LABORATORIUM SYSTEMÓW TELETRANSMISYJNYCH

Transkrypt

1 ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE WYDZIAŁ TRANSPORTU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ LABORATORIUM SYSTEMÓW TELETRANSMISYJNYCH INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA Radiokomunikacja amatorska DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO WARSZAWA 2008

2 1. Cel i zakres ćwiczenia Celem ćwiczenia jest prezentacja elementarnych zagadnień z zakresu radiokomunikacji amatorskiej. Zakres ćwiczenia obejmuje obsługę klasycznych radiotelefonów przewoźnych, nawiązywanie i nasłuch łączności oraz prezentację podstawowego oprogramowania komputerowego, wspomagającego pracę radiooperatora. radiotelefon CB (budowa, obsługa, łączność), radiotelefon VHF/UHF, telegrafia CW, dalekopis RTTY, telewizja z powolną analizą obrazu SSTV. 2. Wykaz wykorzystanych przyrządów i oprogramowania multimetr elektroniczny (rys. 2.1), radiotelefon CB Alan44 (rys. 2.2), radiotelefon VHF/UHF Kenwood TM-G707E (rys. 2.3), komputer PC z systemem Windows 98/NT/2000/XP, program CW Type, program CW Get, program True TTY, program mmsstv, program Audacity. 1

3 Rys. 2.1 Multimetr elektroniczny Rys. 2.2 Radiotelefon CB Alan44 Rys. 2.3 Radiotelefon VHF/UHF Kenwood TM-G707E 2

4 3. Wykaz użytych skrótów i oznaczeń Dla zwiększenia przejrzystości instrukcji wprowadzono poniższe skróty, które zostały wykorzystane w tekście oraz schematach blokowych. - zapisz przebieg na dysku, - pytanie, na które odpowiedź musi znaleźć się w sprawozdaniu. 4. Uwagi praktyczne Program Audacity pełni w ćwiczeniu rolę cyfrowego magnetofonu zapisuje (przechwytuje) dźwięki, które pojawiają się na wyjściu liniowym karty dźwiękowej i odtwarza je w pożądanym momencie. Dzięki temu możliwa jest symulacja układu nadajnikodbiornik oraz rozwiązanie problemów techniczno-prawnych, związanych z emisją sygnałów radiowych. Pod żadnym pozorem nie należy upraszczać ćwiczenia i próbować wykonywać pomiarów jednocześnie z kilku punktów instrukcji. Jest to najszybsza droga do pomyłki w identyfikacji przebiegów, co skutkuje odrzuceniem sprawozdania. 5. Przebieg ćwiczenia Radiotelefon CB 5.1 Zapoznaj się z budową radiotelefonu CB. Zidentyfikuj i określ funkcje poszczególnych elementów regulacyjnych i manipulacyjnych. Jaka jest ich rola i przeznaczenie? 5.2 Włącz radiotelefon. Zmierz pobór prądu w stanie spoczynkowym nasłuch bez odbioru sygnału. Jaka jest jego wartość dla emisji AM i FM? 5.3 Spróbuj, zmieniając kanały, odebrać jakąś transmisję. 5.4 Podziel zespół na dwie części. Jedna z nich niech uda się do sali laboratoryjnej SB012, gdzie znajduje się identyczny radiotelefon. Wcześniej uzgodnij numer kanału (nie używaj 2, 9 i 19), na którym spróbujesz nawiązać łączność oraz to, kto (która część zespołu) będzie stroną wywołującą. Uwaga!!! Wchodzimy jedynie na wolny kanał! W przypadku problemów można skorzystać ze znajdujących się na stanowisku telefonów. 5.5 Po nawiązaniu połączenia uzgodnij zmianę kanału i przejdź na ten kanał. Ustaw pokrętło SQUELCH w takiej pozycji, by nie było słychać szumów a głos nadawcy pojawiał się w chwili jego nadawania. Uzgodnij zmianę rodzaju emisji (AM<->FM) i 3

