Prijem i analiza Morse-ovih signala

 

Većina radioamatera poznaje rad CW-om (Morse-ovim znakovima) pa je jasno da ne budu koristili računalni program za njihovo dekodiranje. Cilj ovog primjera jest pokazati princip presretanja na kojem se baziraju gotovo svi ostali primjeri presretanja digitalnih signala (RTTY, PSK i sl.). Razlog što smo odabrali CW je taj što je to najjednostavniji primjer koji svaki početnik može isprobati i shvatiti. A kada se shvati princip, onda je potpuno svejedno što ćete kasnije hvatati i analizirati (RTTY, FSK i sl.).


NDB

Najjednostavnije mjesto za pronaći Morse-ove signale bez puno muke jest na frekvencijskom području od 280 kHz do 500 kHz. Tu se nalaze sustavi radio navigacije za zračni promet, takozvani NDB-ovi (non directional beacon). NDB radi AM modulacijom i konstantno šalje svoj identifikacijski znak. Uz pomoć tog znaka, pilot zna o kojem NDB-u se radi. Dakako to je samo prva polovica informacije. Ona druga polovica jest pozicija NDB-a. Naime, pilot u avionu posjeduje radio lokacijski uređaj (ADF) čija igla uvijek pokazuje smjer prema odabranom NDB-u. Uređaj je automatski i ne treba ništa podešavati. Čim podesite frekvenciju na radio uređaju podesili ste frekvenciju i za ADF. U istom trenutku igla se okreće prema izvoru signala.


Svaki avion opremljen je ADF-om

Kao što je rečeno, cijeli sustav služi za navigaciju. Ako je primjerice na avionskoj karti ucrtano da morate preletjeti preko nekog NDB-a, onda je logično da će pilot pratiti iglu da uvijek bude usmjerena prema naprijed, a nakon što ga preleti, igla će pokazivati točno odozada na 180 stupnjeva. Slika iznad pokazuje NDB koji se nalazi na oko 280 stupnjeva od aviona. Vratimo se sada nazad do našeg radijskog uređaja i hvatanja tih istih NDB-ova..

Uključili smo prijemnik, podesili ga na AM modulaciju i odabrali frekventno područje između 280 i 500 kHz. Ukoliko prijemnik posjeduje analizator spektra, poželjno ga je uključiti jer će nam olakšati mnoge stvari. Slika iznad prikazuje izgled programa za kontroliranje prijemnika Icom PCR-1000. Spomenuti uređaj se kontrolira od strane računala. Na dnu display-a imamo i analizator spektra čija širina iznosi ukupno 200 kHz, odnosno po 100 kHz sa svake strane od odabrane frekvencije. Konkretno, ako smo odabrali frekvenciju 325 kHz, na analizatoru možemo vidjeti izgled spektra od 225 kHz do 425 kHz. Svako polje (vertikalna linija) međusobno je udaljeno 20 kHz. Ovo nam može jako dobro doći za očitavanje pozicija nekih signala. Primjerice, skroz lijevo nalazi se LW područje na kojemu emitraju komercijalne AM postaje. To se jako lijepo može vidjeti na slici, jer otprilike na oko 280 kHz signali nestaju, što je i za očekivati obzirom da LW područje završava na 279 kHz. Zatim oko 295 kHz možemo vidjeti pet oštrih vertikalnih linija. One su posljedica smetnji koje dolaze iz jeftinih transformatora koje netko očito koristi u zgradi u kojoj živim. Sada dolazimo do sredine (325 kHz) i tu se vidi signal koji pripada NDB-u. Slični signali mogu se vidjeti na oko 350 kHz, 370 kHz i 425 kHz. Sada je situacija sasvim jasna.

Sada kada se nalazimo na 325 kHz, možemo jasno ćuti morseove signale koje šalje ovaj NDB. Startamo program za analizu, u ovom slučaju koristiti ćemo besplatni program Hamscope. Otiđemo na prikaz spektra ili još bolje na waterfall i jednostavno kliknemo mišem na mjesto gdje se pojavljuje signal. Podesimo prijem na CW, u settingsima isključimo Auto Threshold i zatim ga manualno podesimo u Data Sync prozoru. Cilj je crvenu liniju podignuti iznad smetnji na dnu, ali opet ne previsoko kako bi mogla detektirati signale. Nakon što smo to podesili, na ekranu bi se trebali početi pojavljivati signali. Dakako valja dobro pročitati Help od navedenog programa i podesiti sve ostale postavke.

