Протокол зв’язку PSK31 / 62 /125

PSK — сокращенное от английского Phase Shift Keying (фазовая мани­пуляция). Цифровой режим PSK3I в свое время совершил маленькую революцию в радиолюбительской связи. В начале 1990-х годов польский радиолюбитель Павел Ялоча (Pawel Jalocha), SP9VRC, изобрел новый вид любительской цифровой радио­связи — PSK31. Начало его стремительного распространения было положено в 1998 году, когда английский радиолюбитель Питер Мартинез (G3PLX) создал компьютерную программу PSK31SBW. Время шло, менялось программное обеспечение, менялась аппаратная часть. Любители цифровых видов связи получили доступ к режимам, дающим гораздо лучшие результаты на KB по сравнению с классическим RTTY. В отличие от RTTY в этом виде связи была применена фазовая мани­пуляция PSK. Скорость передачи в этом режиме постоянная и равна при­мерно 31 бод, что соответствует скорости примерно 50 слов в минуту, т. е. скорости печатания на клавиатуре радиолюбителем средних возможно­стей. Кроме того, этот вид цифровой связи занимает очень узкую полосу частот. По этим причинам PSK31 стала хорошей заменой для RTTY, пока­зывающей очень хорошие результаты, как при высоких, так и при низких мощностях передатчиков.

Это не безошибочный способ цифровой связи, но предполагает отлич­ную передачу слабого сигнала в обе стороны.

В дальнейшем идея SP9VRC была развита английским радиолюбите­лем Питером Мартинезом (Peter Martinez) G3PLX, создателем AMTOR. Он же разработал версию PSK31, для которой ничего не нужно, кроме компьютера со звуковой картой. Это было простым программным при­ложением, которое работает под Windows и использует звуковую карту для ввода-вывода сигнала в приемо-передающую аппаратуру на сегодня, это трансивер. Peter сделал программное обеспечение общедоступным и бесплатным, которое можно загрузить из Интернета, что послужило толчком для быстрого распространения PSK31. В течение нескольких месяцев PSK31 произвел «взрыв» в цифровых видах связи на KB диапазонах. PSK31 соз­дал серьезную конкуренцию RTTY, как в обычных связях, охоте за DX так и в соревнованиях.

Наряду с первоначальным вариантом PSK31 — режимом двоичной фазовой манипуляции (Binary Phase-Shift Keying, BPSK) без исправле­ния ошибок, разработал режим квадратурной фазовой манипуляции (Quaternary Phase-Shift Keying, QPSK) с исправлением ошибок. QPSK аналог BPSK, но с манипуляцией четырьмя фазами, имеет низкую поме­хоустойчивость.

Проводится очень много различных соревнований в режимах BPSK / QPSK 31, 63, 125. Есть также режимы BPSK /QPSK 250 и 500. Выдаются сотни дипломов за эти виды цифровой радиосвязи.

Эти протоколы не совместимы между собой, хотя на водопаде выгля­дят совершенно одинаково. Основа в этих протоколах одна, но в PSK63F применена система прямой коррекции ошибок (FEC), это дает протоколу PSK63F некоторые преимущества перед PSK63, особенно в помехах, но при этом PSK63F проигрывает в скорости. PSK63F и PSK125F можно считать помехоустойчивой альтернативой протоколам PSK31, PSK63, PSK125.

Работать в PSK63F можно программами Stream и MultiPSK. MultiPSK поддерживает много PSK протоколов и умеет автоматически определять протокол, который слышит, нужно только настроиться на станцию.

На сегодняшний день существует около трех десятков бесплатных программ для работы в PSK31 и еще несколько бизнес версий. Некоторые из этих программ имеют уникальные функции. Так, например, программа DigiPan способна принимать одновременно до 20 станций PSK31, а программа MixW позволяет, наряду с PSK31, использовать RTTY, PACTOR, MFSK, SSTV, PACKET и другие виды связи. Появились и аппаратные решения для PSK31, например RigExpert.

