Digimodos HF – (Parte 5)

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

Código Morse

Semi-Duplex, ASK, bit sincronizado, no-conectado, resistente a los errores.

En principio, clarifiquemos una idea falsa: CW significa “Continuous (Amplitud) Wave”, no Morse, lo que implica realmente una onda de amplitud continua manipulada en todo o nada o por recorte de la portadora. El Morse no es más que un ejemplo del método CW – el Hellschreiber, el PAM, el teletipo ASK y los modos PWM son otros. (Por ejemplo, las señales horarias LF son transmitidas en ASK o PAM a dos bits).

El Código Morse es el modo de transmisión digital más antiguo. (Nota – el Morse es transmitido digitalmente pero se recibe de manera analógica – es un modo “Fuzzy”). El código Morse se usa desde hace más de 150 años. Cada letra del alfabeto es definida por un grupo de puntos, de trazos (tres veces la duración de un punto), y de espacios con la duración de un punto. Porque los números de puntos, de trazos y de espacios en cada carácter varí­a, la longitud de los caracteres varí­a también. Se dejan tres puntos de espacio entre los caracteres y al menos cinco entre las palabras.

El juego de caracteres Morse se llama “varicode”. Se concibió por Samuel Morse y otros, de modo que los caracteres empleados más a menudo tengan el más reducido número de elementos, reduciendo así­ la duración de transmisión. El código Morse puede ser enviado con un “pico”, un manipulador electrónico o mecánico o bien a partir de un ordenador. Hasta cierto punto, incluso puede ser recibido por un ordenador con tal que las condiciones y la manipulación sean estables.

Fig. 27: La decodificación de esta señal CW ideal por estable no planteará problemas con CwGET por ejemplo.

Fig. 28: Al contrario, esta señal cuya amplitud varí­a mucho y que es además propensa a mucho ruido será más difí­cil de decodificar por la máquina, si no imposible. Eso se traducirá en muchas letras E (punto), T (trazo) o códigos erróneos. El OM hará sin duda una mejor interpretación del audio.

El Código Morse se concibió para ser interpretado por el hombre y numerosos operadores son capaces de enviar y recibir más a 25 PPM Porque el oí­do y el cerebro deciden sobre lo que se ha recibido en el contexto, el Código Morse, a pesar de su edad y su simplicidad, todaví­a está considerado un buen método para un uso en situaciones donde las señales son débiles y donde hay un fuerte ruido. El equipo necesario para transmitir y recibir el Código Morse es muy básico.

Una variante moderna del Morse, llamada CCW (Coherent CW) aplica un tratamiento DSP perfeccionado a la transmisión y a la recepción del Código Morse a una velocidad estándar de 12 PPM utilizando una secuencia extremadamente precisa.. A pesar de la complejidad, los resultados no son tan buenos como los que se realizan entre dos operadores con experiencia en Código Morse. El nombre es también inadecuado puesto que por una parte (a) es efectivamente una comunicación sincrónica aunque la palabra “coherent” viene, en su origen debido a que una vez sincronizados, el emisor y el receptor están en “Coherencia” y, que por otra parte (b) mientras que el Morse se transmite generalmente en CW (ondas de amplitud continua), estas últimas no corresponden forzosamente al código Morse. Morse sincrónico habrí­a sido un nombre más apropiado.

MT63

Semi-Duplex, PSK multifrecuencia, sincrónico, no-conectado, resistente a los errores.

El MT63 es una nueva técnica desarrollada por SP9VRC y está destinado a establecer QSOs aleatorios. Más que probar de conservar una banda de paso estrecha, el MT63 utiliza intencionadamente 64 tonos paralelos en una banda pasante de 1 Khz., dispersando la señal para oponerse al fading, los parásitos y las interferencias de las portadoras. Se destina a las transmisiones rápidas de teclado a teclado. Los tonos se espacian en 15,625 Hz uno del otro, entre 500 y 1.500 Hz. La modulación es de BPSK diferencial a 10 baudios, con bits de coseno realzado. El rendimiento binario bruto es de 640 bps y no es necesaria ninguna corrección de error.

La técnica de codificación utilizada por el MT63 es nueva – con 64 tonos hay varios millones de combinaciones posibles de codificación pero las 128 combinaciones ASCII empleadas han sido escogidas utilizando una “Función Hadamard” para ser diferentes estadí­sticamente las unas de las otras (los caracteres siendo ortogonales o biortogonales entre ellos). El carácter recibido puede ser comparado con la combinación más próxima conocida (predefinida), para decidir con toda probabilidad cual es el carácter correcto. Esta técnica permite que un cuarto de los datos puedan ser erróneos sin pérdida de una visualización correcta.

Fig. 29: Espectro de potencia del MT63.

Los resultados del MT63 son muy buenos sobre frecuencias donde hay fading con interferencias significativas. Están disponibles programas para MT63 para la unidad DSP EVM y para PC. Consultad el capí­tulo consagrado al MT63 en la Web de ZL1BPU o F1ULT para más información sobre este potente modo.

PSK31

Semi-Duplex, PSK, sincrónico, no-conectado, corrección de error.

