O presunto de US$ 50: modos digitais com WSJT

Como geralmente é praticado, o rádio amador é um pouco como ir ao supermercado e puxar conversa com todos que você encontra enquanto percorre os corredores. Só que o supermercado é do tamanho do planeta e cada um traz seu carrinho de compras, alguns deles altamente modificados e muito caros. E quase todas as conversas são sobre esses carrinhos ou sobre o próprio supermercado.

Com essa analogia reconhecidamente duvidosa em mente, se você não é o tipo de pessoa que normalmente puxa conversa com alguém enquanto faz compras, pode pensar que não seria uma boa opção para o rádio amador. Mas só porque é assim que a maioria das pessoas exerce seus privilégios de rádio amador não significa que seja o único caminho. Explorar algumas das formas mais populares de aproveitar as bandas de alta frequência (HF) e ver o que pode ser feito com um orçamento limitado, em termos de custo do equipamento e também da quantidade de energia utilizada, é o foco deste artigo. parcela de The $ 50 Ham. Bem-vindo ao mundo do rádio amador com microfone opcional: modos digitais de sinal fraco.

Em primeiro lugar, deixe-me deixar claro que existem vários modos disponíveis para licenciados de serviços de rádio amador que não exigem falar em um microfone, voltando ao início do rádio com modos de onda contínua (CW). Bater dits e dahs com uma tecla direta talvez seja o modo digital original, se esticarmos um pouco o significado do termo de sua atual conotação moderna de transmissão e recepção de mensagens codificadas usando computadores, seja embutido no rádio ou conectado como um componente separado. Usarei isso como minha definição de “modo digital” para os fins deste artigo.

Mas mesmo com essa definição mais rigorosa, ainda existe um enorme ecossistema de modos digitais que surgiram ao longo da história do rádio amador; o desejo de comunicação sem a necessidade de ser um conversador é antigo, ao que parece. Mas, neste artigo, vou me concentrar em alguns modos dentro da família de modos de “sinais fracos”, principalmente porque os considero fascinantes e incrivelmente úteis, e fico muito feliz em ver que tipos de contatos são possíveis usando menos energia do que o necessário para acender uma lâmpada LED.

Quando você entra no espaço do sinal fraco, um nome continua aparecendo: Joe Taylor (K1JT). Joe é um radioamador baseado em Nova Jersey, e quando você começa a ouvir falar dele, você imagina que ele é apenas um, bem, Joe normal, um radioamador da velha escola que criou um software inteligente para tornar mais fácil a obtenção de sinais de baixa potência. fora de um ambiente de alto ruído. E embora isso seja verdade, rapidamente fica claro que Joe é muito mais do que isso. Joseph Hooton Taylor, Jr. obteve seu Ph.D. em astronomia por Harvard em 1968. Ele ingressou na faculdade de física de Princeton em 1980 e ganhou praticamente todos os prêmios importantes em física e matemática, incluindo a Medalha Draper, o Prêmio Wolf e, em 1993, o Prêmio Nobel de Física.

Apesar de todas essas grandes conquistas, em muitos aspectos Joe é um “presunto” e, desde sua aposentadoria em 2006, ele direcionou sua considerável experiência em processamento de sinais digitais para um pacote abrangente de sinais fracos chamado “WSJT“, para “sinais fracos, Joe Taylor.” Na verdade, escrito pela primeira vez em 2001, o programa passou por revisão e atualização quase constantes por Joe e um grupo de entusiastas dos modos digitais, com a última encarnação, WSJT-X, que implementa dez modos digitais diferentes de sinais fracos.

Iremos pular um mergulho profundo nas técnicas DSP que sustentam o WSJT-X - embora seja algo fascinante e provavelmente digno de um artigo por si só - e basta dizer que o pacote implementa vários métodos de modulação de chaveamento de mudança de frequência múltipla (MFSK). , cada um deles otimizado para funcionar sob diferentes condições de propagação. Os dez modos atualmente implementados cobrem tudo, desde a propagação ionosférica de alto ruído até a dispersão troposférica, com modos que suportam sinais refletidos em trilhas de ionização de meteoros ou até mesmo ouvir seus próprios sinais refletidos na Lua.