.
A simple 30 Mtr direct conversion receiver for QRSS reception.

Ниже на двух снимках приведены QRSS сигналы принятые этим приемником прямого преобразования на диапазоне 30 метров.

Антенны для QRSS приема
Во многих случаях выбор антенны индивидуален и зависит от местности (QTH), личных предпочтений, местных ограничений или пространства между имеющимися антеннами. Я могу использовать любую антенну но предпочитаю симметричные, например диполь. В моей местности высок уровень помех (QRM) и шумов на всех любительских КВ диапазонах и только на частотах выше 22 МГц при использовании дипольных антенн уровень внешних помех снижается. Если Вы живете в «тихой» местности с малым уровнем помех при использовании любого типа антенны, в том числе четвертьволновых вертикальных, гарантирован прием слабых сигналов под малыми углами возвышения к горизонту.

Если Вы новичок в QRSS, то рекомендую начать эксперименты с диапазона 30 метров и простой дипольной антенны для удачного старта. Элементы антенны необходимо поднимать как можно выше от земли и подальше от источников помех, таких как телевизоры и компьютеры. Питание антенны осуществлять по экранированному кабелю с симметрированием при помощи трансформатора типа «Балун» или по настроенной 2-х проводной линии. Интересную конструкцию приемо-передающей компактной антенны предложил радиолюбитель I2NDT (Claudio), описание по ссылке:
Interesting Dipole Antenna design by Claudio (I2NDT)

При высоком уровне внешних шумов и помех хорошие результаты можно получить при использовании небольших магнитных (петлевых) антенн. Выбор конструкций таких антенн большой. Пассивные магнитные антенны имеют высокую добротность и узкую полосу пропусканию, что помогает значительно снизить уровень мешающих сигналов на входе приемника и улучшить его динамические характеристики. Пассивная приемная магнитная антенна может работать совместно с ВЧ усилителем и эту конструкцию можно отнести к типу активных магнитных антенн. Они отличаются малыми геометрическими размерами при сохранении достаточно высоких электрических параметров. Вариантом резонансной активной магнитной антенны является широкополосная активная магнитная антенна, которая также является симметричной и устойчивой к действию местных помех. Такую антенну удобно использовать при недостатке свободного места и других ограничениях у радиолюбителя. У радиолюбителя M0AYF имеется пример конструкции широкополосной активной магнитной антенны с помощью которой он ежегодно получает хорошие результаты при проведении радиообмена с другими радиолюбителями. Однако при использовании такой антенны высок риск возникновения интермодуляционных помех на входе приемника при действии на нее сильных мешающих сигналов расположенных близко по частоте от полезного. Вредное воздействие интермодуляционных помех снижается, если использовать приемник с широким динамическим диапазоном. Физическое расположение петли антенны (активной, пассивной, резонансной или нерезонансной) должно быть выбрано в соответствии с общими требованиями к антеннам (см. выше). Для желающих провести эксперименты с широкополосной активной магнитной антенной прошу ознакомиться с ее описанием по ссылке:
A Wide Bandwidth Active Loop Receiving Antenna.

Программное обеспечения для приема QRSS
Если Вы еще никогда не видели QRSS сигналов, то для работы с ними лучше начать с простой программы Argo, которую можно загрузить со страницы сайта радиолюбителя I2PHD по нижеуказанной ссылке: Link to Argo web site

Первое прочтение описание к программе ARGO и эксперименты с ней даст представление как работают другие подобные программы. Для проведения экспериментов – низкочастотный (НЧ) выход приемника соединяется с линейным входом звуковой платы персонального компьютера. На компьютере устанавливается и запускается программа ARGO. По нижеуказанным ссылкам можно получить больше информации по связке приемника и компьютера:

