5. Emisje PSK31, FSK31 i MFSK16

5.1. PSK31
System PSK31 został opracowany przez Petera Martineza, G3PLX, w oparciu o koncept Pawła Jałochy, SP9VRC. Głównym polem jego zastosowania jest dialog w stylu dalekopisowym. Ze względu na stosunkowo niewielk± szybkość transmisji i nieskomplikowane mechanizmy zabezpieczaj±ce przed przekłamaniami nie nadaje się on zasadniczo do transmisji plików dwójkowych. Stosowana szybkość transmisji 31,25 bit/s może wydawać się mała ale dzięki zastosowaniu kodu o zmiennej długości znaku efektywna szybkość transmisji jest zbliona do szybkości dalekopisowej (RTTY) i jest wystarczaj±ca do prowadzenia dialogu. Zamiast kluczowania częstotliwości stosuje się dwu- lub czterofazowe kluczowanie fazy. Dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu impulsów kluczuj±cych - maj± one kształt podniesionego cosinusa - jak i też właściwościom kluczowania fazy sygnał PSK31 zajmuje w±skie pasmo częstotliwości: 40 Hz na poziomie -3 dB i 80 Hz na poziomie -40 dB. Zajmowane pasmo jest więc węższe aniżeli w przypadku pozostałych amatorskich emisji cyfrowych ale i węższe niż dla telegrafii. Ilustracja pierwsza przedstawia sygnał RTTY a druga - PSK31.
W systemie PSK31 stosowane s± dwa rodzaje modulacji (odpowiadaj±ce dwóm trybom pracy): BPSK i QPSK. W pierwszym z nich kluczowana fala przyjmuje dwa położenia fazy różni±ce się od siebie o 180 °. W drugim s± to cztery położenia rozmieszczone co 90 °. Dodatkowa pojemność kanału jest wykorzystana do transmisji informacji służ±cej do korekcji przekłamań.
System PSK31 jest opisany szczegółowo na dysku ŚR-02 i w Internecie m.in. w witrynach aintel.bi.ehu.es/psk31.html i www.teleport.com/~nb6z/psk31.htm.
5.2. Praca emisj± PSK31
PSK31 wymaga szczególnej staranności w ustawieniu parametrów nadawania, odbiornika i konfiguracji programu, głównie ze względu na jego w±skopasmowość. Przesterowanie nadajnika powoduje nadmierne poszerzenie widma i utratę najważniejszej zalety systemu. Precyzja dostrojenia odbiornika jest zależna od rodzaju wybranego filtru. Do współpracy z programami stosuj±cymi płytkę dźwiękow± komputera jako modem cyfrowy najlepiej stosować foniczny filtr SSB a po dostrojeniu odbiornika tak aby podzakres cyfrowy znalazł się w paśmie przenoszenia odbiornika (korzystnie jest aby interesuj±ce stacje znalazły się w pobliżu środka pasma) wyboru stacji dokonuje się na ekranie za pomoc± myszy. Programy tej kategorii s± wyposażone w w±skopasmowy filtr cyfrowy i automatyczn± regulację dostrojenia kompensuj±c± niestabilności częstotliwości stacji. Automatyka dostrojenia powinna być zasadniczo stale wł±czona. Do wyj±tkowych sytuacji, w których wymagane jest wył±czenie automatyki należy odbiór słabej stacji w pobliżu silnego sygnału, który mógłby spowodować przeskok automatyki.
Użytkownicy kontrolerów PTC-II(e) powinni wł±czyć filtr w±skopasmowy i kompensować ew. niestabilności częstotliwości przez dostrajanie odbiornika. Filtr w±skopasmowy można wł±czyć, korzystaj±c z programu, także w przypadku silnych zakłóceń. Wymaga to oczywiście precyzyjniejszego dostrojenia odbiornika przez operatora.