BPSK и QPSK в условиях помех не очень подходит для DX QSO, на дальних трассах при переходе из BPSK в RTTY получаем лучшее качество приема. Однако если вы приверженец этого режима и вас интересует качество приема, лучшие программы MMVARI, MULTIPSK, TrueTTY, Logger32.

В 1990-ые годы у радиолюбителей появляются и ряд других цифро­вых видов связи: PACTOR, GTOR, Clover, Hellschreiber, THROB, МТ63, MFSK16 и другие.

Подготовка аппаратуры
Для хорошей работы в PSK31 необходимо качественно изготовить интерфейс связи компьютера и трансивера. На что здесь следует обратить внимание? Для исключения наводок надо применять экранированные соединительные провода возможно малой длины. Также необходимо использовать одну физическую точку заземления экранов проводов (со стороны трансивера или компьютера). Делитель уровня звукового сигнала 1:100 в цепи компьютер-трансивер надо установить как можно ближе к входному гнезду трансивера. При использовании для гальванической развязки трансформаторов, надо заземлить сердечник трансформатора или дополнительную экранирующую обмотку на корпус трансивера. Желательно всю схему согласования заключить в экран и заземлить. На соединительные провода можно одеть несколько ферритовых колец, образующих ВЧ фильтр. Проверяют качество изготовленного интерфейса так: настраивают трансивер на частоту 14070 кГц и устанавливают усиление НЧ на приемнике в минимум. При этом, на «водопаде» программы, для работы в PSK31, не должно быть никаких, даже еле заметных, линий.
Можно также использовать готовую конструкцию RigExpert, подключаемую к USB порту компьютера. Очень хорошие результаты дает применение в трансивере узкополосных фильтров (250 Гц).

Программное обеспечение
Сегодня уже существует большое число программ для работы в PSK31. Выделять какую либо из них занятие неблагодарное — сколько людей столько и вкусов. Оператор сам должен сделать вывод, какая из них ему более подходит: с более удобным интерфейсом, с лучшей чувствительностью или еще чем-то. Как компромиссный вариант, можно посоветовать использовать сразу две разные программы (например, MixW и MMVARI) и при необходимости переключаться между ними, или даже запускать их одновременно (если позволяет компьютер и операционная система), повышая, таким образом, достоверность принимаемой информации (Рис 2). Правда, если Вы используете САТ-систему трансивера, она будет работать лишь с одной из запущенных программ. Большие перспективы открываются, при использовании дополнительно, программ обработки звука (DSP), например программ ChromaSound, SR5, DSPFIL (JE3HHT) и т.д.

Настройка уровней сигнала
Для нормальной работы надо правильно подобрать уровень сигнала, поступающий от компьютера на микрофонный вход трансивера и поддерживать его на постоянном уровне. Возвращаясь к работе на PSK31, после прослушивания музыки на компьютере, всегда проверяйте уровень НЧ сигнала, поступающий на трансивер (или используйте специальную программу, которая автоматически установит этот уровень при запуске программы PSK). Все (!) «спич-процессоры» и микрофонные ограничители должны быть отключены. Если до работы на PSK31 вы работали SSB, не забудьте отключить микрофон.
Хорошим индикатором правильной настройки на передачу могут служить показания системы ALC. Как только индикатор ALC начинает отклоняться — значит, уровень НЧ сигнала с компьютера надо уменьшить (ALC превышает нулевой уровень). Также легко можно определять настройку по току выходного каскада. При увеличении НЧ сигнала на микрофонный вход трансивера (при переводе программы PSK в режим передачи), ток выходного каскада, естественно, также увеличивается, как только он перестанет увеличиваться, уменьшите подаваемый НЧ сигнал на 10% — это и будет оптимальный уровень НЧ сигнала.
Наряду с этими приемами очень желательно использовать какой-либо контрольный монитор, чтобы оперативно контролировать свой сигнал. Для этих целей, в простейшем случае, можно использовать второй компьютер и контрольный приемник. За рубежом выпускают специальные устройства для контроля PSK сигнала, например, «IMD Meter» или «PSKMeter».
Всегда надо помнить, что чрезмерно завышенный уровень НЧ сигнала на входе трансивера не приведет к увеличению мощности выходного сигнала, а лишь создаст помехи другим станциям на диапазоне и сорвет, может быть, очень редкие связи для других радиолюбителей. Также необходимо периодически спрашивать у корреспондентов (конечно не у DX), какой Ваш IMD. Если он ниже -20db, уже есть, о чем задуматься и проверить аппаратуру.

