Digimodos HF – (Parte 4)

Traducción y adaptación de la pagina Digital Modes-PSK31, etc;
de G4UCJ y de la de ZL1BPU Digital Modes.

Autor: Pascal Bimas F1ULT

Traducido al español por Joaquin, EA4ZB

CLOVER

Semi-duplex, PSK/ASK variable, bloque asincrónico, conectado, corrección de error.

El Clover se parece más al packet que cualquier otro modo – cada flujo de datos está precedido de una sincronización. No hay fijada una longitud de trama o de duración del acuse de recepción. El Clover es otro protocolo de transmisión de datos en HF de altas prestaciones pero, al igual que el G-TOR, está registrado (HAL Communications) y es igualmente muy caro. Puede alcanzar un rendimiento de datos más bien importante en un canal de HF utilizando técnicas diferentes incluyendo la compresión de datos. Emplea la manipulación por cambio de fase y presenta los siguientes modos:

Formato Descripción Rendimiento
BPSM 4 pulsaciones 2 fases 125 bps
QPSM 4 pulsaciones 4 fases 250 bps
8PSM 4 pulsaciones 8 fases 375 bps
16PSM 4 pulsaciones 16 fases 500 bps
8P2A 4 pulsaciones 8 fases 2 amplitudes 500 bps
16P4A 4 pulsaciones 16 fases 4 amplitudes 750 bps

La banda de paso de la transmisión es utilizada muy eficazmente: la longitud total de banda para todos los modos es una estrecha porción de 500 Hz con una velocidad de modulación de 31,25 baudios. Las correcciones de error FEC y ARQ son utilizadas para mejorar el rendimiento limitando las solicitudes de repetición al mí­nimo. Las prestaciones son muy buenas pero bajo condiciones mediocres con una señal débil, el PacTOR II está mejor considerado en general.

Fig. 21: Comparación de la banda de paso y de la forma de las señales en Amtor, Packet HF y Clover

Packet Radio

CSMA, AFSK, bloque asincrónico, conectado, corrección de errores.

El Packet Radio es otro modo exento de error, que añade a sus ventajas una velocidad más elevada (si las condiciones en radio lo permiten) y el aumento de la economí­a de espectro repartiendo el tiempo de ocupación de un canal con otros usuarios.

El texto transmitido es cortado en “paquetes” antes de enviarse. En el interior de ese paquete, hay el indicativo de destino del paquete, el indicativo de la fuente (por ejemplo el del remitente), informaciones de control como el tipo de paquete que está siendo enviado (control, acuse de recepción, informaciones), los datos (cuando son presentados), y un checksum que permite al receptor determinar si hay o no errores en el paquete recibido. El formato exacto del paquete está establecido por un protocolo reconocido internacionalmente llamado AX.25, que es una adaptación del protocolo comercial X.25 empleado por las redes informáticas.

El Packet Radio necesita el uso de un ordenador o de un microprocesador para controlar el protocolo y los intercambios de datos. Esto puede hacerse programando un ordenador personal o utilizando un microprocesador dedicado a este uso llamado un TNC (Terminal Node Controller) que está conectado entre un ordenador o un terminal y la radio. La proximidad del TNC deja el ordenador del operador libre para funcionar con otras aplicaciones. Un sistema hí­brido que utilice un programa informático y una tarjeta E/S es otra alternativa que permite beneficiarse a la vez de la cercaní­a de la programación y de la cercaní­a del TNC.

El Packet Radio era empleado tradicionalmente con un rendimiento binario de 1200 bps utilizando una modulación ASFK. Con el progreso de las aplicaciones y de la tecnologí­a, esto se volvió un factor más bien limitador y el tráfico a 9600 bps se convirtió en el estándar actual, por el uso de modem especializado añadido al TNC o con unas TNCs con velocidades más elevadas. Estas TNCs ponen los medios, habitualmente un modem, utilizando un procesador DSP de altas prestaciones que permite una adaptación fácil a las nuevas técnicas de modulación. Se utilizan velocidades más altas para el tráfico ví­a satélite, y en UHF para aplicaciones de redes. Velocidades de 19200 bps y por encima son habituales. El Packet Radio puede escucharse en HF, trabaja a 300 baudios, pero las prestaciones son mediocres y la banda de paso de la transmisión es ineficaz en comparación con técnicas más modernas como el NEWQPSK, el Clover y el PacTOR.

