PA1SSB PA1PXL. Thema avond oktober 2014 Veron afdeling 39 Tilburg. PA1SSB Mark van Dommelen PA1PXL Ton Rijnen

Transcriptie

1 PA1SSB PA1PXL Thema avond oktober 2014 Veron afdeling 39 Tilburg

2 Wat is WSPR? WSPR is een digitale mode i.c.m software programma waar met behulp van zwakke radiosignalen inzicht kan worden verkregen in de voortplanting van die radiosignalen. De naam is een verkorting van: Weak Signal Propagation Reporter. Men spreekt het uit als whisper. Software kan signalen decoderen tot een signaal/ruis verhouding van -28 db.!!

3 Uitvinder van WSPR digitale mode Joe Taylor, K1JT. Nobel prijswinnaar in Natuurkunde in Ontwikkelaar van de WSPR software. Eerst gebruikt voor moonbounce en meteor scatter. Bruce Walker, W1BW. Ontwikkelde de WSPRnet.org internet database waar de spots terug te vinden zijn.

4 Hoe werkt WSPR? Iedere even minuut gedurende 2 minuten TX of RX signaal. Call, grid locator en power (in dbm, decibel watts) worden uitgezonden tijdens TX fase. Via de PC geluidskaart worden de signalen gedemoduleerd. WSPR signaal heeft een kleine bandbreedte (6Hz), en de rest van het kanaal is ruis. Signaaldetectie mogelijk tot ver onder ruis niveau (-28 db).!

5 Hoe werkt WSPR? Amateur kanaal heeft bandbreedte van 2400 Hz WSPR signaal is zwak en heeft bandbreedte van 6 Hz. lage transmissiesnelheid >> WSPR signaal verdwijnt in de ruis. Bandbreedte ontvanger halveren >> halveert de ruis met 3dB (software matig digitaal filteren DSP). Op een gegeven moment komt het ontvangen WSPR signaal van zelf boven de ruis uit.

6 Hoe werkt WSPR? Bandbreedte ongeveer 9 keer halveren, totdat het ontvangstsignaal er net in past De winst is nu 9 x 3 db = 27 db.! Zendgebied WSPR is 200 Hz breed. Er passen dus 200 / 6Hz = 33 kanalen in. Transmissiesnelheid is laag en meerdere kanalen scannen >> daarom 2 min TX nodig. Tijdsynchronisatie op PC is uitermate belangrijk!! (Binnen 1 seconde). Anders geen spots.

7 Hoe werkt WSPR?

8 Hoe is een WSPR signaal opgebouwd?

9 Benodigdheden voor WSPR digitale mode Computer (windows XP, 7). Transceiver. Antenne, tuner en voeding. Audiokabels tussen computer en de transceiver. Geluidskaart extern of intern. WSPR Software. Internetaansluiting. Tijdsynchronisatie op PC (software).

10 Benodigdheden voor WSPR digitale mode ik gebruik een externe geluidskaart van Signalink (Tigertronics). Signalink USB externe geluidskaart geeft volledig galvanische scheiding tussen TRX en PC signaal. Goede interne geluidskaart kan ook wel galvanische scheiding toepassen.

11 Benodigdheden voor WSPR digitale mode Aansluitingen: - PC >> externe geluidskaart >> transceiver. - Soundkaart audio uit naar transceiver audio in. - Transceiver audio uit naar Soundkaart audio in. - Moderne transceivers via cat control en via data poort.

12 Software en setup 2 freeware softwareprogramma s nodig: 1) WSPR 2.0 van K1JT. 1) Dimension 4 (tijdsynchronisatie).

13 Software en setup Installeer WSPR 2.0 op computer (XP of windows 7). Installeer Dimension 4 op computer.

14 Software en setup Setup WSPR 2.0 Vul in bij setup en dan station parameters : - CALL - Grid - Selecteer geluidskaart voor audio in en uit - Power in dbm - De PTT methode (CAT) - CAT poort - Transceiver merk/type - Baud rate

15 Software en setup Opent automatisch als WSPR 2.0 software wordt opgestart. In taakbalk zetten(open) en niet sluiten.

16 Software en setup Hoofdscherm - Bij band selecteer de amateur band. - Vink aan upload spots. - Stel in % TX t.o.v RX (30%).

