PSK31 микропередатчик.

Московский радиолюбитель RX3AKT, Сергей Макаркин, ведет разработку приемопередатчика с типом модуляции BPSK31.

Для работы данным видом модуляции сейчас используется дорогостоящий аппаратный комплекс, состоящий из персонального компьютера с соответствующим программным обеспечением и высокостабильного приемопередатчика – трансивера. Автором предпринята попытка создания устройства, обеспечивающего связь BPSK31 без применения компьютера и трансивера, но с максимальным сохранением свойств последних. В настоящее время закончена разработка передающего модуля и производятся его испытания. Устройство представляет собой рабочий макет – плату, размером 30 на 90 мм со следующими параметрами:

Подробнее

Ввод фиксированного сообщения производится через встроенный последовательный интерфейс – СОМ порт. Можно обновлять записанную информацию до 100000 раз. Длина сообщения - от 109 до 4000 знаков. Программируемый интервал между включениями маяка – от 0 до 255 секунд. Информация хранится во флэш памяти контроллера и не пропадает при выключении питания - как бы "винчестер в чипе"! Примерный вид файла такой: длина файла 128 байт из них текстом служат только первые 109 байт (адрес 00 - 6D). Потом - безразлично, но последний байт (адрес 7F) это длительность паузы между повторениями записанного сообщения в секундах от 0 до 255 или 00 до FF в шестнадцатиричном коде.

Запись файла производится с помощью какой-либо терминальной программы. Я использую TELEMAX из DOS-овского Нортон-командера версия 5. Пересылка файла должна производиться в формате ASCCI и начинаться после нажатия кнопки F12 на подключенной к контроллеру клаве. После окончания передачи файла следует нажать кн. F9. Передача записанного в EEPROM сообщения начинается после нажатия кн. F1. Остановка передачи сообщения происходит при нажатии любой клавиши на отключенном борде. Начало передачи текста с клавиатуры, передача, начинается при нажатии любой клавиши. Переход на прием из любых режимов происходит при нажатии кн. F9. Попеременное переключение с приема на передачу и обратно происходит от кнопки RX/TX. Этой кнопкой удобно пользоваться при работе без подключенного борда, через терминал. Отключение клавиатуры во время работы устройства в режиме повторяющегося вызова не изменяет режима работы и не нарушает функционирования устройства.

Другими словами - однажды запустив режим циклической передачи, можно отключать все источники ввода инф. и идти домой - штука продолжит свою работу сама. Устройство так же переходит в режим передачи при поступлении первого байта по СОМ порту. Кнопка переключения кодировки WIN/ASCCI пригодится когда будет реализован режим приема. Тогда эту ШТУКУ можно будет использовать как радиоудлинитель между СОМ портами двух компьютеров. Пока ее можно не подключать - ножка запрограммированна на режим с внуренним резистором, подпирающим ее на +5 вольт.

Сейчас результаты разработки уже могут быть использованы на практике для широкого круга задач, где необходима беспроводная передача цифровых сообщений на многие сотни километров. Например, для передачи данных с необслуживаемых метеорологических станций, телеметрии нефтепроводов и газопроводов, непрерывной передачи координат местоположения подвижных объектов, в качестве маяков и для связи в чрезвычайных ситуациях, для обмена информацией между различными устройствами (компьютерами) имеющими СОМ - порты.

Подобные устройства позволяют значительно сократить расходы на оборудование, и на оплату канала связи – в одном арендованном канале можно без взаимных помех, одновременно, передавать до ста независимых сообщений.

Плата рабочего макета, содержит всего три микросхемы: однокристальный микропроцессор фирмы ATMEL- ATtiny26L, операционный усилитель -AD8532 и коммутатор аналоговых сигналов -ADG774. Передаваемая информация подается непосредственно на ножки процессора от стандартной PC- клавиатуры в виде скан-кодов, или в виде ASCCI - кодов от компьютера через встроенный последовательный COM - порт, с использованием любой терминальной программы.

Микропроцессор по программе преобразует полученную информацию в косинусоидальный, фазоманипулированный по правилам BPSK31, сигнал с частотой 15,625 Герц. Операционный усилитель умощняет, полученный от процессора НЧ сигнал и подает его на первый вход ключевого балансного смесителя на микросхеме ADG774.

На второй вход смесителя подается сигнал несущей от кварцевого генератора процессора. С выхода смесителя DSB сигнал с полосой 31,25 Герц, который, по сути, и является сформированным на рабочей частоте сигналом BPSK31, подводится непосредственно к антенному разъему.

Выходная мощность на нагрузке 50 Ом пока только 100 милливатт, но, используя поразительные свойства данного вида модуляции, на диапазонах 80, 40 и 20 метров уже проведены первые успешные связи, например с RA3LW - (22.09.2002 40M 5mW), UU4JO - (Крым, 7.10.2002 20M 15mW), RV6AHJ - (Краснодарский край, 12.10.2002 20M 15mW), EW1EA - (Белоруссия, 5.11.2002 80M 30mW), UA9CC – (6.12.2002 20M 50mW 595!). Прием велся привычным способом - с применением трансивера и компьютера.

В дальнейшем в приемной части разработки предполагается использовать принцип прямого преобразования с захватом принятого НЧ сигнала петлей ФАПЧ, микропроцессорная обработка информации с выводом на ЖКИ дисплей в виде бегущей строки.

Таким образом, без компьютера и передатчика, с минимальной энергетикой, на устройство из пяти, семи недорогих микросхем, скоро будут возможны связи без ограничения дальности!

Сергей Макаркин (RX3AKT) sa_rx3akt@mtu-net.ru