Kompresor mowy powoduje zniekształcenia sygbału i znaczne poszrzenie jego widma i z tego też powodu powinien być wył±czony. Standardowo stosowana jest górna wstęga (USB) chociaż w trybie BPSK wybór wstęgi jest nieistotny. W trybie QPSK wymagana jest zgodność wstęg bocznych a ew. niezgodność musi być skompensowana przez inwersję położenia sygnału. Do wł±czania nadajnika można użyć VOX-u lub każdego innego z dostępnych w MixW sposobów. Na ilustracji poniżej widoczne jest widmo odbieranego sygnału po wł±czeniu filtru SSB. Jak widać w paśmie przenoszenia filtru mieści się większa liczba stacji, (w przykładzie 8) które mog± być wybierane przez operatora za pomoc± myszy.
Zaleca się stosowanie możliwie małych mocy nadawania. Dzięki w±skopasmowości emisji małe moce nadawania s± w zupełności wystarczaj±ce. Jest to typowa emisja QRP.
Przeważnie stosowana jest modulacja BPSK, natomiast modulacja QPSK bywa stosowana jedynie w warunkach wymagaj±cych korekcji przekłamań. Zasady korzystania z automatyki dostrojenia (AFC) omówiono powyżej. Pole "Lock" ("chwytanie") powinno pozostać niezaznaczone (częstotliwości nadawania i odbioru s± równe sobie) poza przypadkani odbioru stacji niestabilnych, wymagaj±cych znacznego dostrajania za pomoc± automatyki. Blokada szumów i jej próg mog± być dowolnie ustawiane przez operatora w zależności od warunków odbioru. Pole inwersji jest nieczynne dla BPSK ponieważ jest ono niestotne. Jak to omówiono powyżej inwersja może być konieczna jedynie dla modulacji QPSK. Inwersji położenia sygnału można dokonać w trakcie pracy na pasmach za pomoc± menu "Mode | Inverted" ("Emisja|Odwrócenie"). Podobnie jak w przypadku pozostałych rodzajów emisji odwrócenie położenia odnosi się do standardowego położenia dla wybranej wstęgi bocznej. Położenie widma sygnału jest dobierane przez program w zależności od wybranej w menu "Configure | Spectrum" ("Konfiguracja | Widmo") wstęgi. W przypadku sterowania radiostacji za pomoc± poleceń CAT można w ww menu wybrać pozycję "Auto". Położenie widma jest wówczas dobierane przez program po odpytaniu wstęgi wybranej w radiostacji.
Sygnał PSK31 jest widoczny w oknie widma w postaci dwóch linii przypominaj±cych nieco tory kolejowe. W celu dostrojenia programu do wybranej stacji należy j± zaznaczyć za pomoc± lewego klawisza myszy.
Po zaznaczeniu stacji tekst nadawany przez ni± jest wyświetlany w oknie odbiorczym. Jeżeli pomimo, że sygnał stacji jest silny tekst nie pojawia się w oknie warto sprawdzić czy nie występuje niezgodność wstęg bocznych (istotne tylko dla modulacji QPSK).
Tekst przeznaczony do nadania należy, analogicznie jak we wszystkich innych rodzajach emisji, wpisać do okna nadawczego. Nadajnik jest wł±czany za pomoc± przycisku T/R w oknie MixW, klawisza Pause/Break albo pola TX/RX w linii infoermacyjnej. Nadany tekst jest kopiowany do okna odbiorczego. Operator może na bież±co dopisywać dalszy tekst do okna nadawczego lub modyfikować istniej±cy (jeszcze nie nadany). W celu zakończenia transmisji należy ponownie nacisn±ć jeden z wymienionych powyżej elementów. Klawisz ESC (escape) powoduje natychmiastowe przerwanie transmisji bez nadania całości tekstu. Operator może zautomatyzować przebieg transmisji za pomoc± makrorozkazów.
Alfabet PSK31 obejmuje duże i małe litery oraz wszystkie znaki przestankowe, a więc nadawane teksty należy pisać w zwykły sposób zgodnie z zasadami pisowni. Odróżnia to emisję PSK31 od emisji RTTY i AMTOR gdzie dostępne s± wył±cznie duże litery, cyfry i podzbiór znaków przestankowych.
Wzmocnienie mikrofonu (wysterowanie) należy dobrać tak aby moc wyjściowa była równa najwyżej połowie mocy maksymalnej (mocy, przy której zaczyna działać ogranicznik), o ile w instrukcji nie podano niższej mocy dopuszczalnej dla pracy ci±głej. Emisja PSK31 nie wymaga stosowania większych mocy nadawania - można więc śmiało stosować moce QRP.