http://www.w5bbr.com/soundbd.html

http://www.qsl.net/wm2u/interface.html

http://www.arrl.org/news/features/1999/0701/2/?nc=1

http://www.ik3qar.it/rtty/1/

http://www.waypoint.com/users/~discobay/Sound_Card_Presentation.htm

Имея «связку» радиоприемника с персональным компьютером необходимо проверить как компьютер принимает сигналы. Существует несколько возможных путей для этого. Самый простой – через сквозной звуковой канал звуковой платы, звуковой сигнал прослушивается на компьютерные динамики или подключенные наушники. Уровень входного сигнала устанавливается на таком уровне, что бы не возникало звуковых искажений в НЧ канале. Подтвердив работоспособность соединения приемник-компьютер, запускают на выполнение программу ARGO и пытаются принять какой либо тестовый сигнал. Обычно смотрят несущие сигналы АМ вещательных радиостанций и другие стабильные и слабые сигналы. Необходимо стремиться, что бы разностная частота тестового сигнала при приеме в SSB режиме находилась в районе 800 Гц. На начальном этапе программа ARGO работает в режиме максимального частотного обзора ("Full Band View"), так как легче выделить интересующие сигналы имеющие вид вертикальных белых линий (или тонких разрозненных элементов белого цвета) бегущих вертикально сверху – вниз в районе частоты 800 Гц. Вы можете подстраивать яркость и контрастность сигналов для их лучшего восприятия, изменять наклон линий и их расположение. Такая работа показывает, что приемник и звуковое устройство компьютера работают нормально. Если возникают проблемы, то необходимо внимательно проверять все механические соединения приемника с компьютером и изучать особенности настройки звукового устройства используемого в вашем компьютере.

Поиск QRSS сигналов
Если Вы не знаете точно, где искать QRSS сигналы, то это равноценно поиску «иголки в стоге сена». Для новичков советуют начинать работу в районе частоты 10.140 МГц. Используемый приемник необходимо проверить на точность установки частоты и при необходимости ввести поправку после его калибровки. Частота настройки показанная на дисплее приемника не дает гарантии истинности реально принимаемой. Ошибка на 100 Гц вызовет невозможность осуществления успешного приема QRSS сигналов. Такая ошибка +/- 100 Гц допустима для работы в CW/SSB режимах, но для QRSS более приемлема ошибка не более +/- 10 Гц. Проверить точность установки частоты вашего приемника можно одним из методов описанных ниже.

По сигналам радиостанций эталонных частот
По кварцевому генератору синхронизированному по GPS приемнику
Использую известные высокоточные QRSS сигналы
По сигналам генератора строчной развертки телевизионного приемника
Используя сигналы маяков ("Propagation Beacons" – маяки для оценки прохождения радиоволн ) с калиброванной частотой (Beware of this method!), но этот метод можно использовать с осторожностью ввиду отсутствия на него каких либо стандартов

По сигналам радиостанций эталонных частот

В мире существует множество стандартов частоты в диапазоне от 40 кГц до 15 МГц. Выбор того или иного сигнала зависит от местных условий приема, расписания работы радиостанции или других возможностей для калибровки приемника. Например можно использовать генератор синхронизированный с эталонным сигналом (приемник эталонной частоты радиостанции MSF 60 кГц Andy (G4OEP)), ссылку на него можно посмотреть здесь: MSF "Off-Air" Standard. Моя версия приемника эталонной частоты MSF стандарта здесь: An MSF Locked Frequency Standard for QRSS Calibration.

GPS синхронизированный кварцевый генератор

В настоящее время приобретает популярность ввиду снижения цен на подобные системы. Многие GPS модули имеют возможность подключения устройств фазовой синхронизации частоты и дающие стабильность атомного стандарта частоты используемого на спутниках системы GPS. Больше информации об этом можно найти здесь: A GPS Disciplined Oscillator.

Использование существующих QRSS сигналов известных своей точностью для сравнительной оценки.

Один из четырех методов калибровки приемника достаточно простой, но необходимо быть уверенным в выбранном QRSS сигнале, что частота его известна и он очень стабильный.

Использование сигнала строчной развертки телевизионного приемника для фазовой синхронизации эталонного кварцевого генератора.

Импульсы строчной развертки в аналоговом телевизионном вещании обычно воспроизводятся от высокостабильных источников и можно использовать фазовые методы синхронизации высокочастотного кварцевого генератора для калибровки радиоаппаратуры. Сигнал синхронизации можно получить от композитного видео SCART разъема или разъема типа RCA. В тоже время неумолимо движение к цифровому телевещанию и композитные видео разъемы цифровых ТВ приемников не несут сигналов строчной развертки и их невозможно использовать для калибровки частоты.

