QRSS VD, sprettrografo cross platform per telegrafia

Sto leggendo con grande interesse la pagina Web di Scott Harden, biologo molecolare, studente di medicina odontoiatrica alla University of Florida, con l'hobby dell'elettronica e della programmazione. Da poco Scott, che non ha compiuto 25 anni, è anche radioamatore, AJ4VD, e da pochissimi giorni ha rilasciato il suo software QRSS VD, uno spettrografo (qui accanto, la finestra con sfondo verde, confrontata più a sinistra con la finestra azzurrina del software Argo) rivolto agli appassionati di modi radiotelegrafici per il monitoraggio visivo di modalità trasmissive come la telegrafia lentissima (QRSS), usata dai radioamatori per stabilire connessioni a grandi distanze anche con livelli di potenza estremamente bassi. Il QRSS funziona molto bene perché la banda trasmissiva occupata è estremamente ridotta, ma non può essere codificato facilmente a orecchio perché i punti e le linee hanno durate lunghissime, anche qualche decina di secondo. L'unica soluzione praticabile è utilizzare un software, in particolare un software capace di visualizzare lo spettrogramma della finestra di frequenze ricevuti e ricostruire la traccia del segnale QRSS. Comprimendo l'asse dei tempi si possono visualizzare sul computer le tracce corrispondenti al codice Morse o agli altri sistemi di identificazione utilizzati per questa forma di telegrafia, popolare soprattutto per le connessioni su frequenze LF e per la realizzazione di radiofari propagativi.
Nella comunità radioamatoriale sono molto diffusi programmi come Argo, Spectran e SpectrumLab, ottime soluzioni per Windows. Perché QRSS VD è così interessante? Perché è stato sviluppato interamente in Python, un linguaggio di alto livello famoso per la sua sintassi chiara e le sue capacità di scripting, viene rilasciato in open source ma soprattutto è o dovrebbe essere multipiattaforma. Per chi usa Mac OS X come faccio io la disponibilità di software radioamatoriale di qualità era fino a poco fa piuttosto limitata, specie per questo tipo di strumenti visuali. Ma Python è interpretato anche da Mac e in linea di principio dovrebbe funzionare. Per curiosità ho provato a vedere che succede "lanciando" QRSS VD dal Terminale Unix del Mac. Non succede niente, ovviamente. Per verificare dovrei installare una lunga serie di estensioni e librerie previste: Python 2.6, Matplotlib for Python 2.6, PyAudio for Python 2.6, le Python Imaging Library (PIL) for Python 2.6, Numpy for Python 2.6 e Scipy for Python 2.6.
Sto cercando di capire meglio quale possa essere la compatibilità di tutte queste estensioni con il Mac e il suo sistema operativo, ma non sono abbastanza esperto, vedremo che succede, non è escluso che qualcuno renda disponibile una versione di QRSS VD eseguibile direttamente dall'interfaccia grafica del Mac (sempre ammesso che le estensioni più matematiche funzionino). QRSS VD sembra molto semplice, ma anche molto personalizzabile. Spero che come gli altri programmi che sta affiancando, possa essere adattato anche alla ricezione visuale dei radiofari.

Kenwood e AvMap, APRS satellitare al Motorshow

Nell'edizione 2008 del Motorshow attualmente in corso a Bologna, Kenwood e AvMap, specialista italiano in cartografia digitale e sistemi di navigazione GPS, presentano una soluzione dedicata ai radioamatori operativi sul servizio APRS. Il car navigator Geosat 5 Blu APRS è la prima soluzione di questo tipo compatibile con i ricetrasmettitori radioamatoriali Kenwood, tra cui il nuovo TM-D710E.

AvMap e Kenwood insieme per presentare in Italia il primo sistema GPS interamente dedicato ai radioamatori

- Il nuovo Geosat 5 Blu APRS in anteprima presso lo stand AvMap al Motor Show di Bologna
- Uno strumento utile e prezioso anche nelle operazioni di soccorso