Sygnał akustyczny pochodz±cy z komputera ma amplitudę rzędu 1 V i może powodować przesterowanie nadajnika nawet pomimo ustawienia wzmocnienia mikrofonowego w pobliżu minimum. Przeważnie konieczne jest wł±czenie dzielnika napięcia pomiędzy wyjście komputera i wejście mikrofonowe radiostacji.
Na ilustracji przedstawiono sygnały kilku stacji PSK31. Zaznaczona stacja znajduj±ca się w pobliżu środka okna jest stacj± odbieran±. Po lewej stronie widoczna jest stacja nadaj±ca wypełniacze zamiast tekstu użytecznego. Po prawej stronie, zaznaczonz elips±, widoczny jest sygnał stacji przemodulowanej. Zajmuje ona wielokrotnie szersze pasmo i powoduje zakłócenia w s±sednich kanałach. Stacje pracuj±ce w zakresie liniowym charakteryzuj± się współczynnikiem zniekształceń nieliniowych (IMD) -25 dB lub poniżej. Wyświetlany w linii informacyjnej współczynnik zniekształceń nieliniowych dotyczy stacji korespondenta. Jakość własnego sygnału można ocenić dopiero na podstawie raportów korespondentów. W przypadku występowania zniekształceń nieliniowych należy zredukować poziom sygnału akustycznego (wysterowanie toru mikrofonowego).
5.3. FSK31
Zasadnicz± różnic± między emisjami PSK31 i FSK31 jest zastosowanie w tej ostatniej położeń fazy 90 i 270 ° (DBPSK) zamiast 0 i 180 °. FSK31 jest odporniejsza na przemodulowanie aniżeli PSK31. Porównanie widm emisji PSK31 i FSK31 na poziomie -40 dB przedstawiono poniżej.

Transmisja | Czysty sygnał | Lekkie przemodulowanie | Silne przemodulowanie
| PSK31 | FSK31td>PSK31 | FSK31 | PSK31 | FSK31
Wypełniacze | 31 | 31 td>220 | 124 | 500+ | 160
Przypadkowy tekst | 80 | 60 td>220 | 93 | 500+ | 93

Od strony operatorskiej nie ma różnic między emisjami PSK31 i FSK31.
5.4. Emisja MFSK16 w ł±cznościach DX-owych
Służby profesjonalne s± zainteresowane transmisj± danych w sposób możliwie niezawodny przy wykorzystaniu nowoczesnych technologii, większych mocy nadawania lub szerszego pasma przenoszenia. S± one głównie zainteresowane niezawodn± komunikacj± na krótkie dystanse. Służba amatorska stawia sobie zasadniczo podobne cele, zwłaszcza w zakresach UKF, ale w zakresach krótkofalowych celem jest prowadzenie ł±czności na dalekich dystansach. W zakresach krótkofalowych istotnym ograniczeniem jest szerokość przyznanych zakresów pracy i ustawowe ograniczenie mocy nadawania. Wymagania odnośnie niezawodności i bezbłędności poł±czeń nie s± tak wysokie jak w przypadku służb profesjonalnych. Wymagania odnośnie szybkości transmisji amatorskich s± również niższe. Współzależność pomiędzy szbkości± transmisji, jej niezawodności± i zajmowan± szerokości± pasma opisana jest prawem Shannona. Opisuje ono wzajemn± wymienność powyższych wielkości.
Amatorzy mog± też w razie potrzeby poczekać na korzystniejsze warunki propagacji fal albo nawi±zać poł±czenia ze stacjami akurat dostępnymi. Większość ł±czności amatorskich jest ł±cznościami bezpośrednimi w odróżnieniu od systemów rozpowszechniania wiadomości stosowanych przez służby profesjonalne.
Postęp techniki spowodował, że do stosowanych od lat systemów RTTY i Hella doszły nowe j.np. PSK31. W nowo opracowanych systemach stosowane jest coraz częściej różnicowe kluczowanie fazy (DPSK) zapewniaj±ce poprawę stosunku sygnału do szumu i zmniejszenie stopy błędów w porównaniu z innymi sposobami modulacji. Jednym z najważnieszych problemów, z którymi spotyka się amatorska komunikaja na dalekich dystansach s± zaniki selektywne i wahania jonosferyczne. Systemy stosuj±ce kluczowanie fazy s± jednak wrażliwe na oba te rodzaje zakłóceń.