Использование "Propagation Beacons" для калибровки частоты

Здесь необходимо предупредить читателя. В моих ранних экспериментах с QRSS я имел возможность использовать маяк IK3NWX на частоте 10.1418 МГц в качестве источника точной частоты. Тогда использовался приемник модели Target HF3S, этот же приемник использован как пример для изучения плохой стабильности частоты приемника (см. выше). Так как полоса пропускания приемника около 4 кГц я мог просматривать сигнал маяка IK3NWX в программе Argo в режиме "Full BW" – полный диапазон обзора вместе с сигналами других QRSS станций в данном поддиапазоне. При подстройке приемника по сигналам маяка через некоторое время я заметил, что частота маяка IK3NWX имела небольшой постоянный дрейф, так что если вы решили использовать такой маяк в качестве эталона, необходимо проверить стабильность его частоты. Только немногие маяки такого типа имеют очень малое изменение частоты так как имеют привязку к какому либо эталонному источнику сигнала. Такое малое изменение частоты можно увидеть только в сравнении с другим более стабильным источником частоты. Основное назначение Propagation Beacons – контроль за условиями прохождения радиоволн в определенной области, например маяк IK3NWX имеет определенное местонахождение – локатор IO93oj. По нему например можно оценивать возможность прохождения QRSS сигналов из Европы.

Вероятно 90% QRSS активности расположено в 30-метровом любительском диапазоне между частотами 10.140.000 и 10.140.100 МГц (100 Гц окно). Условия прохождения на этом диапазоне таковы, что возможны радиоконтакты между корреспондентами удаленными друг от друга от нескольких сотен до тысяч километров используя скромные антенны и очень малую мощность передатчика. QRSS активность имеется также в диапазонах 160, 80 и 40 метров. Точные частоты, на которых максимальна активность радиолюбителей часто зависит от распространенности кварцевых резонаторов на соответствующие частоты. Например на 80 метров – это частота кварцевого резонатора 3580 кГц, на диапазоне 40 метров – 7000 кГц. Активны радиолюбители и в диапазоне 10 метров используя очень малую выходную мощность (несколько милливатт) от модулей кварцевых генераторов. Нет правил на точное распределение поддиапазонов и частот для проведения QRSS связей, очень многое зависит от предварительной договоренности для проведения радиосвязи. В настоящее время развитие сети Internet позволяет таким увлеченным людям находить друг друга и проводить интересные QRSS связи. Ниже можно ознакомиться со списком электронных адресов таких энтузиастов.
Details for subscribing to the QRSS mailing list can be found here.

В дополнению к списку электронных адресов приведу ссылку на QRSS "clip-board", где можно детально ознакомиться с QRSS активностью в любое время суток. Оба интернет ресурса очень удобно использовать для идентификации QRSS сигналов.
QRSS clipboard with details of current transmissions, modes etc.

Некоторые энтузиасты QRSS имея коротковолновые приемники и компьютеры в реальном режиме времени загружают в сеть Internet снимки спектральных дисплеев с QRSS сигналами - онлайн грабберы. Количество и статус таких ресурсов может изменяться. Радиолюбитель IK0VVE создал "HF Aggregator page" (КВ агрегационная страница), объединяя множество онлайн грабберов на одной странице. Так как природа прохождения радиоволн непредсказуема, то нельзя надеяться на стабильный прием QRSS сигналов в любое время, поэтому удобно его проверять по онлайн грабберам (например на диапазон 10.140.000 – 10.140.100 МГц) просматривая снимки активности диапазона время от времени. Ниже ссылка на "HF Aggregator page".

Link to IK0VVE's "HF Aggregator" page

Много связанных с QRSS интернет ресурсов можно найти на этой странице ссылок:
Links to other QRSS resources

Настройка приемника
Мы уже говорили, что наибольшая QRSS активность находится в любительском 30-метровом диапазоне на частотах от 10.140.000 до 10.140.100 МГц. Вначале приемник настраивается на частоту 10.140 МГц в режиме с ВБП (USB). Используя тестовый генератор со стабильной частотой 10.140 МГц вблизи антенного входа приемника настраиваем приемник по биениям низкой частоты до получения частоты разностного сигнала около 800 Гц. Выбор этой частоты не имеет принципиального значения, просто она удобна так как находится в середине полосы пропускания по низкой частоте и не ослабляется в тракте приемника. В общем приемник имеет полосу пропускания от 250 до 3000 Гц. Эта точка также удобна для проверки настроек программы ARGO (см. рисунок ниже). Для всех групп программ QRSS анализа эти настройки оптимальны и типичны и рекомендуются для начала работы.

