La telegrafica tastiera di David Hughes

Devo ringraziare il Museo della Scienza e della Tecnica di Milano e Microsoft - che ieri al museo ha presentato Windows Server 2012, il CloudOS per la nuvola privata in ambiente Microsoft - per l'accattivante scoperta del telegrafo cablato di David Hughes, sorta di anello di congiunzione tra telegrafo di Morse e telescrivente di Baudot.

Brevettato nel 1856 da David Hughes, questo dispositivo telegrafico era in grado di stampare direttamente i messaggi alfanumerici grazie a un ingegnoso sistema che abbinava la trasmissione di impulsi elettrici a una meccanica a orologeria che azionava una testina rotante di stampa simile a quella che più di un secolo dopo avremmo ritrovato in una stampante "a margherita". Al posto del tasto utilizzato per le righe e i punti del codice Morse, Hughes pensò, da bravo musicista qual era (oltre che pioniere della radio), di utilizzare una tastiera di tipo musicale, su cui a ogni tasto corrispondeva una lettera o un numero. Azionando i tasti il telegrafo non produceva una combinazione Morse, ma un semplice impulso, lo stesso impulso per ogni tasto in effetti. E allora come funzionava la trasmissione di uno specifico carattere? La genialità dell'invenzione consisteva in uno schema per cui le rotelle alfanumeriche dell'apparato trasmittente e del ricevitore erano sempre sincronizzate: gli impulsi viaggiavano in corrispondenza della posizione della lettera selezionata, in pratica con una modulazione dell'informazione basata sulla diversa posizione della lettera nell'intervallo di tempo richiesto per la rotazione della "margherita" tra un carattere del messaggio e quello successivo.

Il modello in possesso del Museo della Scienza è di fabbricazione italiana, viene dalla fabbrica dell'Ing. Clemente Diena di Torino e risale alla fine dell'800. Hughes ebbe un ruolo importante negli anni che precedettero gli esperimenti Marconiani e fu addirittura un precursore di Heinrich Hertz. Pochi decenni dopo, nel 1874, Émile Baudot creò un sistema ancora più sofisticato, in cui ogni carattere era rappresentato da un treno di 5 simboli (impulso/zero impulsi) ottenuto facendo girare due ruote, anch'esse sincronizzate, contro una spazzola con un massimo di cinque contatti. In suo onore venne coniato il termine Baud rate, che nel caso della trasmissione digitale a 2 simboli (0 e 1), coincide con il bit rate. La codifica di Baudot ha resistito nel tempo per tutto il ciclo di vita della rete Telex ed è ancora oggi utilizzato per la radiotelegrafia, in applicazioni meteorologiche, marittime e radioamatoriali.

Postato con Blogsy

Onde corte (e non solo) inedite: l'analisi professionale dei segnali digitali alla portata degli hobbysti

Uno sguardo inedito e molto specializzato sulla faccia meno visibile del pianeta radio è quello che Andrea Gerolla radioamatore genovese IK1YDE propone da qualche mese ai lettori del suo blog, Segnali e Modulazioni Digitali. In un post di qualche giorno fa Andrea riesce brillantemente a dimostrare come sia diventato possibile - grazie a tool hardware e software di prezzo e livello di apprendimento molto contenuti - analizzare a un livello di dettaglio fino a poco tempo fa impensabile ogni possibile tipologia di modulazione numerica utilizzata oggi nelle radiocomunicazioni broadcast, radioamatoriali e professionali punto-punto.

Anche un segnale complesso come la multiplazione ortogonale del DAB/Eureka 147 e le sue centinaia di sottoportanti, su una larghezza di banda di oltre 1,5 MHz, non necessita più di una strumentazione professionale (sebbene sia molto importante una conoscenza di base non propriamente banale). Nel suo post dedicato alla modulazione OFDM, Andrea (come si può vedere dalle due videate ricavate da S&MD) si serve di un software russo, Signals Analyzer, che avevo citato due o tre anni fa. "SA", fa vedere efficacemente Andrea, dispone di un modulo molto potente per l'esplorazione dei più intimi aspetti di un segnale OFDM le cui singole sottoportanti possono essere modulate, numericamente, in ampiezza e fase. I "versori" complessi che rappresentano queste modulazioni tracciano vere e proprie mappe di "simboli" che custodiscono una certa quantità di informazione binaria. Più densi sono questi simboli, queste mappe, più aumenta la quantità di informazioni veicolate (agendo eventualmente anche sulle leve dei symbol rate e del numero di sottoportanti, cioè della larghezza di banda).