Jednym z rodzajów modulacji zapewniaj±cych odporność na wymienione rodzaje zakłóceń jest MFSK. Jest on w różnych odmianach stosowany przez służby wojskowe wielu krajów zachodnich i znany pod nazwami Piccolo i Coquelet.
W amatorskim systemie MFSK wykorzystano możliwości oferowane przez cyfrow± obróbkę sygnałów. S± one powszechnie dostępne dzięki komputerom PC i wbudowanym do nich podsystemom dźwiękowym.
W systemie MFSK (Multi - Frequency Shift Keying) stosuje się większ± liczbę podnośnych akustycznych modulowanych sygnałem danych. Jest to więc swego rodzaju rozszerzenie konceptu znanego z emisji RTTY, w którym stosowana jest jedna kluczowana częstotliwościowo podnośna. Podnośne te mog± być transmitowane równolegle lub kolejno. Przykładowo w systemach Piccolo i Coquelet s± one transmitowane kolejno a w systemie MT-Hella stosowane s± obydwie możliwości.
Stosowane s± w±skie odstępy tonów co pozwala na otrzymanie znacznych efektywnych szybkości transmisji w ±skich zakresach częstoliwości - przykładowo 64 bit/s w paśmie 316 Hz. Na ilustracji poniżej przedstawiono widmo sygnału MFSK16 (stosuj±cego 16 podnośnych) odległych od siebie o 15,625 Hz. Szybkość modulacji dla każdej z nich wynosi 15,625 boda. Wypadkowa szybkość transmisji wynosi 62,5 bit/s (ok. 80 słów/min). Szerokość zajmowanego pasma częstotliwości równa się 316 Hz. Dwie widoczne poziome linie odpowiadaj± częstotliwościom 1000 i 1300 Hz. Skala czasu równa się 20 sekundom. Widoczny pakiet danych zawiera ok. 120 znaków. W systemie MFSK16 stosowana jest korekcja FEC, a więc efektywna szybkość transmisji wynosi 31,25 bit/s (42 słowa/min).
System MFSK charakteryzuje się następuj±cymi zaletami:
- duż± odporności± na zakłócenia impulsowe i szumowe dzięki zastosowaniu w odbiorniku w±skopasmowych filtrów dla każdej z podnośnych.
- stosunkowo niska szybkość modulacji dla każdej z podnośnych zapewnia odporność na interferencje spowodowane odbiorem wielodrożnym. Wypadkowa szybkość transmisji jest wyższa dzięki zastosowaniu wielu podnośnych.
- moc nadajnika pozostaje stała.
- niewrażliwości± na zaniki i wpływ efektu Dopplera.
- stopa błędów maleje wraz z powiększaniem liczby podnośnych - odwrotnie aniżeli w systemach PSK.
Najważniejszymi wadami, albo niedogodnościami systemów MFSK s± konieczność zapewnienia wysokiej stabilności częstotliwości stacji i konieczność precyzyjnego dostrojenia odbiornika zwi±zane z małymi odstępami podnośnych i zajmowanym w±skim pasmem częstotliwości. Różnica między częstotliwościami nadawania korespondentów nie powinna przekraczać 5 Hz. W stosunku do przepływności systemy MFSK zajmuj± szersze pasmo aniżeli sytemy PSK albo FSK z jedn± podnośn±. Indeks zawarty w oznaczeniu informuje o liczbie używanych podnośnych, np. w systemie MFSK16 stosowanych jest 16 podnośnych.
Każda z 16 podnośnych jest nadawana przez krótki okres czasu, po którym następuje transmisja następnej z nich. Częstotliwości podnośnych s± oddalone od siebie o wartość równ± szybkości modulacji lub jej wielokrotności dla zapewnienia ich ortogonalności tzn. uniknięcia ich wzajemnego wpływu na siebie (zachodzenia na siebie ich widm). Podnośne s± kluczowane za pomoc± impulsów prostok±tnych, a nie np. impulsów o kształcie podniesionego cosinusa jak w emisji PSK31. Stosowana jest detekcja niekoherentna.