Теперь используя ARGO в режиме полно-диапазонного обзора смотрим за вертикальной спектральной линией между частотами 800 и 900 Гц сигналов вашего тестового генератора. Когда при настройке приемника тестовая вертикальная линия будет находится на спектральном дисплее между 800 и 900 Гц, то это будет означать что ваш приемник настроен на частоту 10.140 МГц. Теперь перемещаем указатель манипулятора – мышь на вертикальную спектральную линию и нажимаем ее левую клавишу, тогда вид дисплея ARGO изменяется с вертикально перемещаемого на горизонтально перемещаемое окно с шириной чуть более 100 Гц. Через несколько минут (зависит от установок длительности точки) мы увидим горизонтальную белую линию вашего тестового сигнала. Теперь наличие прямой линии будет означать хорошую стабильность частоты приемника(тестового генератора). Выключим тестовый генератор и вернемся в режим работы ARGO с широкой полосой и попробуем найти наиболее слабо выраженные спектральные вертикальные линии сигналов. Нажатие указателем мыши на любую из них снова переводит программу в горизонтально перемещаемое окно. Через несколько минут уже можно решить – QRSS сигнал это или нет. Не стоит расстраиваться, если не удалось найти QRSS сигналов в первую попытку. Необходимо сделать множество попыток в разное время суток в зависимости от прохождения, текущего уровня QRSS активности, уровня помех и т.д..

На графических ссылках ниже показаны примеры QRSS сигналов, дающих представление о видах сигналов, их силе, различия в используемой модуляции. Использование различных видов QRSS режимов популярно, так как повышается устойчивость к плохим условиям прохождения радиоволн и кроме того появляются индивидуальные черты QRSS передачи, как разновидность QRSS подписи.

WSPR (читается "whisper")

WSPR – разновидность QRSS сигналов, однако это полностью машинно-читаемый формат передачи сообщений. Визуализируется программами для приема QRSS сигналов, основное использование - мониторинг прохождения радиоволн. Последняя версия программы WSJT позволяет проводить радиосвязи с использованием этого вида модуляции. Примеры изображений сигналов WSPR изображены выше. Сейчас это развивающийся цифровой формат в радиолюбительской связи, в котором используются программы на персональном компьютере для одновременной передачи нескольких звуковых частот (мультитоновая передача с разносом между отдельными тонами в несколько герц) в узком частотном диапазоне (полоса частот излучаемого сигнала менее 10 Гц). Кодированный сигнал от передатчика может непосредственно подаваться на микрофонный вход трансивера в SSB режиме. Сигнал WSPR при приеме можно просматривать на спектральном дисплее программы ARGO или аналогичной в привычной зрительной форме.

Программное обеспечение написано Joe Taylor (K1JT), который также разработал очень успешную программу WSJT, которое используется в экспериментах по радиосвязи через метеорные потоки. На момент написания программы (Апрель 2008 года), она была несовершенна, содержала много новшеств и продолжает развиваться в настоящее время. Законченное описание этого режима в настоящий момент невозможно, так как он еще находится в своем развитии. Более подробную информацию по WSPR можно почерпнуть на сайте автора Joe Taylor (K1JT), а также загрузить программное обеспечение.
Link to WSPR download and information page.

Наибольшая активность по WSPR находится на диапазоне 30 метров, в QRSS поддиапазоне 10.140.000 – 10.140.100 МГц. Время от времени радиосвязи могут проводится в поддиапазоне 10.140.100 – 10.140.200 МГц в зависимость от активности других WSPR станций. Большое количество операторов для проведения радиосвязей могут использовать оборудование с меньшей стабильностью частоты по сравнению с QRSS стандартом. WSPR – обладает высокой чувствительностью при приеме, поэтому требует небольшой мощности передатчика (обычно 500 мВт бывает достаточно). Сейчас операторы WSPR используют передатчики с выходной мощностью в несколько Ватт с возможностью ее уменьшения. Большая мощность передатчика негативно сказывается при приеме, вызываю «засвечивание» спектрального дисплея приемной QRSS программы.