Per modulazioni che occupano una banda così ampia occorre ovviamente servirsi di front end in radio frequenza proporzionati. Credo che IK1YDE si serva di un ricevitore wide band come uno scanner immettendo la media frequenza in un ricevitore SDR capace di campionare una finestra abbastanza larga. Finora questo limitava la scelta dell'apparato giusto al Perseus o a pochi altri, ma immagino che con un po' di maestria oggi si possa mettere anche una chiavetta DVB-T al servizio di questo tipo di analisi. La varietà di modulazioni esplorate in questo modo da Andrea è stupefacente: l'analisi viene svolta con software come il più volte citato SA (per dettagli tecnici su quest'ultimo è stato creato anche un blog a cura degli sviluppatori, l'MSM Group), e SpectraVue. L'eventuale decodifica delle informazioni radiotelegrafiche avviene invece con modem hardware della Wavecom e della Hoka.

Per orientarsi ancora meglio nella giungla dei vari modi digitali sono disponibili su Web "Signals" il celeberrimo catalogo di Leif Dehio (potrebbe risultare complicato accedervi, Leif è molto meticoloso nel controllare gli IP dei suoi visitatori per cui a volte bisogna contattarlo per uno "sblocco") e gli altrettanto ricchi ma più agevoli HFAsia e Digital Modes Samples. Non meno affascinante, per entrare in una realtà radiofonica spesso conosciuta anche agli ascoltatori più agguerriti, è Fascinating Shortwaves, di Fritz Nusser.

News via telex in HF: WLO risveglia l'epopea della radio di bordo

Se le onde corte delle emittenti internazionali sembrano avere una salute sempre più cagionevole, non mancano le iniziative private che cercano di riportare in auge un medium già ampiamente archiviato in settori assai più specifici, come la navigazione mercantile. Dopo il tramonto ufficiale del codice Morse (ufficialmente abbandonato dalle autorità marittime internazionali nel 1999) e con il forte aumento della capacità delle infrastrutture satellitari e radiomobili, moltissime stazioni costiere navali sono state smantellate. Un bel sito storico che le rievoca è quello di Robert Maskill. Questo tipo di impianti forniva due tipi di servizio: la connessione tra apparati di bordo e reti telefoniche terrestri (che consentiva per esempio alle famiglie e a chiunque non fosse dotato di un trasmettitore marino di contattare i membri degli equipaggi); e la trasmissione di telegrammi di servizio, previsioni meteorologiche e informazioni di vario tipo. Nel primo caso si utilizzavano le onde corte modulate in banda laterale unica, nel secondo soprattutto il Morse e altri sistemi di trasmissione digitale dell'informazione. Negli Stati Uniti il declino delle stazioni costiere radiotelefoniche è stato molto marcato dopo la fine degli annni Novanta. Restano ancora in funzione (si veda questa pagina della NOAA americana) diversi impianti pubblici per la diffusione di informazioni meteorologiche e alcuni network privati che offrono anche servizi di comunicazione, in particolare di posta elettronica via HF (ancora piuttosto convenienti a fronte dei costi della banda satellitare) e altri dati.

Uno di questi operatori privati, ShipCom LLC, controllata dall'imprenditore/radioamatore Rene Steigler, K4EDX, gestisce le stazioni WLO e WCL di Mobile, Alabama; KLB di Silvana, Washington; e KNN, Marina del Rey, California. In queste ore WLO ha attivato i test, richiesti dalle autorità regolatorie, di un nuovo serviziodi trasmissione di informazioni giornalistiche in modalità radiotelex. I test sono già attivi 24/7 sulla frequenza HF marina di 8473 kHz, con una potenza nominale di 1.000 Watt (ora sono solo 300 per qualche problema agli stadi finali del trasmettitore) in modalità RTTY (45 baud di velocità e 170 Hz di separazione mark/space, con inversione). Sono previste anche trasmissioni in modalità Sitor-B (altrimenti nota come FEC, Forward Error Correction). Il segnale è già stato ricevuto in Italia, Christian Diemoz da aosta ha potuto decodificare qualche linea di notiziario proprio questa mattina e ha ricevuto una conferma poco fa. I rapporti di ricezione sono molto utili per testare un servizio formalmente rivolto a un generico pubblico di navigatori e vanno inviati a wlonews (at) olypen (dot) com.