Widmo impulsów prostok±tnych ma obwiednię typu sin(x)/x:
Widmo zawiera wierzchołki, pomiędzy którymi znajduj± się miejsca o wartości 0. Pierwsze z miejsc zerowych jest oddalone od częstotliwości podnośnej o wartość równ± szybkości modulacji, a następne - o jej wielokrotność. Rozmieszczenie widm kolejnych impulsów tak, aby wierzchołki jednych z nich przypadały w miejscach zerowych następnych minimalizuje wzajemne wpływy i przesłuchy. Wynika st±d, że odstępy podnośnych musz± być równe szybkości modulacji lub jej wielokrotności. Symulowane widmo sygnału składaj±cego się z siedmiu tak rozmieszczonych podnośnych przedstawiono na następnej ilustracji.
Skala na osi pionowej jest liniowa w zakresie 0 - 1 a na osi poziomej w radianach od -20 do +20 czyli obejmuje zakres ok. +/- 12 Hz. Szybkość modulacji wynosi w tym przykładzie 1 Hz. Następna ilustracja przedstawia rzeczywiste widmo sygnału składaj±cego się z 8 podnośnych odległych o 31,25 Hz i modulowanych z szybkości± 31,25 boda.
Poziom 0 dB na wykresie odpowiada poziomowi jednej podnośnej a szerokość pasma wg normy CCIR wynosi 331,25 Hz (+/- 166 Hz). Na granicy pasma poziom sygnału leży poniżej -30 dB w stosunku do pojedyńczej nośnej. Moc sygnału poza tak zdefiniowanym zakresem leży poniżej 0,5 % całości.
Kolejny przykład przedstawia widmo odebrane sygnału stacji oddalonej o 18000 km. Uwagę zwraca jego charakterystyczny wygl±d.
Korekcję przekłamań FEC zapewnia nadawanie danych dwukrotnie w pewnym odstępie czasu. Dzięki zastosowaniu dodatkowego kodowania osi±gnięto ponad dwukrotne zwiększenie odporności na przekłamania. Różnica ta jest nazywana zyskiem kodowania.
Powtarzanie bloków danych daje najlepsze rezultaty w przypadku zakłóceń rozmieszczonych równomiernie. Zakłócenia krótkotrwałe powoduj±ce zafałszowanie większej liczby s±siaduj±cych ze sob± bitów mog± utrudnić lub uniemożliwić zdekodowanie danych przez dekoder Viterbiego. Aby zapobiec temu niekorzystnemu zjawisku bity danych s± zamieniane między sob± (przeplatane, ang.inteleaving) przed nadaniem, a następnie ustawiane we właściwym porz±dku po stronie odbiorczej. Zakłócenie s±siednich bitów nie odbija się wówczas tak niekorzystnie na pracy dekodera ponieważ przekłamane bity s± w rzeczywistości oddalone od siebie (po usunięciu przeplatania).