5 zmień ją. Ponownie uzgodnij zmianę kanału i przejdź na ten kanał. Jak dział funkcja SQUELCH? Kiedy (dla jakiego rodzaju emisji) jakość sygnału jest lepsza? Jaki jest poziom sygnału dla każdego rodzaju emisji? Jaki jest pobór prądu w chwili odbioru i nadawania dla każdego rodzaju emisji? Czy jakość sygnału i pobór prądu zależą od kanału łączności? 5.6 Wyłącz radiotelefony CB. Druga część zespołu niech wraca do stanowiska laboratoryjnego. Radiotelefon VHF/UHF Kenwood TM-G707E 5.7 Zapoznaj się z budową radiotelefonu CB. Zidentyfikuj i określ funkcje poszczególnych elementów regulacyjnych i manipulacyjnych. Jaka jest ich rola i przeznaczenie? 5.8 Dokonaj nasłuchu kilku stacji w podanym niżej zakresie częstotliwości. Zwróć uwagę na rolę i działanie funkcji SQL (SQUELCH). Jak działa funkcja SCAN? POGODA SŁUŻBOWE TELEFONIA KURIERZY TAXI MHz MHz MHz 467 MHz MHz 5.9 W przypadku podłączenia radiotelefonu do wejścia liniowego karty dźwiękowej komputera możesz zarejestrować odebrane emisje programem Audacity. Jaka jest częstotliwość zarejestrowanych emisji? Kto jest nadawcą? Jaka jest moc sygnału i jakość dźwięku? 5.10 Czy możliwe jest nawiązanie łączności (jeśli tak, to nawiąż ją) między radiotelefonem CB z sali SB012 a radiotelefonem VHF/UHF? Telegrafia CW 5.11 Uruchom program CwType. Poćwicz wprowadzanie i nadawanie tekstu. Zdefiniuj (menu Setup -> Edit Macros) pod klawiszami funkcyjnymi F1 do F12 dwa stałe teksty / komendy (Macra) i wykorzystaj je w swoich transmisjach. Zmieniaj szybkość transmisji (pole Sp:) - szybkość transmisji 50 znaków. 4

6 5.12 Uruchom program Audacity i przechwyć/zapisz (klawisz czerwonej kropki) nadawaną transmisję z szybkością 50 znaków Korzystając z funkcji powiększenia (ikona lupy) powiększ zarejestrowany dźwięk (emisję) do wielkości pozwalającej na identyfikację poszczególnych jego elementów. Przechwyć okno programu i zapisz jego zrzut. W typowy dla Windows sposób (kliknij, przeciągnij, puść) zaznacz kolejno kropkę, kreskę oraz przerwy między symbolami i ich elementami. W pasku u dołu okna programu pojawia się czas trwania zaznaczonego fragmentu. Jaki jest czas trwania emisji całego komunikatu? Jakie są te czasy? Jakie są między nimi zależności? 5.14 Powtórz dwa ostatnie punkty dla szybkości 100 znaków. Jak zmieniły się zarejestrowane czasy? Jakie są teraz między nimi zależności? 5.15 Korzystając z tabeli alfabetu Morse a określ, któremu fragmentowi komunikatu odpowiada zarejestrowany i powiększony fragment emisji. W jaki sposób rozróżnić początek i koniec elementów (kropki, kreski) danego symbolu? Dlaczego początek jednego symbolu nie zlewa się z końcem poprzedniego? 5

7 5.16 Uruchom program CW Get, służący do odbioru i dekodowania emisji CW Odtwórz w programie Audacity zarejestrowane emisje w celu ich odebrania programem CW Get. Zauważ, że istnieje konieczność dostrojenia programu do odbieranego sygnału. W tym celu myszą (chwyć i przeciągnij) w widmie sygnału pionową linię i naprowadź ją w miejsce maksimum sygnału. Jaka jest częstotliwość tonu sygnału CW? Co się dzieje w przypadku odstrojenia od tej częstotliwości? Jak wygląda widmo sygnału CW? Ile występuje w nim częstotliwości? 6

8 Dalekopis RTTY 5.18 Uruchom program TrueTTY. Poćwicz wprowadzanie i nadawanie tekstu. Zdefiniuj (menu Edit Macros) pod klawiszami funkcyjnymi F1 do F12 dwa stałe teksty / komendy (Macra) i wykorzystaj je w swoich transmisjach. Zmieniaj szybkość transmisji (menu Speed) na 50, 100 i 300 bodów Uruchom program Audacity i przechwyć/zapisz nadawaną transmisję z szybkością 50 bodów Korzystając z funkcji powiększenia (ikona lupy) powiększ zarejestrowany dźwięk (emisję) do wielkości pozwalającej na identyfikację poszczególnych jego elementów. Przechwyć okno programu i zapisz jego zrzut. Czy teraz można wyodrębnić jakieś charakterystyczne fragmenty programu? Jaki jest czas trwania emisji? 5.21 Powtórz dwa ostatnie punkty dla szybkości 100 i 300 bodów. Jak zmieniły się zarejestrowane czasy emisji? Jakie są teraz między nimi zależności? 5.22 Odtwórz w programie Audacity zarejestrowane emisje w celu ich odebrania programem TrueTTY. Zauważ, że istnieje konieczność dostrojenia programu do odbieranego sygnału. W tym celu myszą (chwyć i przeciągnij) w widmie sygnału dwie pionowe linie i naprowadź je w miejsca maksimum sygnału Jeżeli program odbiera śmieci w chwilach braku emisji skorzystaj z funkcji SQL (SQUELCH) i modyfikacji wartości Squelch Threshold w celu ustawienia odpowiedniego poziomu sygnału, powyżej którego program dekoduje dane. Czy program automatycznie wykrywa prędkość transmisji? Co się dzieje w przypadku odstrojenia od sygnału? Do czego jest potrzebna funkcja Squelch i jej parametr? Jakie jest jej podobieństwo do tej funkcji w radiotelefonach? 7

