Семейство PSK протоколов

in PSK
Обновлено: 23 Июнь 2014
Просмотров: 1566

ЖУРНАЛ "РАДИОКЛУБ"  Image  ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ЛЮБИТЕЛЬСКОЙ РАДИОСВЯЗИ  Image  

За последние годы количество цифровых протоколов для любительского радио значительно выросло, также растёт и семейство PSK протоколов. Предлагаем вашему вниманию краткие характеристики каждого протокола и самые существенные отличия.

   PSK31   PSK63   PSK125   PSK250


Cамое старое семейство PSK протоколов, в которых используется двухфазовая модуляция, между собой они отличаются только скоростью передачи информации и соответственно полосой занимаемой в эфире. Основан этот протокол, на модуляции двух фаз, 0 и 180 градусов, это достаточно эффективный способ передачи информации, при небольших помехах. Нужно отметить что манипуляция фазами сигнала, всегда ограничивает дальность связи из-за значительных фазовых искажений увеличивающихся при увеличении расстояния между корреспондентами! Увеличение скорости, с одной стороны ухудшается соотношение сигнал/шум, с другой стороны, позволяем быстрее передавать информацию. Другое название этих протоколов BPSK. Авторы протоколов G3PLX, AE4JY, KH6TY.

Скорость модуляции несущей: 31.25 , 62.5 , 125 , 250 , 500 бод

Скорость передачи текста: 37 - 590 wpm в зависимости от символов и скорости

Модуляция: DBPSK

Режим: для BPSK не имеет значения, LSB или USB боковая используется

Ширина полосы занимаемой в эфире: 70 - 700 Гц

Демодуляция: когерентная

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Исправление ошибок: отсутствует

Допустимый уход частоты: не более 50 Гц в минуту

Минимальное соотношение сигнал/шум: -11 дб для BPSK31, -7 дб для PSK63 и +5 дб для BPSK500

Программа MMVARI поддерживает работу BPSK на нестандартных скоростях 20, 45.45 и 93.75 бод, работайте на них только по договоренности. Повседневные QSO проводите на скорости 31.25. Некоторые программы (MixW), поддерживают BPSK500 этот режим имеет большую скорость передачи, но очень низкую помехоустойчивость.

   QPSK31   QPSK63   QPSK125   QPSK250


Семейство протоколов аналогичное предыдущему, только здесь используется манипуляция уже четырьмя фазами (0-90-180-270 градусов). Отличаются друг от друга только скоростью и полосой занимаемой в эфире. При увеличении скорости - ухудшается соотношение сигнал/шум. Родоначальник этих протоколов G3PLX, более скоростные варианты разработаны другими радиолюбителями. Программа MixW, поддерживает работу в режиме QPSK500.

Скорость модуляции несущей: 31.25 , 62.5 , 125 , 250 , 500 бод

Скорость передачи текста: 37 - 650 wpm в зависимости от символов и скорости

Модуляция: DQPSK

Для QPSK важно какая боковая полоса используется, LSB - USB. Рекомендуется использовать USB.

Ширина полосы в эфире: 70 - 700 Гц

Демодуляция: когерентная

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Исправление и коррекция ошибок: отсутствует

Минимальное соотношение сигнал/шум: -9 дб для QPSK31

   PSK63F   PSK125F   PSK220F


Попытки улучшения классических BPSK протоколов, привели к созданию PSK63F и PSK125F. Улучшения заключаются в добавлении системы прямой коррекции ошибок (FEC) что делает их более устойчивыми к помехам. Обратите внимание, что PSK63 и PSK125 не совместимы с PSK63F и PSK125F, хотя в эфире их сигналы выглядят одинаково! Автор этих протоколов IZ8BLY, задумал их как более помехоустойчивую альтернативу PSK31/63/125 и QPSK. В программе Stream, для работы в PSK63F/125F используются цифровые фильтры и очень эффективный, адаптивный декодер оригинальной разработки.

Вот что пишет сам автор IZ8BLY :
''PSK63F был разработан, чтобы сделать связь более устойчивой, по сравнению с PSK31 в двух случаях, во первых, более высокая скорость передачи (62.5 бод) значительно уменьшает кол-во ошибок при эффектах допплера и во-вторых, возникающие во время приема ошибки устраняются с помощью постоянно работающей FEC. В отличие от QPSK31, чувствительность PSK63F к допплерным эффектам не увеличевается, потому что используется более эффективное кодирование и большая скорость чем в PSK31, хотя полоса пропускания сигнала шире всего в два раза. PSK63F идеально подходит для коротких DX QSO дальностью до 10000 км, для местных QSO и для работы на УКВ. Протокол очень терпим к дрейфу частоты и неточной настройке. Это хороший протокол для новичков и для работы QRP. PSK63F показал отличные результаты при DX на 6m и 15m - 10m, когда эти диапазоны открыты. PSK63F полезен для передачи небольших текстовых файлов, он не так чувствителен к помехам как PSK31 и устойчив к QRM как MFSK16.''