Pewne niejasności mog± być wywołane użyciem w opisie dwóch terminów: szybkości transmisji i szybkości modulacji. W pierwszym przypadku jednostk± jest bit/s, a w drugim bod. W wielu omawianych w obecnej instrukcji systemach ł±czności obie te szybkości s± liczbowo sobie równe i wystarczy podanie dla uproszczenia jednej z nich. Należy jednak pamiętać, że s± to odrębne wielkości fizyczne. Najmniejsz± jednost± ilości informacji jest bit, który jak wiadomo może przyjmować jeden z dwóch stanów - "0" lub "1". Dla użytkownika korzystaj±cego z systemu ł±czności jedn± z ważnych wielkości jest ilość informacji przekazywanych w jednostce czasu. Wielkość t± - szybkość transmisji - wyraża się właśnie w bitach/s. Przy bezpośrednim poł±czeniu urz±dzeń cyfrowych np. komputerów za pomoc± ł±czy szeregowych lub komputera ze sterowan± przez niego radiostacj± jest to jedyna wielkość fizyczna charakteryzuj±ca szybkość wymiany danych. Zupełnie inaczej ma się sprawa w przypadku ł±czności radiowej albo ł±czności z wykorzystaniem modemów. Impulsy elektryczne odpowiadaj±ce poszczególnym bitom danych moduluj± sygnał nośnej (w.cz. lub akustycznej, ale w tym momencie jest to sprawa nie istotna). W najprostszym przypadku każdemu z możliwych stanów logicznych transmitowanego bitu odpowiada jeden stan nośnej - jednoznacznie określona wartość częstotliwości lub amplitudy. Czas trwania każdego ze stanów nośnej (symbolu) jest równy czasowi trwania bitu danych. Jednostk± szybkości zmian stanu nośnej jest odwrotność ich czasu trwania wyrażana w bodach. Dla przyporz±dkowania 1 : 1 j.np. w emisji RTTY obie te, fizycznie różne wielkości przyjmuj± te same wartości liczbowe, przykładowo 50 bit/s - 50 bodów. W bardziej skomplikowanych systemach nośna może przyjmować więcej stanów lub występuje większa liczba nośnych. Czterostanowa modulacja fazy pozwala na jednoczesne przekazanie informacji zawartej w dwóch bitach danych. Czas trwania symbolu (każdego ze stanów nośnej) jest więc dwukrotnie dłuższy od czasu trwania bitu albo inaczej mówi±c szybkość modulacji wyrażona w bodach jest równa połowie szybkości transmisji (wyrażonej w bitach/s). Ośmiostanowa modulacja fazy pozwala na jednoczesn± transmisję trzech bitów (stosunek szybkości transmisji do szybkości modulacji wynosi 3 : 1) itd. Ten sam efekt występuje w przypadku użycia większej liczby nośnych - osiem nośnych daje także stosunek szybkości transmisji do szybkości modulacji wynosz±cy 3 : 1, 16 - 4 : 1 itd.
W systemach, w których dane s± zabezpieczone w jakiś sposób przed przekłamaniem należy jeszcze odróżnić szybkość transmisji brutto od szybkości efektywnej czli szybkości netto. Mechanizm FEC wymaga wielokrotnej (w najprostszym przypadku dwukrotnej) transmisji danych - efektywna szybkość transmisji jest więc o połowę mniejsza od szybkości brutto, współczynnik kodowania wynosi 1/2. Przy obliczaniu efektywnej szybkości transmisji należy uwzględnić nie tylko liczbę powtórzeń ale także i wpływ sposobu dodatkowego kodowania danych, ich kompresji i ew. udział ew. danych służbowych (nagłówków, sum kontrolnych) w całości.
Zwiększenie efektywnej szybkości transmisji można osi±gn±ć poprzez kompresję danych - w najprostszym przypadku przez zastosowanie kodu o długości znaku zależnej od prawdopodobieństwa jego wyst±pienia. Przykładami tego rodzaju kodów s± alfabet Morse'a i Varicode (alfabet PSK31). Dla zobrazowania korzyści z tego wynikaj±cych porównajmy średni± długość znaku w kilku najczęściej stosowanych alfabetach:
Międzynarodowy alfabet telegraficzny nr. 2 (kod Baudota) - 7,5 bita
Międzynarodowy alfabet telegraficzny nr. 5 (kod ASCII) - 10 bitów
Varicode PSK31 - 7-8 bitów.
Porównuj±c długości znaków należy pamiętać, że kody ASCII i Varicode obejmuj± po 256 znaków, a kod Baudota tylko 62.
Długości podane dla kodu PSK31 s± wartościami średnimi ponieważ prawdopodobieństwo występowania poszczególnych znaków jest zależne zarówno od języka - podstaw± dla kodu PSK31 jest rozkład prawdpodobieństwa dla języka angielskiego - jak i od konkretnego tekstu. W systemie MFSK16 używany jest również kod o zmiennej długości znaku ale jest on różny od kodu PSK31.
Szybkość transmisji bywa czasami podawana w postaci liczby słów/min zamiast w bitach/s. Jako podstawę przeliczenia przyjmuje się pięcioliterowe słowo (Paris) wraz z kończ±cym go odstępem. Dla otrzymania liczby słów/min należy szybkość wyrażon± w bitach/s podzielić przez średni± długość znaku w bitach, pomnożyć przez 60 i podzielić przez długość słowa (6).