17 Software en setup RX mode: Regel Rx noise op 0 met geluidskaart. RX status wordt in groen aangeven. 2 minuten voor begin

18 Software en setup Startpunt van RX naar TX mode. Waiting to start.

19 Software en setup TX mode: Tijdens TX mode wordt call, grid en power uitgezonden. WSPR stations die worden ontvangen. Waterval met de ontvangen wspr signalen. TX freq instelbaar in 200 hz gebied.

20 Software en setup Voorbeeld ontvangst gedurende langere periode. Ontvangen wspr stations. Waterval met wspr signalen. Ontvangen signalen worden geupload naar internet data base.

21 Dimension 4 (tijdsynchronisatie) Na installatie staat er een icoon van dimension 4 programma in taakbalk. Klik met rechtermuis op icoon en kies voor open.

22 Dimension 4 (tijd synchronisatie) Kies een tijd server. Zet vinkje bij: Load dimension 4 at startup. Synchronize every 15 minutes. Stel tijdzone in.

23 WSPRnet.org Website op internet om je logs te kunnen bekijken.

24 WSPRnet.org (gratis account maken met je CALL)

25 WSPRnet.org Activity Acivity: per band het aantal stations dat qrv is met wspr. Voorbeeld: 20 meter.

26 WSPRnet.org Activiteit per band Grootste activiteit op 20,30 en 40 meter. WSPR kan worden toegepast op alle amateurbanden. US to VK 8710 miles reception on 630M!!! Ook op de lage banden 600M and 2200M.!

27 WSPR frequenties (USB/DIG)

28 WSPRnet.org (spot) Database

29 WSPRnet.org Map

30 WSPRnet.org Downloads

31 Transmissie vermogen Verband tussen dbm en Vermogen (P): Vermogen (watt) ,2 23 0, ,005 7 QRO wspr = 5-10W Meest gebruikt 5W dbm Zeer interessant om ook met QRPp vermogen WSPR toe te passen.

32 Verzwakkers 5W met WSPR is QRO. QRO afstanden mogelijk met P<< 5W. Veel HF sets niet regelbaar lager dan 5W vermogen. Oplossing: >> weerstand verzwakkers maken van -3dB, -6 db,-10db en -20dB en deze tussen de zender en de tuner plaatsen. 5W -3 db 2,5W -6 db 1,25W -10 db 0,5W -20 db 0,05W -10 en -20 db in serie 0,005W

33 Verzwakkers Makkelijk zelf te maken met 2W koolweerstanden (voorbeeld: -3dB verzwakker) van 5W naar 2.5W

34 Verzwakkers Verzwakkers ook te koop: Met een verzwakker van -3 db, -6 db, -10 db en -20 db is vermogen te verlagen van 5W naar 1 mwatt! door combinatie van verzwakkers.

35 S/N limieten ontvangst Gemiddelde signaal tot ruisverhouding = Meet fluctuatie = S/N (hoog) =10*log(0.0025) =-26.0 db. S/N (gemiddeld 10*log(0.0015)=-28.2 db. S/N (laag) 10*log (0.0005)=-33.0 db. Soms rapport van -33 db >> echte S/N was -28 db. tgv meet fluctuaties >> -33dB niet meetbaar >> Echte grens ligt dus bij -28 db.

36 Toepassingen van WSPR Propagatie opvolging Kennis over gedrag van de verschillende amateur banden in relatie tot openingen in verschillende richtingen gedurende de dag en de nacht.

37 WSPR data analyse Excel data base macro gemaakt door GM4ISM. Statistische analyse van : frequentie, SNR, en vermogen dbm van wspr spots. Grafische weergave van frequentie en SNR van spot reports als functie van Datum/tijd.

