使用 LinPsk 在空中聊天
早在互联网建立之前,就有一群国际人士在空中聊天——无线电业余爱好者。最初,他们使用摩尔斯电码,一种特殊的数字通信形式。多年来,更多的数字模式被引入业余无线电。今天,您可以使用卫星进行通信,或使用月球反射无线电波。过去,您可以与和平号空间站通信;现在,是与国际空间站。要了解更多关于迷人的业余无线电世界,请查看本文的在线资源部分。
PSK31 是当今使用中最流行的新通信模式之一。Peter Martinez (G3PLX) 基于 Pawel Jalocha (SP9VRC) 的想法开发了 PSK31。PSK31 旨在实现键盘到键盘的聊天。PSK31 是一种相移键控调制技术,需要约 31Hz 的带宽。相比之下,业余 FM 信号几乎大 500 倍,约为 10kHz。
在早期,业余无线电爱好者自己制造设备并试图改进它。今天,很难与工业收发器竞争,但在某些条件下,数字模式提供了新的竞争机会。您只需要您的收发器、一台带有声卡的计算机以及一个支持所需模式的程序。如果程序是开源的,您也有机会进行自己的实验。
无线电操作员开发了一种用于通信的语言。本文中使用的一些与业余无线电相关的缩写词列在表 1 中。
表 1. 缩写词
ALC | 自动电平控制 |
bcnu | 再见 |
CQ | 通用呼叫 |
DL1KSV | 这是我的呼号。呼号是全球通用的、明确的标识符(类似于以太网 MAC 地址)。前缀 DL 代表德国。 |
假负载 | 模拟天线 |
de | 来自 |
es | 和 |
k | 开始 |
pse | 请 |
RX | 接收 |
TX | 发射 |
QSO | 连接 |
73 | 此致 |
我第一次接触 PSK31 是在 1999 年。即使我是 Linux 的粉丝,我也不得不使用 Microsoft Windows 程序进行我的第一次 PSK31 QSO。后来,我尝试为 Linux 开发一个 PSK31 程序。幸运的是,我找到了 Moe Wheatley (AE4JY) 的 WinPsk 1.0,它以源代码形式发布。我使用这段代码作为我的 LinPsk 0.2 初始版本的基础。LinPsk 0.7 版本包含了 RTTY 的扩展功能,大约在这个时候,LinPsk 也以 DarwinPsk 的形式提供给 Mac OS X。
获取 LinPsk 的主要来源是 LinPsk 主页,您可以在那里找到当前的先决条件。在撰写本文时,它们是 GCC 3.3、Qt 3.3.x、fftw 3.0.1 和 portaudio v18。请参阅在线资源部分以获取 LinPsk 源代码。LinPsk 的 Debian 软件包是可用的。目前,它需要 OSS 声音驱动程序或 ALSA 下的 OSS 仿真。
对于那些 Linux 新手,有一个 ISO 镜像可用,其中包含一个完整的 Linux 系统和许多与业余无线电相关的程序。此镜像包含 LinPsk。您可以下载并将其刻录到 CD 上,然后从该 CD 启动您的 PC,而无需安装任何程序。
如果您决定自己安装 LinPsk,安装过程很简单
tar xzf linpsk-0.8.0.3.tar.gz cd linpsk-0.8.0.3 ./configure
就这样。您应该在 /usr/local/bin 中找到一个 Linpsk 可执行文件。
现在,是时候将声卡连接到收发器了。有不同的连接方式,在 WM2U 的 PSK31 页面上可以找到一些建议。
在 Linpsk 启动时,不应有其他程序使用声卡。例如,KDE 的 artsd 应该在运行 LinPsk 之前停止,因为它会分配声音设备。
首次运行该程序时,会出现警告,提醒您不存在 LinPsk.config 文件。这提醒您应该首先配置 LinPsk。配置可以在稍后阶段进行调整或更改,但必须设置初始配置。可以在菜单标题 设置→常规设置 下找到配置对话框。选择后,应出现如图 1 所示的窗口。
第一个字段包含呼号,用于宏中。还应设置本地时间和 utc 时间之间的偏移量,它定义为
offset = utc - localtime .