Где искать WSPR сигналы
Обычно активность на всех любительских диапазонах увеличивается в конце недели, в выходные дни. Особенно это касается проведения новых QRSS связей. Активность также зависит от времени года, условий прохождения радиоволн. Я рекомендую просматривать ссылки в статье «Принимаем QRSS сигналы на любительских КВ диапазонах» в соответствующем разделе посвященным интернет ресурсам по QRSS.

Помехи (QRM) от CW или RTTY радиостанций участвующих в соревнованиях могут создавать помехи в эти дни недели и работать возможно только после окончания соревнований. И все же 30 метровый диапазон не так плох в части помех за исключением дней, когда проводятся соревнования. Особая природа QRSS сигналов ограничивает проведение радиосвязей в связи с их длительностью – за несколько часов можно провести несколько связей. Большую часть времени другие радиолюбители обычно не замечают QRSS сигналов, так как они слишком слабы и не слышны в динамики и телефоны.

Мой собственный опыт успешного приема QRSS сигналов был довольно долгим из-за недостаточного опыта работы в этом режиме работы и наличия неприспособленной связной аппаратуры. Мне потребовалось несколько недель для проведения первой подтвержденной QRSS радиосвязи. С появлением необходимого опыта работы поиск QRSS сигналов стал быстрее и проще.

Звуковые образцы QRSS сигналов
Если у Вас возникают сложности с поиском и настройкой на QRSS станции, то возможно для получения опыта вам поможет 6 минутная звуковая запись сигналов. Во время записи искусственно создавались местные помехи, передавались только позывные радиостанций для лучшего опознавания QRSS сигналов. Запись в “wav” формате в архиве имеет объем окола 4,57 Мбайт, которую можно загрузить, распаковать и прослушать на Вашем компьютере.

В программе ARGO выбирается источник сигнала не микрофонный или линейный вход звуковой платы, а звуковой файл в формате “wav”, который Вы уже загрузили и распаковали. При прослушивании файла определяется слабые «жужжащие» помехи от телевизора и компьютера, потрескивания от статических разрядов далекой грозы. На частоте 1660 Гц с трудом можно прослушать QRSS сигналы, однако в программе ARGO их хорошо видно на спектральном дисплее. Загрузить звуковой файл можно по нижеследующей ссылке:
Zipped" QRSS audio sample for downloading. Warning, large file (4.57 M/Bytes)

Звуковой файл был записан в понедельник 23 октября 2006 года с использованием приемника прямого преобразования на 30 метров: QRSS 30 Mtr direct conversion receiver

В этом приемнике гетеродин настроен так, что частоты QRSS поддиапазона 30 метров переносятся в область промежуточных частот в районе 1660 Гц . При использовании программы ARGO выбирается "Full Band View", и просматривается область на спектральном дисплее в области 1660 Гц где можно будет увидеть две сцепленные между собой вертикальные линии (в виде змейки) – это и есть QRSS сигнал. Так же можно увидеть множестве вертикальных линий в области частот 400 и 1900 Гц. Это помехи от местного телевизионного приемника и монитора персонального компьютера.

Теперь переместим указатель мыши на частоту 1660 Гц и нажмем левую кнопку мыши, вид дисплея программы ARGO изменится с вертикального на горизонтально прокручиваемое окно с шириной свыше 100 Гц. Теперь на спектральном дисплее отображается диапазон частот 10.140000 to 10.140100 МГц. Если необходимо, что бы на дисплее отображались реальные частоты, то необходимо ввести величину частотного смещения (смотри руководство пользователя программы ARGO), в данном случае это значение равняется 10138385 (Гц). Здесь отображаются частоты в верхней боковой полосе приема, несмотря на возможное присутствие нижней боковой полосы приема при использовании DSB приемника прямого преобразования.

На частоте около 10.140080 МГц можно принимать FSK CW QRSS сигнал станции G4OEP, который выглядит как сигнал со сложной внутренней структурой и некоторым доплеровским смещением. Самый слабый сигнал принимается на частоте около 10.140027 МГц. Это FSK CW сигнал станции DL6NL.

e-mail QSL

Des (M0AYF)

Перевод:
А. Н. Анкудинов (UA3VVM)
10.05.2009

Источник публикации:
http://www.qrss.thersgb.net/Receiving-QRSS.html