9 Telewizja z powolną analizą obrazu SSTV 5.24 Uruchom program mmsstv. Przejdź na zakładkę TX. Kliknij na polu obrazu prawym klawiszem myszy i wybierz Load from file... Załaduj przykładowy plik obrazu do transmisji. Możesz go poddać edycji, uzupełnić o dowolny tekst Ponownie korzystając z programu Audacity przechwyć emisję obrazu SSTV wg standardów: Robot36, Robot72, Scottie1, Scottie2, Martin1 i Martin2. Emisja rozpoczyna się po naciśnięciu klawisza TX Korzystając z programu Audacity określ czasy trwania emisji obrazu dla każdego ze standardów. Czy te czasy są takie same? Co wpływa na różnice? Co poprzedza moment rozpoczęcia emisji? Czy w emisji występuje jakiś charakterystyczny rytm/dźwięk? Skąd się on bierze? 5.27 Odtwórz w programie Audacity zarejestrowane emisje w celu ich odebrania programem mmsstv. W tym celu przejdź na zakładkę RX. Zachowaj odebrany obraz. Zauważ, że występują problemy z synchronizacją pionową odebranego obrazu. Co jest ich przyczyną? 8

10 5.28 Przejdź na zakładkę synchronizacji Sync. Wykorzystaj funkcję automatycznej korekcji częstotliwości Slant adjustment (żółta buźka). Zapamiętaj korektę klawiszem Mem. Przejdź z powrotem na zakładkę odbioru RX. Jak wygląda teraz obraz po korekcie? Jakie zaszły w nim zmiany? Zachowaj obraz Ponownie odtwórz w programie Audacity zarejestrowane emisje w celu ich odebrania programem mmsstv. Zachowaj odebrany obraz. Czy teraz też występują problemy z synchronizacją pionową odebranego obrazu? Czy program sam identyfikuje standard emisji SSTV, czy trzeba go ustawiać ręcznie? 5.30 Odtwórz zachowaną na dysku emisję sstv.mp3. Czy znowu są problemy z synchronizacją obrazu? Jeśli tak, to dlaczego? Kiedy zatem zachodzi potrzeba przeprowadzenia synchronizacji? 6. Wykonanie sprawozdania Nie należy umieszczać w sprawozdaniu podstaw teoretycznych, ani opisów stanowiska laboratoryjnego. Sprawozdanie musi zawierać wszystkie wyniki pomiarów i wszystkie zarejestrowane przebiegi/obrazy, prezentowane wg kolejności ich wykonania/zarejestrowania. Każdy wynik i przebieg/obraz musi być opatrzony numerem punktu instrukcji wg, którego został zarejestrowany. Każdy musi być opatrzony opisem, wyjaśniającym, co przedstawia i gdzie/kiedy (dla jakich parametrów/standardu) został zarejestrowany. W sprawozdaniu muszą się znaleźć odpowiedzi na wszystkie postawione w instrukcji pytania, ponumerowane wg punktów, w których zostały postawione. Zarówno opisy, jak i odpowiedzi, mają być zwięzłe, ale przedstawione pełnymi zdaniami. Wnioski powinny zawierać podsumowanie przeprowadzonych pomiarów. Szczególny nacisk należy położyć na zaprezentowanie różnic i podobieństw pomiędzy wynikami pomiarów i obserwacji sygnałów/obrazów w zależności od zmian standardów emisji. 7. Literatura Janeczek A., CB radio, WKŁ 1997 Dąbrowski K., Nie tylko fonia i CW Poradnik dla krótkofalowców, BOGMAR 1994, wersja Internetowa Komsta Ł., Krótkofalarstwo i radiokomunikacja Poradnik, WKŁ

11 LABORATORIUM SYSTEMÓW TELETRANSMISYJNYCH PROTOKÓŁ Z WYKONANIA ĆWICZENIA NR 6 Radiokomunikacja amatorska Data wykonania:... Sprawdził:... Wykonał: p. 5.1 p. 5.2 Pobór dla AM... [A] Pobór dla FM... [A] p. 5.5 Pobór nad. dla AM... [A] Pobór odb. dla AM... [A] Pobór nad. dla FM... [A] Pobór odb. dla FM... [A] p. 5.9 Częstotliwość Nadawca Moc Rodzaj komunikatu p p p

12 p p p p p Standard Czas Charakterystyka p p p p