要获取声卡的配置对话框,必须取消选择演示模式。可用的输入和输出设备出现,应选择要使用的设备。单击“确定”可以关闭配置对话框。设置不会自动保存以供以后使用,因此最好使用“设置”菜单中的“保存设置”来保存这些设置。
将您的收发器调谐到 14.070.15MHz,上边带。如果 20 米波段开放,您应该从无线电扬声器中听到各种颤音,每一种都代表一个使用 PSK31 的业余无线电爱好者。如果一切连接正确,单击 RX 按钮后,屏幕应如图 2 所示。
在左下角,显示了接收信号的频谱,在频谱下方显示了频谱值到颜色值的转换。
由于您的收发器的带宽,频谱的左右两侧可能存在黑色间隙。如果接收到 PSK 信号,您应该在频谱中看到一个或多个尖锐的峰值。如果您单击其中一个峰值的顶部附近,并且选择了 Rx Freq 下的 AFC 和 Wide 选项,LinPsk 将调谐到该信号。在频谱显示内的圆圈中,表示接收信号的相位。
此相位显示可以用作接收信号质量的指示器,同时也可以用作调谐指示器。对于良好调谐的 BPSK 信号,您只会看到一条垂直线。如果信号略微失谐,则该线会略微弯曲并相对于垂直方向旋转。
当 AFC 将 RX 频率拉到 PSK 信号的中心频率时,静噪显示会发生变化。静噪显示内的条形增加并超过阈值,并且颜色从青色变为黄色。如果发生这种情况,接收窗口中会出现字母——您现在看到的是两个或多个 PSK31 用户之间正在进行的聊天。
可以同时收听多个 QSO。为此,必须从文件菜单中打开另一个 RX 窗口。由于 LinPsk 支持其他操作模式,不仅仅是 PSK,因此系统会要求您为新窗口选择一种模式。之后,您可以单击频谱显示中所需的频率并观看。
观看一段时间后,您可能会感到好奇并决定回复呼叫。但请注意:您需要许可证才能在业余无线电频段上发射。
在发射之前,您应该仔细调整输出音量。PSK31 消耗的带宽很小,但如果输出电平太高,它可能会过载您的收发器,从而导致许多旁瓣,这不会提高传输的覆盖范围。在调整输出音量时,最好使用假负载。
您应该在“常规设置”菜单中将输出音量设置为较低的值。按下 TX 按钮会将标签从 TX 更改为 RX。下次按下此按钮时,状态将再次更改为 RX。
重新打开设置并观察您的收发器的 ALC。您应该缓慢提高输出音量,直到 ALC 反应,然后再次降低音量几个单位,直到 ALC 稳定下来。现在可以关闭设置了。按 TX 按钮切换回 RX,您就可以回复呼叫了。
您可以调谐到正在进行的 QSO,并等待直到它结束,并且一个电台呼叫 CQ。发送 CQ 意味着操作该电台的业余无线电爱好者有兴趣与那里的任何其他业余无线电爱好者开始新的 QSO。通常,许多 QSO 同时进行。哪个电台会再次首先呼叫 CQ 呢?
在这种情况下,从“文件”菜单中打开更多 RX 窗口,将每个窗口调谐到一个 QSO,并激活左上角的触发器。作为要触发的文本,输入 CQ CQ。触发器每次都对应于活动的 RX 窗口。在不同的 RX 窗口之间切换,并通过单击窗口右侧部分的选项卡使另一个窗口处于活动状态。
一旦检测到触发文本,LinPsk 会发出哔哔声并切换到检测到触发文本的窗口。无论您喜欢哪种方式,现在都是回复呼叫的时候了。
按下 TX 并将您要发送的文本键入 TX 窗口。发送的文本的每个字符都显示在 RX 窗口中。当所有文本都发送完毕后,再次按下 RX 并等待回复。如果对方电台回复了您的响应,那么您的第一个 PSK31 QSO 即将开始。
确保在 Tx Freq 窗口中选择了 net 选项,这是默认选项。此选项使发射频率与接收频率相同。
您可以在收听时在 TX 窗口中输入文本。预定缓冲区跨度高达 1,000 个字符。此文本在您按下 TX 后立即发送。在文本正在发送时,您可以添加更多文本。您可以使用复制和粘贴来添加文本。当所有文本都发送完毕后,切换回 RX。
在跟随甚至进行几次 QSO 后,您应该注意到您键入的大部分文本是相同的。因此,您可以Instead of typing callsigns and other things over and over again, you can use macros, which are intended to make repeating text as easy as possible. The macro functionality is explained by answering a CQ call as an example.