Протокол PSK220F предложен F6CTE в 2005 году, он основан на PSK63F (PSK125F), только увеличена скорость, что позволило дополнить этот протокол возможностью передачи не только текстов, но и изображений PSK220F+DIGISSTV. Реализован он в программе MULTIPSK.

Скорость модуляции несущей: 62.5 , 125 , 220.5 бод

Скорость передачи текста: 31.25 , 62.5 , 150 bps

Модуляция: DBPSK

Боковая LSB или USB имеет значение, рекомендуется USB

Ширина полосы занимаемой в эфире: 110, 230, 430 Гц.

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Исправление ошибок: FEC (прямое исправление ошибок)

Допустимый уход частоты: не более 60 Гц в минуту, 180 Гц в минуту для PSK220F

Минимальное соотношение сигнал/шум: -12 дб, -9 дб. (-7 дб. для PSK220F)

   PSKFEC31

Протокол предложенный F6CTE в 2003 году, для работы в QRM, при федингах, при очень низком уровне сигнала и при эффектах доплера. Помехоустойчивость PSKFEC31 выше чем у PSK31, благодаря FEC. Автор считает, что протокол PSKFEC31 вобрал в себя все лучшее из других PSK протоколов. В PSKFEC31 улучшена синхронизация при очень низких уровнях сигнала. На передачу используется специальная форма импульса. Набор символов ограничен большими буквами латинского алфавита и цифрами, что также благоприятно сказывается на качестве приема информации.

Скорость модуляции несущей: 31.25 бод

Скорость передачи текста: 28 wpm

Модуляция: DBPSK

Боковая полоса LSB или USB, имеет значение.

Ширина сигнала занимаемая в эфире: 160 Гц.

Демодуляция: когерентная

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Исправление ошибок: FEC

Допустимый уход частоты: не более 60 Гц в минуту.

Минимальное соотношение сигнал/шум: -14.5 дб.

   PSK10


Интересная разновидность PSK предложенная французским радиолюбителем F6CTE в 2001 году и реализованная в его программе MULTIPSK. За счет уменьшения скрости обмена информацией, увеличена общая чувствительность и соответственно соотношение сигнал/шум при котором сохраняется возможность принимать текст. В отличии от PKS31 здесь отслеживается не обнаружение другой фазы из двух возможных, а ее инверсия (отсутствие одной фазы говорит о наличии другой, без ее анализа).

Скорость модуляции несущей: 10 бод

Скорость передачи текста: 18 wpm зависит от символов

Модуляция: DBPSK

Имеет значения, какая боковая полоса используется, LSB или USB. Рекомендуется USB

Ширина полосы в эфире: 40 Гц.

Демодуляция: когерентная

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Исправление и корректировка ошибок: отсутствует

Допустимый уход частоты: не более 40 Гц в минуту

Минимальное соотношение сигнал/шум: -17 дб.

   PSKAM10   PSKAM31   PSKAM50


Семейство улучшенных PSK протоколов предложенных радиолюбителем F6CTE (автором программы MULTIPSK) в 2003 году. За основу протоколов взят принцип AMTOR FEC, где каждый символ передается два раза с разносом по времени. Принцип анализа фаз, такой как в PSK10. Протокол PSKAM10 имеет высочайшую чувствительность и не уступает слуховому приему CW!

Скорость модуляции несущей: 10 , 31 , 50 бод

Скорость передачи текста 6 , 20 , 31 wpm

Модуляция: DBPSK

Имеет значение, какая боковая полоса используется, LSB или USB.

Рекомендуется всегда использовать USB, независимо от диапазона.

Для увеличения помехозащищенности, используется сокращенный набор букв и символов (56).

Ширина полосы в эфире: 50, 80, 260 Гц.

Демодуляция: когерентная

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Коррекция ошибок: нет, но символы передаются два раза с временным разносом

Допустимый уход частоты без потери связи: не более 40 Гц в минуту

Минимальное соотношение сигнал/шум: -19.5 дб. для PSKAM10, -14 дб. , -11.5 дб.

   GMSK


Эта модуляция давно и успешно используется в GSM сетях для передачи голоса. GMSK это что-то среднее между PSK и FSK. Впервые в любительской связи этот протокол был использован в программе MMVARI. Для GMSK не нужен линейный передатчик.

Скорость модуляции несущей: 20 , 31.25 , 45.45 , 62.5 , 93.75 , 125 , 250 бод

Скорость передачи текста: 30 - 290 wpm

Модуляция: гауссовская двухпозиционная частотная манипуляция с минимальным сдвигом

Боковая полоса (LSB-USB), не имеет значения.

Ширина полосы в эфире: 50 - 360 Гц.

Синхронизация: автоматическая, по сигналу

Коррекции ошибок нет

Минимальное соотношение сигнал/шум: чуть лучше чем у BPSK.

материал для публикации подготовил Виктор Кособоков, R3BB

СОДЕРЖАНИЕ раздела журнала РАДИОКЛУБ

Яндекс.Метрика