Dla systemu MFSK16 otrzymujemy:
Szybkość modulacji - 15,625 boda
Szybkość transmisji brutto - 15,625 x 4 = 62,5 bit/s
Szybkość transmisji netto - 62,5 x 1/2 (wsp. FEC) ) 31,25 bit/s
Liczba słów/s - 31,25 / 10 (bitów/znak) = 3,125 znaków/s
Liczba słów/min - 31,25 x 60 / (10 x 6) = 31,25 słów/min.
Zajmowana szerokość pasma nieznacznie przekracza 250 Hz.
Dla porównania emisja RTTY zajmuje pasmo 300 Hz przy szybkości transmisji 45,45 bit/s czyli 60 słów/min i nie zapewnia żadnej korekcji przekłamań. Pakiet radio w zakresach krótkofalowych zapewnia szybkość transmisji 300 bit/s z korekcj± przekłamań ale szybkość efektywna rzadko przekracza 30 słów/min a zajmowana szerokość pasma wynosi ok. 1 kHz. PSK31 oferuje szybkość transmisji 31,25 bit/s (31,25 słowa/min) i w trybie modulacji QPSK zapewnia korekcję przekłamań. Zajmowane jest pasmo nie przekraczaj±ce 100 Hz.
Dla ł±czności DX-owych najbardziej interesuj±ce s± emisje PSK31 i MFSK16. PSK31 sprawuje się kiepsko na długich trasach i rzadko daj± się zauważyć korzyści płyn±ce z zastosowania korekcji FEC. Przeważnie więc nie jest ona stosowana. MFSK16 jest niewrażliwa na wpływ efektu Dopplera, mniej wrażliwa na wpływ zakłóceń interferencyjnych i pozwala na prowadzenie ł±czności przy podobnych poziomach sygnału. Wnioski te potwierdzaj± również symulacje wpływu warunków jonosferycznych.
Emisja MFSK16 jest stosowana od niedawna w ł±cznościach amatorskich ale już zd±żyła wykazać swoj± przydatność na trasach DX-owych w wielu pasmach przy mocach nadawania rzędu 10 - 25 W a w paśmie 80 m w zasięgach lokalnych nawet przy mocach rzędu 100 mW.
Obecny standard MFSK16 jest częściowo wzorowany na systemie Piccolo z następuj±cymi różnicami:
- strumień transmitowanych danych ma charakter strumienia bitów, a nie znaków,
- podstw± jest pojedyńczy symbol, a nie ich para,
- strumień danych w emisji MFSK16 jest dodatkowo kodowany w celu zmniejszenia stopy błędów; stosowany jest kod splotowy z przeplataniem bitów,
- odstępy podnośnych i szybkości modulacji s± dzielnikami liczby 125,2 (15,625 Hz, 31,25 Hz itd.),
- transmitowane podnośne s± zsynchronizowane ze sob± w fazie (CPFSK),
- nie stosuje się dodatkowej modulacji fazy ani amplitudy.
Zastosowany kod o zmiennej długości znaku (varicode) obejmuje pełny zbiór znaków ASCII i pozwala na transmisję zarówno tekstów jak i plików dwójkowych z zabezpieczeniem przed przekłamaniami. Jest on efektywniejszy od innych kodów tego typu dzięki mniejszej liczbie zarezerwowanych (niedopuszczalnych) kombinacji. W porównaniu z kodem PSK31 jest on efektywnieszy o ok. 20 %. Średnia długość znaku w kodzie MFSK16 wynosi 7,44 bita co zapewnia wzybkość transmisji dochodz±c± do 42 słów/min.
Podnośne s± transmitowane kolejno, a nie równolegle co nie wymaga zapewnienia liniowości toru nadawczego.
"Oficjalna" witryna MFSK prowadzona przez Murray'a Greenmana, ZL1BPU nosi adres:
www.qsl.net/zl1bpu/MFSK/.
