Tout le monde a une liste de choses à faire, des choses à accomplir avant le jour où nous nous réveillerons finalement du mauvais côté de l’herbe. De nombreux éléments de la liste de seau sont beaucoup plus ambitieux que réalistes; très peu d’entre nous avec «Un voyage dans l’espace» sur nos listes vont vivre pour voir cela se réaliser. Et même les objectifs les plus réalistes, comme le voyage en Antarctique qui figure sur ma liste depuis des lustres, deviennent de moins en moins probables à mesure que les circonstances de votre vie changent – ma femme déteste le froid.

Heureusement, au lieu d’aller en Antarctique par moi-même – et vraiment, qu’est-ce que ce serait amusant? – J’ai récemment obtenu une partie de la satisfaction des voyages dans le monde grâce à la radio amateur. Le dernier volet de «The $ 50 Ham» mettait en évidence les modes numériques à faible signal utilisant WSJT-X; dans cet article, j’ai parlé un peu du Weak Signal Propagation Reporter, ou WSPR. C’est ce mode qui m’a permis de tester ce qui est possible avec des transmissions à très faible puissance, et m’a permis de visiter virtuellement six continents, dont l’Antarctique et la Suède en passant par l’Alaska.

Chuchotements dans le bruit

Demandez à un opérateur radio amateur au hasard ce qu’il pense à un moment donné et il y a de fortes chances que la réponse soit: « Comment sont les groupes en ce moment? » C’est un raccourci pour l’état actuel de l’ionosphère, qui détermine en grande partie la capacité des signaux RF à rebondir sur les différentes couches de particules chargées qui s’enroulent autour de la planète. Ces couches se déplacent et se déplacent selon des cycles diurnes, et subissent des cycles à plus long terme de renforcement et d’affaiblissement qui dépendent des cycles d’activité magnétique du Soleil.

Évaluer l’état de l’ionosphère et découvrir quelles bandes ont un chemin vers quels points sur le globe était autrefois quelque chose que les jambons devaient faire en faisant tourner le cadran et en écoutant les stations de balises. Les balises sont des stations qui transmettent un signal généralement de faible puissance à partir d’un emplacement fixe et connu selon un horaire régulier. Si vous entendez la balise, il y a de fortes chances que vous ayez un chemin de propagation entre vous et la zone générale de la balise sur cette fréquence.

Bien que les balises soient utiles, elles ont leurs limites. Ils dépendent de la gentillesse des étrangers, qui consacrent des ressources au fonctionnement et à l’entretien de la station balise. Les balises sont également sujettes à des pannes de maintenance occasionnelles, donc ne pas entendre une balise que vous attendez ne signifie pas nécessairement que vous n’avez pas de chemin entre deux points. Mais peut-être que l’aspect le plus limitant des balises traditionnelles est qu’elles fonctionnent sur un modèle de traction – vous devez vous asseoir à votre radio et régler intentionnellement la fréquence de la balise et décoder ce que vous entendez – les balises utilisent presque toujours le mode onde continue (CW) avec Morse. Ajoutez à cela le fait que tout ce que vous apprenez sur les chemins de propagation à votre disposition reste à peu près dans votre cabane, et les balises ont une utilité limitée.

Signal WSPR par Louis Taber, CC BY-SA 4.0

Avec ces limitations à l’esprit, Joe Taylor (K1JT) a commencé à travailler sur un mode numérique en 2008 spécifiquement pour explorer les chemins de propagation. Le protocole a été surnommé WSPR, ce que tout le monde prononce bien sûr comme «chuchotement», ce qui étant donné ses capacités est en effet un nom approprié. WSPR est un mode numérique qui utilise des algorithmes spéciaux de traitement du signal numérique pour décoder les signaux avec un rapport signal sur bruit (SNR) de -28 dBm dans une bande passante de 2500 Hz.

Lors de la transmission, WSPR envoie un message compressé de 50 bits qui code l’indicatif de la station, l’emplacement du réseau et la puissance de l’émetteur. Le message est modulé en utilisant une modulation par décalage de fréquence à un débit binaire très faible – moins de 1,5 bauds. Cela signifie qu’un message entier avec correction d’erreur prend presque deux minutes complètes à envoyer. Les transmissions sont synchronisées par le logiciel WSPR pour commencer une seconde dans chaque minute paire, ce qui rend une synchronisation précise de l’heure essentielle.

Propagation rendue visuelle

La forme des choses à venir – les stations de la côte est frappent l’Antarctique sur 20 mètres, ce qui signifie que je pourrais aussi dans quelques heures lorsque le soleil se couche sur mon QTH.

Aussi cool que soit le protocole WSPR, la magie de WSPR vient de la partie «R» de son nom: le reporting. C’est là que WSPR ferme la boucle que les balises traditionnelles laissent ouverte, car le logiciel client WSPR peut être configuré pour enregistrer tous les signaux WSPR reçus et décodés par une station dans une base de données centrale. WSPRnet.org est l’endroit où tous les rapports sont envoyés; le site contient une base de données consultable de tous les «spots» signalés ainsi qu’une carte qui montre les contacts actuels de très nombreuses stations.

