PACTOR: принципы построения сигнала

in RTTY
Обновлено: 06 Июнь 2014
Просмотров: 2203

ЖУРНАЛ "РАДИОКЛУБ"  Image  ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ЛЮБИТЕЛЬСКОЙ РАДИОСВЯЗИ  Image  

Принципы построения сигнала в PACTOR

Цифровой вид связи PACTOR появился в начале 1990-х годов. В странах Западной Европы и США уже много лет существует большая радиолюбительская сеть, основу которой составляют BBS, работающие в этом режиме. Как показали многочисленные опыты, PACTOR лучше других цифровых видов связи работает в условиях помех, присущих низкочастотным коротковолновым диапазонам. В нашей стране любительская радиосеть еще только начинает развиваться, и при этом основу этой сети составляют BBS-станции, работающие в режиме PAKET RADIO. Режим PACTOR еще не нашел широкого распространения. Основной причиной такого положения, на мой взгляд, является большая сложность создания чисто программных реализаций этого вида связи, в отличие, например, от RTTY. А также отсутствие в продаже дешевых аппаратных модемов и контроллеров.

Главной особенностью режима PACTOR является необходимость организации постоянно действующих прерываний через интервалы времени ровно в одну миллисекунду и корректировка (при необходимости) длительности этого интервала программным путем, то есть программа должна работать в режиме реального времени. Западные фирмы разработали специальные аппаратные контроллеры — TNC — и много различных компьютерных программ для работы с этими контроллерами. Контроллеры для PACTOR западного производства слишком дорогие, и это второй фактор, сдерживающий применение этого вида цифровой связи в нашей стране.

Каждый передаваемый в режиме PACTOR символ кодируется восьмибитовым кодом и состоит из восьми токовых и бестоковых посылок, длительность одной посылки при скорости 200 Бод составляет 5 миллисекунд, а при скорости 100 Бод — 10 мс, при этом каждая посылка передается серией импульсов длительностью в 1 мс. Коды PACTOR символов полностью соответствуют стандартной кодировке IBM, используемой в MS-DOS. Поэтому никакой дополнительной перекодировки символов не требуется.

Разница между частотами "mark" (высокая звуковая частота, например, 1200 Гц) и "space" (низкая звуковая частота, например, 1000 Гц) сигналов должна составлять 200 Герц. Кроме служебных и информационных символов, кодированных восьмибитовым кодам, имеются также четыре подтверждающих символа (символы синхронизации), каждый из которых состоит из 12 бит.

PACTOR дает возможность проводить радиосвязи в трех основных режимах.
1.Режим FEC (Forward Error Correction) позволяет передавать в эфир файлы с информацией, доступной любой из находящихся в данный момент на частоте радиостанций. В радиолюбительской практике таким файлом может быть файл с текстом общего вызова. Свободно принимать эти передачи может любая из находящихся на этой частоте PACTOR — радиостанций, если эта радиостанция в данный момент находится в режиме LISTEN.
2.Режим LISTEN (или MONITOR) позволяет четко принимать на экране дисплея своего компьютера сигналы другой PACTOR — станции, которая ведет передачу в режиме FEC. Но если эта же станция настроится на частоту двух других радиостанций, которые обмениваются между собой информацией в режиме ARQ (MARQ), то она сможет получать на экране своего дисплея только отдельные фрагменты этого обмена, т. е. сможет принимать информацию только в очень непродолжительные моменты случайной синхронизации.
3.Режим ARQ (Auto ReQuest) предполагает работу двух радиостанций по обмену информации в полной зависимости друг от друга. Эта зависимость устанавливается специальными сигналами — синхросимволами, при этом ведущая передачу станция полностью берет на себя управление приемной радиостанцией, т. е. устанавливается режим синхронной работы двух радиостанций. На деле это выглядит следующим образом. Вы настраиваете свою PACTOR — станцию точно на частоту своего корреспондента, вводите в программу позывной этого корреспондента и включаете режим ARQ. Ваша станция сразу же начинает выдавать пакеты длительностью примерно в 1 секунду, в которых содержится команды вызова определенного корреспондента. Каждый такой пакет отделяется один от другого промежутком в несколько миллисекунд. Как только станция корреспондента начнет принимать и правильно декодировать сигналы Вашей радиостанции, она в промежутки между пакетами вашей радиостанции начнет передавать ответные сигналы длительностью в несколько миллисекунд. Ваша станция должна принять ответы корреспондента, правильно их декодировать и дать положительный ответ корреспонденту о готовности установить связь. Если и одна и другая станции четко принимают сигналы друг друга и правильно их декодируют, возникает достаточно прочная связь между этими радиостанциями, которая называется синхронным режимом работы. При этом любая третья радиостанция из вашего обмена будет принимать и отображать на экране своего дисплея только отдельные несвязные фрагменты в моменты случайного совпадения синхронизации.