Feld-Hell

Semi-Duplex, ASK, casi-sincrónico, no conectado, resistente a los errores.

Feld-Hell significa “Field Hellschreiber” (Hellschreiber de campo) o “escritura clara”. Fue inventado en 1929 por Rudolf Hell, fue el primer método ampliamente utilizado para la transmisión de texto por fac-simil. Cada carácter es definido por una matriz de 7 x 7 puntos, incluyendo espacios delante, detrás, encima y debajo del carácter. Cada punto es transmitido en una secuencia estrictamente minutada empleando una manipulación todo o nada de una portadora o de una subportadora. Cada carácter tarda 400 ms en ser enviado, así­ se alcanza un rendimiento de 2,5 caracteres/seg o 25 PPM .

Fig 22: El Hell(schreiber) parece raro pero no es un espejismo ! He aquí­ la prueba con la imagen, he recibido este intercambio de señales entre DJ9UY y DG5GTI durante un Contest Internacional Hellschreiber en octubre de 2004.

La señal es como la del Morse a alta velocidad, con una banda de paso estrecha similar. El Feld-Hell es eficaz a nivel de espectro y de la potencia y es extremadamente resistente al ruido porque es legible directamente por el hombre, los puntos debidos al ruido son rechazados y las letras son reconocidas en el contexto, (el texto es aún reconocible cuando el 20 % de los bits de datos son erróneos – el RTTY desaparece completamente al 5 %). El Feld-Hell es propenso a las interferencias de las portadoras posicionadas exactamente sobre esa frecuencia y sufre errores temporales causados por desvanecimientos rápidos. Por causa de la ausencia de sincronización, el ruido no afecta más que un poco a la interpretación visual de los caracteres. La precisión del plazo de la secuencia sólo necesita ser mejor que 5% y la falta de sincronismo está compensada imprimiendo el texto dos veces, una lí­nea encima de la otra. El Feld-Hell tiene un numero significativo de seguidores en HF donde la utilización de técnicas DSP y de programas modernos han aumentado sus prestaciones y han relanzado su popularidad. Es necesario citar la participación activa de los colegas ZL1BPU, IZ8BLY y G3PTT a este respecto. Sus prestaciones en las bandas ruidosas como los 80 m son muy buenas, aunque la recepción se deteriora cuando hay una interacción significativa entre la onda del cielo y la onda del suelo.

Están disponibles programas para la interface “Hamcomm”, las tarjetas de sonido del PC, los microprocesadores especializados o los modems hardware y varios DSP.

Una variación del Feld-Hell llamada GL-Hell ofrece una posibilidad de transmisión asincrónica, utilizando una secuencia de arranque al principio de cada carácter. Fue desarrollado para rivalizar con el RTTY pero no se ha empleado mucho, excepto ocasionalmente en VHF. Está afectado por el ruido como el RTTY y está adaptado únicamente para los enlaces más bien tranquilos.

Fig. 23: La máquina GL-Hell empleaba una banda ancha de 9 mm y no imprimí­a encima más que una línea de texto. Observad como, en la impresión de abajo obtenida a partir de una máquina GL real de Siemens, hay solo un rango de texto de impresión y cómo el texto queda exactamente horizontal aunque las letras individualmente puedan estar inclinadas.

C/MT-Hell, S/MT-Hell

Semi-Duplex, Multi-Frecuencia, no-sincrónico, no-conectado, resistente a los errores.