Заранее подготовленный текст (заготовки)
В PSK31 почти все радиолюбители используют заготовки или, как их еще называют, brag-файлы. Заготовки — это заранее подготовленный текст, который автоматически передается при нажатии определенных клавиш. Например, можно сделать заготовку: «QRZ UA1ACO QRZ UA1ACO kkk» или «de UA1ACO 73! Bye sk sk» и присвоить их клавишам F1 и F2, соответственно. Заготовки не надо путать с макросами. Макросы — это возможность вставлять в Ваши заготовки специальные ключи, определяемые конкретной программой, которые могут генерировать, в Ваших заготовках, различные данные о связи (например, принятый позывной, имя оператора, RST и т.д.), а также выполнять различные действия в программе (например, рассчитывать азимут или расстояние между станциями и т.д.).
Казалось бы, нет ничего проще, чем написать заготовку. На самом деле ее написание требует определенного опыта работы в эфире. Надо всегда помнить, что неправильно или безграмотно составленная заготовка, или неправильное ее применение, не даст Вам возможности провести редкую связь или создаст неудобства для корреспондента. Работает DX, стоит «очередь» для связи с ним. Очередная станция проводит связь и передает текст, завершая QSO:
XX5XXX (Salvadore) de YY7YYY (Nick)
Thank you for the very nice QSO dear my friend Salvadore.
My Equipment is RX/TX KENWOOD FT-570 30 watts on Digimode, ANT is 3 el Yagi, COMPUTER 2,4 GHz RAM 256 Mb, SOFTWARE MixW V2.15 Reg Windows XP
I am is 72 years old (model 1933) licensed since 1974
WX to day is sunny and temperature +21 C
My QSL card is sure via bureau, Good Luck dear OM Salvadore, Good health 73! 73! Good DX !!! Bye… Bye…
XX5XXX (Salvadore) de YY7YYY (Nick) Good weekend ! 73!
Log: 14:32:57 UTC 25.05.2005
QSO Nr: 721 on this Mode BPSK31
SK SK SK
Вы внимательно прочитали текст? Вы еще не забыли, что станция работает с DX? Что на частоте десяток станций ждут окончания передачи, чтобы вызывать этого DX! Вы хоть раз слышали, чтобы при работе с DX в CW или SSB передавался текст о том, сколько Вам лет или о том, с какого года Вы радиолюбитель и т.д.? Абсурд, но на PSK31 это можно слышать почти ежедневно! Удивительно, но почему-то, как только человек начинает работать на PSK31, его «пробирает» на длинный разговор.
Причины такого поведения не объяснимы. То ли это самореклама, то ли это происходит из-за того, что не надо держать ключ в руке и «трудиться» при передаче, даже говорить не надо ничего в микрофон (компьютер сам передает). Конечно, в подобных случаях DX просто «уходит» с частоты, предоставляя корреспонденту возможность «бесконечно» заканчивать связь! Естественно, что все станции, которые ждут окончания передачи очень «благодарны» YY7YYY, и поминают его «теплым» словом за сорванную связь с DX! А окончание связи должно быть таким:
de YY7YY QSL TU 73! sk sk
И все. При этом вам будет благодарен и DX, и станции, ожидающие окончания связи. И все запомнят, что YY7YYY умеет работать!
Естественно, что многие радиолюбители, попробовавшие свои силы на PSK31 и столкнувшиеся с такими «саморекламными» станциями, теряют интерес к PSK31 навсегда. При желании, ваш корреспондент сам попросит передать дополнительную информацию о вашем оборудовании или стаже работы в эфире. И так, вернемся к заготовкам. На что надо обратить особое внимание? Какие приоритеты надо учесть? Отследим типовое QSO от начала и до конца.