Na ekranu bi se sada trebala pojavljivati slova VG što nam govori da slušamo NDB Velika Gorica. Podesimo li sada prijemnik na sljedeći NDB pri 350 kHz, početi će nam se pojavljivati slova SK, što znači da slušamo NDB Sesvetski Kraljevec. Pri 367 kHz na izlazu ćemo dobivati ZAG, što je NDB Zagreb, a pri 424 kHz imati ćemo PIS što je NDB Pisarovina. Doduše program uvijek ne razumije razmak pa slova često budu zalijepljena. Odabirom navedenih stanica, ekran bi otprilike izgledao ovako:


VGVGVGVGVGVGVGVGVG SKSKSKSKSKSKSKSKSKS
 ZAG ZAG ZAG ZAG ZAG ZAG ZAG ZAG ZAG
PIS PIS PIS PIS PISPISPISPISPISPIS 
 

Na slici ispod možemo vidjeti kartu kakvu koriste piloti. Na njoj se vide lokacije svih NDB-ova koje smo slušali. Iako grad Zagreb nije ucrtan jasno je otprilike gdje se nalazi u odnosu na dvije toplane i toranj na Sljemenu. Krug predstavlja NDB, a odmah pored nalazi se naziv i točna frekvencija. Za one pilote koji neznaju Morse ispod frekvencija se nalaze crte i točke koje zapravo predstavljaju Morseov zapis tog istog signala. Uz napomenu da se NDB Zagreb ne nalazi u Zagrebu - to mu je samo ime.

Dakako ove koji su nam blizu je lagano pronaći. No one udaljenije pronaći, predstavlja izazov kojeg se mnogi radio amateri prihvate. Sa kvalitetnim antenskim sustavnom u kasnim noćnim satima mogu se bez problema uhvatiti NDB-ovi udaljeni po nekoliko stotina kilometara. I autor ovih redaka se povremeno bavi hvatanjem NDB-ova. Ovdje se može vidjeti jedan log koji vodim sa popisom uhvaćenih NDB-ova, te njihov prikaz na mapi. Upozorenje: NDB-ovi mogu stvoriti veliku ovisnost!

Najbolji uvjeti za slušanje su zimi kada je količina sferika minimalna. Na ovoj web stranici uvijek možete provjeriti atmosferske uvjete kao i količinu sferika. Za ozbiljnije hvatanje NDB-ova ne preporučam program Hamscope, jer zbog izrazito velikih šumova pri slušanju udaljenih postaja on jednostavno nije u stanju razlučiti što je što. Moja preporuka jest ili naučiti Morse ili zapisivati na papir crte i točke koje čujete pa ih u nekom programu prevesti u slova.

Kada već pričamo o DX-u NDB-ova, spomenimo da iako signal NDB-a ide AM modulacijom, kod udaljenijih postaja moramo raditi isključivo SSB-om i što užim filterom. Također potreban nam je dodatni software kako bismo znali šta slušamo. Jer, u mnogo situacija (frekvencijski gledano) NDB-ovi znaju biti doslovno jedan pored drugoga, pa ne znamo kojem NDB-u pripada identifikacijski znak koji slušamo. Najboji program za riješavanje takvih problema bio bi Spectran. Program je besplatan, a može se nabaviti ovdje. On će nam pomoći da razlučimo jednu stanicu od druge. Evo o čemu se radi. Signal NDB-a sastoji se od carriera i dva side banda (radi se o običnoj AM modulaciji). Svaki sideband nalazi se točno za 1020 Hz udaljen od vala nosioca (carriera). Pretpostavimo da imamo dva NDB-a koju se nalaze jedan do drugoga, tj. udaljeni su 2 kHz. Neka nam je prvi NDB na 300 kHz, a drugi na 302 kHz. Na prvi pogled čini nam se da imamo problem, jer gornji sideband od prvog NDB-a, i donji sideband od drugog se nalaze na istom mjestu. Za naše uho možda da, ali za računalo ne. Pogledajmo malo brojeve. Gornji sideband prvog NDB-a nalazi se na 300 kHz + 1.020 kHz = 301.020 kHz, a donji sideband drugog na 302 kHz - 1.020 kHz = 300.980 kHz. Razlika između ta dva sidebanda iznosi 301.020 kHz - 300.980 kHz = 40 Hz. Razliku od 40 Hz naše računalo će uz pomoć spektralnog prikaza bez problema prikazati na ekranu.