El PSK31 es un nuevo método de banda estrecha previsto para QSOs aleatorios de persona a persona (no para uso con estaciones automatizadas). Proporciona muy buenos resultados en una banda de paso mí­nima, puesto que el rendimiento de las señales se mantiene bajo, solamente 31,25 bits/segundo, de ahí­ el nombre. A pesar del bajo rendimiento, el rendimiento medio corresponde a una velocidad de mecanografiado rápida de más de 50 PPM, debido a una técnica de codificación innovadora. Este modo ha sido desarrollado por SP9VRC y G3PLX. Están disponibles programas para persas unidades DSP (EVM, Texas C50, AD Sharc), para PC bajo Linux y bajo Windows con tarjeta de sonido compatible SoundblasterTM así­ como para la unidad PTC II de SCS.

El sistema es sincrónico, la detección del reloj se hace a partir de la amplitud de las pulsaciones. No está integrado ningún bit de Start o Stop ni ninguno de protocolo ARQ o de adaptación a las condiciones. Como se utiliza la manipulación por cambio de fase (PSK), las transmisiones por tanto son poco afectadas por el ruido y la recepción es muy sensible, por lo tanto no es necesaria ninguna corrección de error.

El PSK31 ofrece también un método QPSK, que, en la misma banda de paso, ofrece un sistema de corrección de error FEC, donde los errores se excluyen utilizando una técnica convolucional llamada decodificador Viterbi, que funciona continuamente (en vez de en bloques de datos) para restablecer los datos correctamente.

Fig. 30: Representación de unas señales PSK31 caracterizadas por una banda de paso estrecha.

El PSK31 es perfecto para las redes como no tiene acuse de recepción o de método ARQ, y bien calibrado cualquier persona recibirá los datos perfectamente en cuanto llegue a ajustarlo correctamente. El modo es increí­blemente sensible y algunos operadores de Morse admiten que el PSK31 es el premier método informático de lectura que se acuerda a las prestaciones del Morse para señales débiles.

Los datos son enviados en BPSK o en QPSK, y para minimizar la banda de paso se pone cada señal en forma de coseno realzado. Los filtros de las emisoras y receptores se utilizan para proporcionar los mejores resultados posibles. La señal es muy estrecha – inferior a 80 Hz de ancho. Otra caracterí­stica inusual del PSK31 es que el juego de caracteres empleado es un “varicode”, como el Código Morse, permitiendo que la mayorí­a de los caracteres a menudo sean enviados más rápidamente. Están disponibles programas para varias plataformas en la Web del PSK31.

Fig. 31: Ejemplo de un QSO distendido en PSK31 entre EA2MT y IZ3CJB que no se limitan a la utilización de macros y a los cambios tradicionales. Las otras lí­neas paralelas a la señal PSK31 corresponden a las interferencias generadas por el PC en la decodificación y a la ausencia de interface con aislamiento galvánico.

NEWQPSK

Semi-Duplex, QPSK multi-tono, sincrónico, conectado, corrección de error.

Desarrollado por Pawel SP9VRC, el NEWQPSK es un protocolo de packet KISS/AX25 con unas prestaciones impresionantes. Se utilizan 15 tonos inpiduales y cada uno tiene una modulación QPSK a 83,333 baudios. El rendimiento de la hilera da unos impresionantes 2500 bits/seg. Cada paquete tiene un encabezamiento en dos fases para una sincronización rápida y una corrección de error de frecuencia. Los datos se distribuyen en tiempo y en frecuencia, utilizando una función Walsh, que proporciona redundancia, una corrección de error por anticipado (FEC) y por lo tanto una robustez significativa por lo que se refiere a los impulsos del ruido y las interferencias. Se le conoce también con el nombre Q15X25.

Hay tres métodos FEC, sin, ligero y fuerte. El uso del FEC reduce significativamente la necesidad de solicitar repeticiones de mensaje ARQ. En modo FEC ligero, el rendimiento es de 1833 bits/seg, mientras que en modo FEC fuerte el rendimiento es impresionante 833 bits/seg, con la capacidad de corregir hasta tres errores de bit por carácter sin necesitar repetición.

El NEWQPSK funciona en el EVM DSP56002 de Motorola, que va como un TNC. La unidad funcionará sin importar con que programa de packet en la interface KISS. El NEWQPSK está adaptado para las HF o las VHF, y es capaz en HF de rendimientos mucho más elevados que los modos packet convencionales.

Frecuencias para modos digitales en HF:

Fuentes: F1AFZ 04/2003 y sitios de internet
En VHF la frecuencia reservada para estos modos: 144.138MHz (salvo SSTV en 145.500MHz)

Estas frecuencias (en Mhz) pueden variar ligeramente de un país a otro siguiendo la reglamentación en vigor en esos paises. Estos son datos a título orientativo.

MFSK16

3580

7037

10147

14080

18105

21080

24929

28080

MT 63

3590-3600

7038-7040

10135-10138

14112-14115

21130-21148

28130-28188

HELL

3580

7035-7040

10137-10140

14063

18105-18108

21075-21078

28075-28078

PSK 31

3580

7035

10142

14070

18100

21080

24920

28120

RTTY

3580-3620

7035-7045

10142-10150

14070-14099

18100-18110

21080-21120

24920-24930

28050-28150

SSTV

3730-3740

7040

14230

21335-21345

28675-28685

PACKET

3620

14089

21100-21120

28120-28150

Si no se selecciona la banda lateral apropiada, os arriesgáis a no encontrar a nadie en esas frecuencias. Sin embargo, algunos programas tienen una función correctora de inversión REVERSE.

Fin de la Parte 5

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