CQ — общий вызов
И. Лаврушов (UA6HJQ) провел исследования по этому вопросу на имитаторе линии связи в режиме PSK31, в условиях различных помех, а также учел психологические факторы и пришел к выводу, что ежедневно встречающееся (типовое) составление этой заготовки не дает оптимального результата. Обычно типовая заготовка выглядит следующим образом: CQ CQ CQ de UA1ACO UA1ACO UA1ACO pse K K K — такую заготовку использует большая часть радиолюбителей. Но в условиях QSB (что бывает очень часто) или QRM, информацию принять сложно, а порой и невозможно. Значительно лучшие результаты дает использование следующей заготовки:
CQ CQ UA1ACO CQ CQ UA1ACO CQ CQ UA1ACO CQ CQ UA1ACO pse k k k
или
CQ UA1ACO CQ UA1ACO CQ UA1ACO CQ UA1ACO CQ UA1ACO pse k k k
Ответ станции
Но вот Вам ответила станция XX5XXX, Вы приняли информацию и отвечаете. Всегда надо помнить, что нет смысла передавать лишнюю информацию. Что хочет услышать ваш корреспондент? Рапорт RST, Ваше имя, QTH, QRA-Locator (WW Locator) и, может быть, ваш RDA (для российских станций). Не надо в ответ вставлять ненужную информацию о своем возрасте, стаже работы, используемой аппаратуре и т.д. Ответ должен быть четким и кратким, с учетом особенностей приема Вашим корреспондентом сигналов PSK31. Примерно он должен выглядеть так:
XX5XXX DE UA1ACO
GA DR Salvadore QSL TU
RST 599 599 599 QSB
NAME Vlad Vlad Vlad
QTH St-Petersburg St-Petersburg KO59DW KO59DW
HW? BTU XX5XXX de UA1ACO pse kkk
Интересная особенность, подмеченная в реальном эфире, при проведении множества связей: как правило, если корреспондент вставляет Ваше имя в ответ — он принимает Вас без проблем, если же просто фигурирует «my friend» или «OM», то у корреспондента есть проблемы с приемом (QSB, QRM и т.д.), естественно это можно учитывать при связи.
Аппаратура и окончание QSO
И так, корреспондент получил Вашу информацию и заканчивает QSO, что ему ответить? Можно просто поблагодарить за связь и на этом закончить, например:
XX5XXX DE UA1ACO
TU dr Salvadore QSL via buro (no eQSL) GL 73!
XX5XXX de UA1ACO sk sk sk
Если же корреспондент передал Вам данные о своей аппаратуре то, вероятно, хочет услышать от Вас такую же информацию. В этом случае, предыдущий пример можно дополнить краткой информацией о своей аппаратуре (кратко), примерно так:
XX5XXX de UA1ACO
My TX/RX: IC-718 ANT: Dipol SOFT: MixW 2.12 COMP: IBM TP-770X
TU dr Salvadore QSL via buro (no eQSL) GL 73!
XX5XXX de UA1ACO sk sk sk
Если Вас интересует какая-то дополнительная информация: особенности антенны, выходная мощность (как правило на PSK31 используются мощности 30-50 Вт), стаж работы в эфире, количество оперативной памяти в компьютере корреспондента, погода и т.д. — Вы всегда можете попросить корреспондента передать эту информацию, например:
XX5XXX de UA1ACO pse what is your WX? WX? de UA1ACO pse k k k
или
XX5XXX de UA1ACO pse what is your POWER? POWER? de UA1ACO pse k k k
Как уже говорилось в начале статьи, полезно иногда спрашивать у корреспондента Ваш IMD. Это можно сделать следующим образом, вставив соответствующий макрос (фразу) в текст одной из своих передач, например:

DR Salvadore, give me MY IMD? IMD?