5.5. Praca emisj± MFSK16
Emisja MFSK16 zajmuje w przybliżeniu takie samo pasmo jak emisja RTTY z odstępem 170 Hz a więc ustawienia radiostacji s± takie same. Zaleca się dostrojenie odbiornika za pomoc± pokrętła precyzyjnego strojenia tak aby interesuj±ce stacje znalazły się w pobliżu środka pasma przenoszenia filtru p.cz. odbiornika. Wyboru stacji dokonuje się analogicznie jak dla innych rodzajów emisji za pomoc± myszy w oknie widma. Ze względu na to, że niektóre stacje korespondentów charakteryzuj± się niestabilności± częstotliwości opłaca się zanotować częstotliwość pracy na pocz±tku QSO i dokładniej obserwować ich dryf. Kształt znacznika myszy można zmienić z rombu na linię korzystaj±c z menu "View | Use stick cursor" ("Widok|Znacznik w postaci linii").
Kompresor mowy powinien być wył±czony. Zamiast wstęgi górnej (USB) można korzystać z dolnej (LSB) po odwróceniu widma syganłu w programie. Nadajnik może być kluczowany w dowolny sposób np. za pomoc± VOX-u. Wybór filtru zalaży od tych samych kryteriów co dla innych rodzajów emisji tzn. filtr SSB pozwala na wygodniejsze dostrojenie za pomoc± myszy i wymaga rzadszego dostrajania odbiornika ale w przypadku występowania zakłóceń filtr RTTY (FSK) może poprawić stosunek sygnału do szumu. Niestety nie zawsze możliwe jest wł±czenie filtru w±skopasmowego w trybie pracy SSB.
W programie należy wybrać emisję MFSK16 w polu rodzaju emisji w linii informacyjnej. Parametry konfiguracyjne wprowadza się za pomoc± menu "Mode settings" ("Parametry").
Otwierane jest widoczne obok okno dialogowe. Częstotliwości nadawania i odbioru zależ± od wyboru dokonanego w oknie widma, identycznie jak dla większości rodzajów emisji. Zaleca się dostrojenie odbiornika tak, aby interesuj±ce stacje znalazły się w pobliżu środka pasma przenoszenia filtru p.cz. Częstotliwości nadawania i odbioru wynosz± wówczas w przybliżeniu 1500 Hz. Automatyka dostrojenia (ARCz - AFC) powinna być stale wł±czona ze względu na wymagan± dokładność dostrojenia. Blokada szumów i jej próg czułości powinny być ustawione tak aby program nie wyświetlał błędnych znaków. Pole inwersji pozwala na odwrócenie położenia widma syganłu. Położenie widma syganłu jest dobierane przez program w zależności od wybranej w menu "Configure | Spectrum" wstęgi bocznej. Odwrócenie położenia widma odnosi się do położenia standardowego dla wybranej wstęgi. W przypadku sterowania radiostacji za pośrednictwem zł±cza CAT program wybiera automatycznie położenie widma w oparciu o odczyt wybranej w radiostacji wstęgi po zaznaczeniu w ww menu pozycji "Auto":
Stacje pracuj±ce emisj± MFSK16 spotyka się najczęściej w paśmie 20 m w pobliżu częstotliwości 14080 kHz. Brzmienie sygnałów jest zbliżone do brzmienia sygnałów RTTY. Na ilustracji poniżej przedstawiono widmo MFSK16 w oknie wskaźnika wodospadowego:
Składowe sygnału s± rozsiane w całym zajmowanym przez nie paśmie. Jego szerokość przekracza nieznacznie szerokość pasma RTTY dla odstępu 170 Hz. Po wybraniu stacji w oknie widma za pomoc± myszy w oknie odbiorczym pojawia się dekodowany tekst. Czas, który upływa pomiędzy wybraniem stacji a pojawieniem się tekstu jest nieco dłuższy aniżeli dla emisji RTTY czy PSK31. Tekst napływa w postaci bloków a nie ci±głego strumienia. Możliwe jest otworzenie większej liczby okien odbiorczych.
Tekst przeznaczony do nadania należy wpisać do okna nadawczego. Nadajnik jest wł±czany za pomoc± przycisku T/R w oknie programu, klawisza Pause/Break, pola TX/RX w linii informacyjnej albo menu "Options | TX" ("Options | RX" dla zakończenia nadawania).

Wydanie z dn. 06.07.2001.
© Prawa autorskie Krzysztof D±browski, OE1KDA.