Slika iznad pokazuje nam izgled NDB signala, transponiranog sa 350-353 kHz u audio područje 0 - 3 kHz. Možemo odmah vidjeti da se modulacijski signal (MOD) nalazi 1020 Hz udaljen od vala nosioca (CW). Slušanjem tog NDB-a, saznajemo njegov identifikacijski znak, a pogledom na frekvenciju modulacijskog signala odmah saznajemo kome pripada. Zamislimo da postoji još jedan NDB odmah 2 kHz iznad našeg. Mi bismo odmah znali da signal koji slušamo ne pripada tom drugom NDB-u. Jer, da pripada, nalazio bi se ispod 1000 Hz, a ne iznad kao što nam pokazuje slika. Štoviše, taj NDB koji je na 2 kHz očito u trenutku snimanja slike nije odašiljao identifikacijski znak. Da ga je odašiljao, vidjeli bismo ga na našoj slici jer bi se nalazio na 980 Hz. Iz ovoga je jasno da je zapravo najbitnija stvar zbog koje koristimo spektralni analizator upravo da si pomognemo saznati gdje se nalazi carrier od postaje koju slušamo tj. koja je točna frekvencija te postaje kako bismo ju mogli upisati u log. Pogledom na spektrogram odmah znamo dali gledamo gornji ili donji sideband neke postaje. A kada vam se signali nalaze praktički jedan pored drugog, vjerujte ovo je jedini način da saznate kojem carrieru (NDB postaji) pripada sideband kojeg slušate. Spomenimo još da neki NDB-ovi nemaju offset od 1020 Hz, nego 800 Hz ili 400 Hz. No takvi su rijetkost.

Još jedna od prednosti spektralnog analizatora jest što signale osim slušanja možete i gledati. A to u mnogo slučaja olakšava stvari kada vam je neki carrier 20 hertza dalje. Pravilno podešenom brzinom u Spectranu, doslovno možete vidjeti crte i točke Morseove abecede. Za one koji ne znaju Morseovu abecedu, točke i crte koje vide na ekranu si uz pomoč ovog web sitea mogu prevesti u slova i tako saznati identifikaciju postaje.

Sam Spectran dosta je jednostavan. Startate ga, odaberete Mode / Preset NDB i desnim gumbom miša kliknete na spektrogram kako biste dobili vertikalni scroll. Brzinu (Speed) podesite na nekih 45-50%. Najbolja paleta za signale NDB-ova jest Horne's sa kontrastom (Contrast) na 75%. Bitna stvar koju treba napraviti je u postavkama glasnoće zvučne kartice (dvaput klik na zvučnik u taskbaru) staviti Mute na Line-In kako ne biste dva puta slušali jedno te isto. Spectran naime vrši procesiranje zvuka i tek onda ga pušta preko Wave-Out izlaza. Spomenimo još i jedno tajno oružje Spectrana, a to su ugrađeni filteri. Detalje o njima pročitajte u uputama. Recimo samo da je definitivno najbolji među njima CW Peak filter čiju vrijednost će svaki radioamater odmah prepoznati. Kod spajanja radio uređaja na računalo, preporučam galvansko izloiranje transformatorom, jer iz računala dolazi cijeli orkestar smetnji i to upravo na ovim frekvencijama. Transformator možete nabaviti u Chipoteci (artikal:8020600401) košta oko 100 kn, a vrijedi svake lipe.

[Povratak na Svemir u UČIONICI]