В радиолюбительской практике возможен такой случай, когда в ответ на общий вызов Вашей радиостанции в режиме FEC Вас начинает вызывать какая-то станция в режиме ARQ, между двумя вашими станциями устанавливается нормальный режим синхронизации и нормальный обмен информацией. Если вдруг резко ухудшается прохождение, то работа в режиме ARQ становится невозможной, но все еще можно будет попытаться продолжить работу в режиме FEC с частичной потерей информации.

Режим FEC всегда осуществляется со скоростью 100 Бод, при длине пакета передаваемых информационных символов от 6 до 9. Начинает работать на передачу при длине пакета 9 символов, но в случае плохого прохождения количество символов в пакете может уменьшиться до 6. Кроме того, в зависимости от прохождения каждый из передаваемых пакетов может передаваться несколько раз подряд, в зависимости от прохождения число повторов может быть 2 или 3. Одни программы требуют установки числа повторов в конфигурационном файле, другие выбираю это число сами.
Режим LISTEN (в некоторых программах — MONITOR) позволяет принимать и отображать на дисплее своего компьютера всю информацию, которую на данной частоте другая PACTOR — станция передает в режиме FEC. Если ваша станция находится в режиме LISTEN и начинает принимать сигналы другой станции, которая вызывает вас в режиме ARQ, то она тут же начинает отвечать вызываемой радиостанции короткими подтверждающими импульсами. При хорошем приеме и правильном декодировании сигналов обеими станциями, они автоматически входят в синхронный режим обмена информацией — режим ARQ.

Следует знать, что режим FEC на одной станции и режим LISTEN на другой позволят проводить QSO по типу телетайпной связи в асинхронном режиме. Режим ARQ начинается с вызова определенной станции. Сначала следует ввести позывной корреспондента, настроиться на его частоту и только после этого включать режим ARQ. Ваша станция начинает тут же выдавать пакеты длительность чуть меньше 1-й секунды с интервалами между пакетами длительностью в несколько миллисекунд. Если вызываемая станция принимает пакеты вашей станции и правильно их декодирует, то она начинает во время интервалов между пакетами вызываемой станции вставлять свои ответные подтверждающие импульсы. Если ваша станция правильно примет и декодирует ответные подтверждающие импульсы, то между двумя станциями устанавливается надежная связь в синхронном режиме, во время которой синхронный режим постоянно поддерживается взаимным обменом подтверждающими и синхронизирующими символами. В этом режиме передающая станция является главной ("master") и заставляет принимающую станцию ("slave") четко выполнять все необходимые команды.

В режиме ARQ передача информации может происходить или при скорости 200 Бод, или при 100 Бод. Других скоростей нет. Начинают работу со скорости 200 Бод и, при ухудшении прохождения, скорость уменьшается до 100 Бод. Переменной величиной является также и число информационных символов в пакете. Наибольшее число символов — длина пакета — равно 20 и может быть установлено программой только при скорости 200 Бод. При скорости 100 Бод наибольшая длина пакета составляет 9 символов. При ухудшении прохождения эти цифры могут уменьшаться.

В начале каждого пакета находится цифра, означающая длину пакета, так что принимающая сторона заранее знает, какой длины пакет ей предстоит принять.

материал для публикации подготовил Виктор Кособоков, R3BB

СОДЕРЖАНИЕ раздела журнала РАДИОКЛУБ

Яндекс.Метрика