回复呼叫通常遵循几个标准步骤。切换到 TX,发送远程呼号两次,然后是“de”,然后是您的呼号三次,然后是“pse k”,然后切换到 RX。您可以将所有这些步骤实现在宏中。要创建新宏,请打开“设置”菜单中的“添加宏”。首先要输入的是新宏的名称。此名称用作出现在右下角黑色框中的按钮的标签。
我们使用 QSOStart 作为宏名称,并将字母 Q 标记为前导 &,这使我们能够通过按 Ctrl-Q 执行此宏。当然,也可以通过单击其按钮来执行此宏。完整的宏定义如图 3 所示。
在窗口的左下侧,您可以看到可用关键字的列表。双击关键字会将关键字从关键字框复制到宏定义中。
使用 @TX@ 和 @RX@ 关键字允许您在不同模式之间切换。@CALLSIGN@ 关键字引用在“常规设置”菜单中输入的呼号。@THEIRCALL@ 和 @THEIRNAME@ 引用 QSOData 窗口中的呼号和姓名字段。您可以通过直接输入相应的值或从 RX 窗口复制和粘贴来填写这些字段。如果引用的字段之一为空,则在使用宏时会打印一个空字符串。
甚至可以将完整文件的内容插入到宏中。为此,只需输入用户主目录中由 @ 引号括起来的文件名,或单击 @Replace by filename@ 关键字并替换文本。文件内部不会进行关键字替换。我使用这样一个文本文件来描述我的电台并介绍自己。因为我可以使用不同的文件,所以我可以用不同的语言发送此描述。其他关键字的作用与它们的名称所暗示的完全相同。
您可以根据自己的需要实现宏。可能的宏数量仅受内存和存储的限制。如果宏设置正确,只需点击几下鼠标即可处理完整的 QSO。
最终提示:如果您有兴趣保留您的宏,则应始终保存设置。
一些设置可用于根据您的个人需求定制 LinPsk。例如,在“字体设置”子菜单中,您可以选择字体及其大小。在颜色子菜单中,您可以选择用于在 RX 窗口中显示文本的颜色。然后,当使用多个 RX 窗口时,您可以通过颜色区分它们。文本的颜色是自动计算的,但您可能更喜欢其他颜色。文本的显示颜色与用于在频谱显示中绘制中心频率的颜色相同。
颜色设置菜单仅为当前活动的 RX 窗口设置颜色。通过保存设置,所有颜色设置都将被保存并在重新启动时再次使用。如果您打开的 RX 窗口多于设置的颜色数量,则额外的颜色将再次通过计算选择。
如果您想保存 QSO 的文本,只需单击“记录 qso”。再次单击“记录”按钮将停止录制。您可以为每个 RX 窗口单独激活此功能。
QSO 的主要数据可以保存到文件中。数据以 adif 格式的纯 ASCII 文本写入。此文件的默认名称为 QSOData.adif,可以在“常规设置”菜单中重置。如果主目录中不存在此名称的文件,则会创建该文件。每个记录都会附加到此文件的末尾。
在开始 LinPsk 的工作时,我的目标是学习 C++ 并开发一个易于使用的 Linux PSK31 程序。KDevelop 在开发过程中为我提供了很大的帮助。同时,我实现了 RTTY 作为附加模式。此模式可以工作,但解码器部分应改进。那时,我尝试修改代码以获得一个用于实现不同数字模式的框架。我尝试实现 MFSK16,但该模式目前尚不可用。因此,这是未来发展的另一个重点。
有人要求我将 LinPsk 移植到 Mac OS X。这是一个有趣的挑战,因此 DarwinPsk 诞生了。目前,我的开发平台是一台双启动 iBook,运行 Mac OS X 和 Gentoo Linux。所有示例均取自 Gentoo Linux 部分和 KDE 3.2。现在我维护着两个发行版,并收到许多改进程序的建议。当然,我也收到错误报告。最新的文档是 0.6 版,日期为 2002 年 1 月,因此需要一些新的东西。欢迎以编写面向用户的文档、测试程序或提出改进建议或报告错误的形式提供帮助。甚至可以实现新模式或编写。改进现有程序或设计新模式非常符合业余无线电的实验性质。并且,请相信我,开源的思想符合业余无线电的精神。
73 es bcnu on PSK31, de Volker, DL1KSV
本文资源: /article/7642。
Volker Schroer 博士在 1995 年设置防火墙时接触到 Linux。1996 年成为业余无线电爱好者后,他于 1999 年开始开发 LinPsk。欢迎提出意见和建议,发送至 dl1ksv@users.sourceforge.net。