38 WSPR data analyse Blauwe cellen invullen Neemt de laatste 2500 spots uit de database en maakt automatisch grafieken.

39 WSPR data analyse

40 WSPR data analyse

41 WSPR data analyse Antennevergelijking in performance. 10 dagen plot. Inverted L. Meer spots tot 4000 km. SNR rapporten beter bij geljke afstanden.

42 WSPR data analyse 10 dagen plot. Verticale dipool 30M. Spots langere afstanden op meer momenten. Lange afstanden spots vaak zwakker. Inverted L = betere antenne.

43 WSPR data analyse WSPR propagatieanimatie van Halley station Antarctica PA1SSB Mark van Dommelen

44 WSPR propagatieanimatie van Halley station Antarctica PA1SSB Mark van Dommelen

45 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL. Mooie zelfbouw QRP (0.2W) TX beschikbaar via Hans Summers G0UPL tegen kostprijs (+/ euro). Modes: QRSS,FSK/CW,DFCW,WSPR, Hellschreiber,CW, FSK ultimate3.html Ongelofelijk veelzijdig qrp TX kit voor een uitermate scherpe prijs (alleen TX).

46 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL Gebaseerd op een AD9850 DDS module en kit bevat low pass filter welke per band is in te pluggen. Kit kan op elke freq uitzenden tussen 500 Khz en 40 Mhz.

47 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL. GPS module kan worden aangesloten zodat: - tijd wordt gesynchroniseerd. - Frequency controle. - Locatie (grid) automatisch aangepast. GPS module SKM52

48 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL. KB2PNM U3 kit op zeilboot op reis van Fuji naar Tonga. (20 meter 200 mw en ¼ vertical). Laatste Ultimate 3 firmware heeft 6 karakter locator. >>locator variatie in zijn WSPR spots zichtbaar gedurende de reis. Betrouwbaar onder moeilijke omstandigheden. Makkelijk bedienbaar. Real time decodering van grid positie door gps.

49 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL. PA1PXL (Ton) ingebouwde Hans Summers wspr kit.

50 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL. Hans Summers verkoopt nu ook zelf een U3 box compleet met alle benodigde materialen voor inbouw van de U3 kit voor 20 euro inc verzendkosten.

51 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL. Toekomstige ontwikkelingen van G0UPL: Volgende firmware update v 3.06 (support opera en nieuwe PI4 mode). Nieuwe kit vervangt de AD9850 module door 27 Mhz kit gebouwde OCXO >> freq. stabiliteit beter dan 1 ppb/min (b.v 0.01 Hz/min bij 10 Mhz). U3 uitbreiding van freq naar 6m 4m en 2m! Arduino gebaseerde U3 voor zelf software schrijven. Ontvanger module voor U3 2200m-10 m dus TX en RX.

52 Zelfbouw: WSPR transmitter Hans Summers G0UPL PA1PXL (Ton) heeft enkele Hans Summers bouwpakketten beschikbaar voor mensen met interesse. >> meer info bij Ton. QRP TX kit QRV stand alone en overal ter wereld op internet de spots te volgen via WSPRnet.org. Voordeel: Dure TX set hoeft niet langdurig aan te staan.

53 Demo WSPR PA1SSB (Mark) Demo met Hans Summers wspr kit en 0.2W! (QRV op 20 meter in Shack PA1SSB) en te volgen via internet (via WSPRnet.org).

54 Referentie WSPRing around the world B. McDermott (VK3MCD). Presentatie betreffende de ervaringen met WSPR door PA3EDR. Digital modes: let s WSPR G. Lane (N4KGL). What is WSPR S. Nichols G0KYA. QST nov 2010 Find the right path with WSPR. PA1B Het gebruik van verzwakkers. WSPR data analyse GM4ISM. Hans Summers website. The radio whisperer G. Steber nuts & volts jan Using WSPR to compare antennas. 3.html PA3DWC. PA1SSB en PA1PXL.