05 luglio 2008

Terra, luna e ritorno: a Firenze i radioamatori di "rimbalzo"

Mentre sto cercando di seguire la complessa matematica matriciale discussa in questi giorni sulla mailing list della comunità di utenti del ricevitore SDR Perseus, a impegnata ad analizzare i possibili algoritmi per il filtraggio di interferenze co-channel (un algoritmo che in presenza di due portanti di frequenze sostanzialmente identica riesce ad agganciare solo una delle modulazioni, rimuovendo l'altra: sarebbe la fine delle interferenze isofrequenza) spunta il riferimento a un convegno radioamatoriale che si terrà a Firenze il prossimo mese di agosto. Nel corso della EME Conference 2008, dall'8 al 10 agosto, l'autore di Perseus Nico Palermo interverrà sul tema "Some notes on the performance of wideband sampling receivers for EME operations".
EME è una sigla che rappresenta uno dei settori di attività radioamatoriale più affascinanti. Earth-Moon-Earth, terra-luna-terra, è la complessa arte di far rimbalzare (bounce) i segnali radio sulla superficie lunare, in altre parole di usar la luna come satellite naturale per comunicare a grande distanza tra due punti sulla terra. La luna ha una superficie fatta di un materiale non troppo favorevole, la sua albedo è bassina e questo richiede l'uso di segnali di una certa potenza e a frequenze molto elevate. O in alternativa tecniche di trasmissione e ricezione digitale molto raffinate (Joe Taylor, premio Nobel sviluppa proprio questo tipo di strumenti, che poi servono anche nella ricezione di segnali QRSS), tutte cose che riescano a ovviare alla estrema attenuazione dei segnali che ritornano a terra e le latenze di un percorso lungo circa 720 mila chilometri.
Forse l'aspetto più intrigante dell'intera faccenda è la relativa "anzianità" di queste tecniche, che guarda caso seguono di pochi mesi la famosa profezia di Arthur C. Clarke sulle comunicazioni satellitari ma precedono di parecchi anni il lancio dei primi satelliti radioamatoriali artificiali. I primi a pensare all'eventualità di una comunicazione terra-luna-terra furono i militari americani durante la guerra, anni in cui il RADAR si stavo affermando. La prima ricezione radio di un segnale rimbalzato dalla luna fu quello di un militare USA munito di patente di radioamatore, John DeWitt (il fondatore di WSM di Nashville, la sua città). Era il 1946 e DeWitt stava ufficialmente lavorando a un progetto militare, il Progetto Diana, la Dea della luna. La frequenza utilizzata era di 112 MHz con 3 kW di potenza, valori che parevano estremi e oggi che i radioamatori usano le microonde a 24 GHz fanno sorridere. Il sito utilizzato per gli esperimenti del Progetto Diana esiste ancora, nella città di Wall sulla costa del New Jersey, ed è affidato a un club radioamatoriale l'Ocean-Monmouth Amateur Radio Club. Pochi anni dopo, nel 1953, i radioamatori civili Ross Bateman W4AO e William Smith W3GKP riuscirono a imitare DeWitt nei 2 metri (144 MHz) e nel 1960 la luna servì per collegare per la prima volta in VHF le due coste degli Stati Uniti, su una distanza complessiva nettamente superiore ai cinquemila chilometri.
Quasi cinquant'anni dopo l'hobby delle comunicazioni "lunari", il cosiddetto "ultimate DX", è diventato un laboratorio di tecniche di digital signal processing, modulazioni digitali matematicamente avanzate, amplificatori a bassissima cifra di rumore, antenne molto particolari. Sul sito della ARRL americana trovate una breve introduzione all'argomento e una pagina con diversi link, incluso il primo vero articolo divulgativo ("A basic approach to moonbounce") che cercò di "popolarizzare" una tecnica che, ahimé, richiede una grande preparazione in campo elettronico e matematico.
Concludendo, la prossima conferenza EME, la tredicesima, che segue la numero 12 tenutasi in Germania due anni fa, si terrà a Firenze e sarà organizzata dal Comitato regionale toscano dell'ARI e dedicata a Piero Moroni I5TDJ. Il programma dettagliato si trova qui. La pagina di Mike Cook AF9Y riporta anche un programma, FFTDSP, per l'estrazione di segnali ultradeboli con la scheda audio del proprio PC. Leif Aringsbrink, SM5BSZ, il radioamatore svedese autore del software SDR Linrad, è il vero iniziatore di questo post come interlocutore di Nico Palermo nella discussione sugli algoritmi per la co-channel interference. La sua pagina Web è altamente consigliabile, non solo per le questioni EME. La letterattura in materia è abbondante e non mancano le newsletter, come 432 MHz an above EME e la 144 MHz EME Newsletter.

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