La carte sur WSPRnet est certes un peu bancale – elle est basée sur Google Maps, et une boîte de dialogue d’erreur apparaît chaque fois que vous chargez une nouvelle vue. Cependant, il existe d’autres visualisations, mais même avec les problèmes, la carte de WSPRnet est un excellent moyen de voir quels chemins de propagation peuvent être disponibles pour vous à l’heure actuelle.

Par exemple, j’ai jeté un rapide coup d’œil sur le groupe de 20 m tout à l’heure et j’ai découvert que de ma région, j’ai des chemins solides vers pratiquement toute l’Amérique du Nord. Plus important encore, je peux voir que je n’ai pas de chemins en Europe ou en Asie, et très peu au sud en Amérique centrale et du Sud. Mais, en regardant ce qui se passe avec les chemins sur la côte est des États-Unis, où le soleil se couche actuellement et qui atteignent activement plusieurs stations dans et juste au large de l’Antarctique, je pourrais avoir un chemin vers le bas de la planète à venir. comme le soleil se couche sur moi.

Faire ma part

Comme je l’ai mentionné dans mon premier article sur les signaux faibles, WSJT-X fonctionne actuellement sur un Raspberry Pi 4 que j’ai dédié à l’utilisation de la radio amateur. WSJT-X dispose d’un mode WSPR intégré, qui permet de basculer facilement entre l’exploration des chemins de propagation possibles avec WSPR et l’exploitation de ces informations pour créer de véritables QSO à l’aide de FT8 ou de l’un des autres modes pris en charge.

La beauté de l’utilisation de WSJT-X pour le travail WSPR est qu’il est fondamentalement complètement automatisé. Selon la façon dont vous le configurez, vous pouvez soit être une station de réception et de rapport WSPR dédiée, soit choisir de transmettre également.

Lorsque je vais être dans la cabane / bureau, ce qui est presque toujours le cas, je configure WSJT-X pour transmettre sur WSPR avec un cycle de service de 20% – c’est-à-dire qu’un bloc de deux minutes sur cinq sera dédié à transmettre. De cette façon, je peux faire ma part en contribuant à la carte WSPR – il n’y a généralement pas beaucoup de balises WSPR opérant dans ma partie du nord de l’Idaho, donc je pense que c’est ma façon de participer. De plus, j’obtiens le bonus occasionnel de piquer un contact cool, comme le hit susmentionné sur DP0GVN-1, un navire de recherche allemand stationné au large des côtes de l’Antarctique que j’ai atteint sur la bande de 30 m en utilisant seulement cinq watts.

Suède, en passant par l’Alaska

Aussi cool que cela soit de savoir que vous avez établi un contact solide sur un chemin d’environ 10000 km avec moins de puissance qu’il n’en faut pour faire fonctionner une ampoule LED, il y a aussi beaucoup à dire sur les stations inhabituelles que vous recevez lorsque vous partez. votre station WSPR fonctionne. Exemple concret: l’autre jour, j’ai jeté un coup d’œil à WSJT-X et j’ai remarqué un indicatif étrange, SA6BSS. Après un certain temps à regarder les indicatifs, vous apprenez à savoir de quelles zones générales ils proviennent, et je soupçonnais que c’était un «DX rare» venant d’Europe, ce qui est vraiment difficile pour moi de frapper avec mon antenne du nord-ouest du Pacifique intérieur. Une recherche rapide sur QRZ.com a confirmé que SA6BSS est un jambon nommé Mikael Dagman, basé dans le sud de la Suède – cool!

J’ai rapidement parcouru la carte WSPRnet et j’ai été surpris de voir que la station de Mikael signalait sa position comme venant d’Alaska plutôt que de Suède. J’ai zoomé un peu sur la carte et j’ai constaté que le signal provenait d’une grille à des centaines de kilomètres au sud de l’île Unalaska dans les Aléoutiennes. Que diable ferait un jambon suédois dans le Pacifique Nord en février?

J’ai envoyé à Mikael un rapide e-mail à propos du contact, et il a confirmé que j’avais bien reçu un rapport de position correct de sa station WSPR, actuellement en train de faire le tour du monde sur un ballon de fête! Depuis qu’il a relâché le ballon le 23 février, il a voyagé à environ 11000 mètres d’altitude de la Suède au Moyen-Orient, à travers l’Asie et au-dessus du Pacifique jusqu’au large des côtes de l’Oregon. Là, il a pris un crochet et est reparti en mer; au moment où j’écris ceci, il se dirige à peu près vers Hawaï.

Littéralement WSPR-ing dans le monde – au moins à mi-chemin jusqu’à présent. SA6BSS a lancé un ballon transportant un émetteur WSPR le 23 février qui a traversé le Pacifique; Je l’ai copié quand c’était au sud des Aléoutiennes.

Mikael a eu la gentillesse d’inclure un peu d’informations sur l’émetteur WSPR qu’il a inclus sur son ballon, qui est entièrement alimenté à l’énergie solaire et ne pèse que 2,6 grammes. La légèreté de sa conception est presque comique – c’est juste un module GPS, un ATMega328 et un Si5351 pour l’émetteur. C’est un exemple parfait de ce qui peut être fait avec un budget, ce qui est tout à fait conforme au concept «Le jambon à 50 $». Alors naturellement, la construction d’une balise WSPR légère et peu coûteuse sera la base du prochain opus de cette série.

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