Также очень полезно передать IMD Вашего корреспондента в одной из Ваших передач, тем более, если есть претензии к качеству сигнала корреспондента (естественно, это все не относится к работе с DX или в момент прохождения longpass или Aurora, когда сигналы подвержены частым QSB и фазовым искажениям). Все приведенные примеры не являются догмой и даны лишь для примера. Более того, текст должен варьироваться от связи к связи, в зависимости от обстановки в эфире и конкретной станции. Для этого достаточно при передаче в эфир заготовки текста, оперативно вставлять или удалять какие-то его части. Опыт приходит очень быстро.
«Украшательства»
Раскладка латинского алфавита содержит не только буквы и цифры, но и знаки препинания, и служебные символы. Когда мы пишем письмо (а PSK31 очень близок к эпистолярному жанру), нам и в голову не приходит украшать текст различными звездочками, галочками и другими служебными символами, но при работе в PSK31, очень часто можно увидеть примерно такой текст:
******* YY7YYY *******    или
((((( 73! )))))
Вы когда-нибудь в письме так пишите? А тем более в служебной переписке? Почему же позволительно отнимать время у своего корреспондента, вынуждая его смотреть на эти примитивные рисунки, вместо того, чтобы идти на поиск новых корреспондентов и DX? Служебные символы на то и служебные, чтобы ставить их с пользой.

«Перевод строки» — это служебный символ. Его полезно вставлять всегда в начале строки, чтобы отделить Ваш передаваемый текст, от текста, который сохранился на экране монитора корреспондента.
«Пробел». Его полезно ставить в начале и конце каждой строки. В случае пропадания, во время передачи, символа «перевод строки», текст все равно останется читабельным.
«Знак вопроса». Можно использовать два-три знака. Ставят в начале строки для привлечения внимания корреспондента к Вашему вопросу, чтобы он мог заранее подготовить ответ во время вашей передачи.
«Регистр». В PSK31 буквы верхнего и нижнего регистра передаются с разными скоростями, так как имеют разный код. ПРОПИСНЫЕ, заглавные буквы передаются медленнее, а строчные быстрее. Умело используйте этот фактор. Иногда полезно комбинировать (дублировать) строчные и прописные буквы, особенно при плохих условиях прохождения, например:
CQ UA1ACO CQ UA1ACO cq ua1aco cq ua1aco pse kkk
NAME: Vlad Vlad VLAD VLAD
Это очень эффективный способ передачи достоверной информации в условиях помех.
Конечно пишите имя и QTH с большой буквы, в любом случае. Помните также, что знаки национальных алфавитов (в том числе и русского) передаются медленнее всего! Так что если Вы будете передавать по-русски, то передача будет почти в полтора-два раза медленнее.
Клавиша «удаление знака» (стрелка влево над Enter). Старайтесь использовать ее в исключительных случаях, если Вы, печатая с клавиатуры, ошиблись в одном-двух знаках. В остальных случаях, лучше напечатать правильный текст далее, не исправляя неправильный — корреспондент поймет.
Вообще возьмите за общее правило печатать текст отдельно и вставлять его при передаче, передавая не отдельными буквами, а целыми фразами, от этого разборчивость передаваемого текста на приемной стороне значительно улучшается. Если Вы печатаете очень медленно, лучше использовать заранее заготовленный текст — нет ничего хуже ожидания появления новой буквы от корреспондента (несколько секунд, пока он найдет ее на клавиатуре), и так буква за буквой…, а прохождение в это время закончилось или появилась сильная QRM!
Однозначно: «Краткость — сестра таланта»! Это общее правило в PSK31.
Вот пример QSO «одной строкой»:
XX5XXX de UA1ACO TU RST 599 599 599 NAME Vlad Vlad GB 73! de UA1ACO sk sk
Конечно, такие связи можно проводить в благоприятных условиях, без QSB и QRM.