Concurrent Multi-Tone Hellschreiber, Sequential Multi-Tone Hellschreiber. Parientes próximos del Feld-Hell, estos modos transmiten los caracteres de texto como una serie de puntos pero las similitudes terminan aquí. En MT-Hell cada rango de carácter es transmitido a una frecuencia diferente, permitiendo que el texto sea transmitido en el ámbito de frecuencias y leído utilizando un espectrógrafo o un programa de trazado tipo cascada. Puesto que la importancia de la duración de un punto es suficientemente flexible, el texto no es legible en el ámbito de tiempo. La velocidad del punto es mayor en reporte con las proporciones que dan un aspecto correcto al carácter que necesita de mayor precisión en el tiempo.

El Concurrent MT-Hell transmite múltiples (se siete hasta 16) tonos al mismo tiempo, permitiendo un trazo vertical tal como la parte vertical de una “T” para ser transmitida entera en una sola vez. Las columnas son enviadas secuencialmente sin ninguna demora entre ellas. Las ventajas del C/MT-Hell son un enví­o de texto rápido para una velocidad de modulación mí­nima, los caracteres verticales y la posibilidad de representar no importa que fuente si son utilizados suficientes tonos. El inconveniente mayor es que el transceptor debe ser extremadamente lineal o entonces la banda de paso de la señal se ensancharía y el carácter se volvería difuminado. Otro inconveniente es que la potencia de emisión disponible debe ser repartida entre todos los tonos.

Fig. 24: El Concurrent MT-HELL está siempre derecho.

El Sequencial MT-Hell transmite múltiples (habitualmente cinco o siete) tonos pero nunca más de una a la vez. Eso tiene por efecto que los caracteres generalmente se inclinen hacia la derecha, tal como en Feld-Hell. La secuencia debe implicar algunos retrasos para las partes “blancas” del carácter, para permitir que la forma del carácter aparezca correcta, pero no tiene necesidad de transmitir periodos de longitud entera para los puntos “blancos” como en el caso del Feld-Hell. Las ventajas del S/MT-Hell la simplicidad en la generación de la señal, la posibilidad de generar la señal con una manipulación FSK con un simple oscilador de cuarzo, VXO o VCO, el tráfico con un transceptor CW u otro de clase C y la capacidad de poner toda la potencia en cada punto. Los inconvenientes son el número limitado de fuentes apropiadas, seguras confusiones del texto debido a las transiciones de manipulación y de una velocidad de modulación más elevada para la misma producción de texto equivalente.

Fig. 25: el Secuencial MT-HELL se inclina hacia la derecha.

El MT-Hell es flamante – inventado en 1998 por trabajadores con experiencia con el Feld-Hell, pero buscando mejorar las prestaciones. Con el MT-Hell, encontraron todo lo que necesitaban. El MT-Hell es extremadamente inmune al ruido, puesto que la mayorí­a del ruido se encuentra en el ámbito el tiempo. Las interferencias debidas al portadoras se limitan a una estrecha lí­nea a través del texto, e incluso los relámpagos, las señales SSB y de otros métodos digitales tienen efectos mí­nimos. Múltiples señales Mt-Hell pueden recibirse e indicarse al mismo tiempo sin interferencia, mientras estén sobre frecuencias diferentes y dentro de la banda de transmisión del receptor. Las técnicas de recepción son idénticas para el S/Mt-Hell y el C/Mt-Hell pues los métodos son mutuamente compatibles. Las señales son a lo sumo de un ancho de 300 Hz y la producción varí­a, pero es tí­picamente de 25 MPM (palabras por minuto). Están disponibles programas informáticos para tarjeta de sonido del PC y DSP. El Sequential Mt-Hell puede transmitirse utilizando un simple programa BASIC o DOS mediante el altavoz interno del PC.

Fig. 26: Jim K6OYY contactando con Murray ZL1BPU en 30 m.

El Mt-Hell no está adaptado para la transferencia de ficheros o datos pero es ideal para QSOs aleatorios y las redes bajo condiciones realmente hostiles. Tiene utilidad en LF para la identificación de baliza y puede emplearse con enví­os CW QRP con muy buenos resultados. Las prestaciones del MT-Hell rivalizan con todas las técnicas digitales, incluso las más costosas. Aunque de momento los usuarios son poco numerosos, esperamos que este numero aumente considerablemente hasta dar la vuelta al mundo entero.

Fin de la Parte 4

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