Этика работы в эфире на PSK31
Как было сказано выше, в PSK31 огромную роль играет этическая сторона поведения радиолюбителей при проведении связей, обусловленная техническим отличием PSK31 от других видов традиционной связи. Сигнал PSK31 излучается в виде непрерывной несущей, с изменяемой фазой. Таким образом, если мы имеем два одинаковых сигнала PSK31 на одной частоте и захотим их принять — у нас ничего не получится, в лучшем случае, на экране, будет сплошная «мешанина» из знаков. Чтобы был устойчивый прием, превышение одного сигнала над другим должно составлять не менее 20 дБ. Это не телеграф, где одновременно могут звать десятки станций с разными уровнями сигналов и небольшим разносом по частоте. Если Вы принимаете две и более сильных PSK станций одновременно и на одной частоте — разобрать ничего не удастся! Следовательно, бессмысленно устраивать «перегонки» с другой станцией, кто-то должен уступить, иначе, после нескольких неудачных одновременных вызовов, Ваш корреспондент просто может уйти с частоты. Если прохождение хорошее и сигнал корреспондента устойчив, старайтесь вызывать короткими вызовами, например:
de UA1ACO UA1ACO kk.
Не сомневайтесь, если Вы на частоте корреспондента, он свой позывной знает.
Очень часто, при работе на поиск, удается принять лишь конец передачи станции, например:
S0AC YI0AC YI0AC pse k k
Что это? Общий вызов или конец передачи при связи с другим корреспондентом? Если бы сигнал CQ передавался правильно, как было сказано выше, его можно было бы идентифицировать однозначно, но как мы говорили, большинство станций такой аспект не принимают во внимание. Что же делать? Вызывать станцию, но тогда можно помешать проведению связи и Вам наверняка не ответят. А если это общий вызов, а Вы не позовете, станция может уйти с частоты. Но, например, в программе MixW, да и не только в ней, есть очень полезное и хорошее «приспособление». Вы щелкаете правой мышкой на «водопаде» сигнала этой станции и открываете новое окно с информацией, которая уже прошла от этой станции, но которую компьютер (программа) помнит, например, в данном случае:
…s kK j-ф CQ CQ CQ de YI0AC YI0AC YI0AC pse k k
Как видите, все встало на свои места и вопрос снят — надо быстро звать станцию! Или другой вариант для того же примера:
… HOW COPY? BTU T6X de YI0AC YI0AC YI0AC pse k k
В этом случае необходимо подождать окончания QSO, и Вы можете претендовать на QSO с Ираком! Попробуйте воспользоваться этим приемом, и он наверняка войдет в Ваш ежедневный арсенал работы на PSK31.
Если Вам сделали замечание о качестве сигнала, не поленитесь проверить свою аппаратуру, уровни сигнала, отключение компрессора и т.д., не мешайте работать другим станциям, занимая слишком широкую полосу частот. Помните, что PSK31 так называется, в том числе и потому, что полоса сигнала в эфире должна занимать всего 31 Гц!
Программное обеспечение сейчас очень богатое на цифровые виды связи. Некоторые программы дают возможность работать разными видами связи, поэтому, прежде чем включить передачу убедитесь, что Вы используете и выбрали именно PSK31 — иначе вы создадите помехи в диапазоне PSK. Будьте внимательны.
Для работы с DX и в Conteste пользуйтесь отдельными заготовками.
В заключение хочется пожелать приятных и редких связей на PSK31 и взаимной вежливости в эфире. 73!!

Материалы статьи частично взяты из публикации UA1ACO — Владимира Кононова


Вернуться к оглавлению…