AvMap, unico player italiano conosciuto a livello mondiale nel mercato della navigazione satellitare, presenta in anteprima italiana il Geosat 5 Blu APRS, la prima soluzione GPS dedicata ai radioamatori compatibile con gli apparecchi APRS di Kenwood, tra cui il nuovo ricetrasmettitore TM-D710E.
La partnership tra AvMap e Kenwood è nata nel 2004 negli Stati Uniti con Kenwood North America, e a seguito dei molteplici successi ottenuti si è rapidamente estesa in tutta Europa a partire dalla Germania e dal Regno Unito. AvMap con questa soluzione raggiunge una nicchia di mercato con esigenze specifiche, fornendo ai radioamatori un prodotto professionale e personalizzato. Questo è reso possibile dalla struttura dell’azienda stessa, che cura internamente ogni step produttivo, dalla progettazione alla realizzazione di ogni singolo sistema GPS sia dal lato hardware che da quello software, potendolo quindi adattare ad ogni esigenza.
Il Geosat 5 Blu APRS è un navigatore portatile specifico per i radioamatori, tanto che è divenuto la soluzione APRS per eccellenza. Se collegato a un apparato Kenwood TM-D710E, Geosat 5 si comporta sia come GPS che come display. Geosat 5 trasmette le informazioni GPS al ricetrasmettitore e visualizza sullo schermo a colori da 5’’ i Beacons APRS che la TM-D710 sta ricevendo. I Beacons, sia fissi che in movimento, vengono mostrati con le icone APRS standard.
Il software di Geosat 5 Blu APRS, inoltre, è dotato di una particolare opzione, “intercetta l’obiettivo”, che lo rende prezioso durante le operazioni di soccorso. Il navigatore, infatti, può essere impostato per navigare in direzione di un contatto APRS in movimento, ed è in grado di ricalcolare automaticamente e autonomamente il cambiamento di posizione. La modalità “tactical” permette anche di selezionare un contatto APRS in movimento per controllare oltre al call sign e alla posizione, anche la sua velocità, direzione e altitudine.
Per soddisfare le caratteristiche di portabilità presenti in ogni prodotto AvMap, il Geosat 5 Blu APRS è dotato di un’entrata audio video, della tecnologia Bluetooth integrata per le chiamate in vivavoce, e delle mappe europee Tele Atlas, che lo rendono un GPS utilizzabile sia per le applicazioni APRS che per la navigazione classica.
Sarà possibile vedere il Geosat 5 Blu APRS in anteprima in Italia al Motor Show di Bologna allo stand AvMap (stand 18 padiglione 25).

iPhone fa da oscilloscopio, presto l'SDR sul telefonino?

Per una Channel 4 che in Gran Bretagna rinuncia ai suoi progetti di radio digitale gettando nel generale sconforto i fautori del DAB, uno sviluppatore di software per Macintosh - molto chiacchiarato in questi giorni nei gruppi dedicati alla discussioni sul software defined radio - rilancia (come se ce ne fosse bisogno) il telefonino come vero concorrente da battere nella corsa verso l'idea di "ricevitore universale". Faber Acoustical è una azienda specializzata in software di trattamento del segnale per Macintosh, i suoi oscilloscopi e spettrometri per piattaforma Mac OS X hanno conquistato una certa popolarità perché relativamente economici e molto eleganti. Tra l'altro sono tra i pochi prodotti commerciali in grado di soddisfare, nell'ambito della comunità radiantistica, le esigenze degli appassionati di monitoraggio di segnali "visuali", tipicamente i radiofari, che sul Mac non trovano moltissimo.
Ora Faber (si chiama così perché il proprietario si chiama Benjamin Faber) Acoustical ha adattato tre sue applicazioni, SignalScope, SignalSuite e ora anche SoundMeter, un sofisticato fonometro, alla piattaforma iPhone. Per poche decine di dollari, il "supertelefonino" Apple si trasforma in un oscilloscopio/spettrometro capace di analizzare in tempo reale le forme d'onda fino alle frequenze audio. Giustamente gli esperti di SDR si sono già messi a fare quattro conti sulla capacità computazionale di questi smartphone e sulla possibilità di utilizzare questi dispositivi al posto di un ingombrante personal computer per gestire la nuova generazione di radio basati su software. Guardando la demo salvata sul sito di Faber Acoustical sembra che di potenza ce ne sia parecchia, almeno su iPhone.

Castelli in aria

Da qualche giorno i Cavalieri del QRSS stanno sperimentando una nuova modalità di trasmissione sui loro radiofari a bassissima potenza nei 30 metri e in altre bande allocate alle sperimentazioni MEPT, Manned Experimental Propagation Transmitter. Il sistema è stato battezzato Castle per la caratteristica "merlatura" della sua forma d'onda e in pratica è un modo alternativo di trasmettere in codice Morse attribuendo a linee e punti una frequenza diversa. Si tratta in altre parole di una variante della modulazione DFSK (Distributed Frequency Shift Keying) già utilizzata per il cosiddetto DFCW. Nel Castle non c'è più distinzione tra punti e linee, ogni elemento dei caratteri Morse diventa un punto, in genere di lunghissima durata. La modalità serve infatti per le trasmissioni in telegrafia lentissima a banda molto stretta, l'unico modo per riuscire a trasmettere un minimo contenuto informativo quando le potenze in gioco sono dell'ordine di pochi milliWatt. L'algoritmo per generare codice Castel è molto semplice. Ogni elemento di ciascun carattere diventa un punto che viene trasmesso sopra o sotto una frequenza centrale di riferimento (la portante del segnale) che non appare nelle videate degli strumenti visuali di ricezione. Se l'elemento originale è un punto, viene trasmesso a una frequenza superiore, se è una linea viene invece "shiftato" verso il basso. Per ogni elemento di carattere successivo al primo, il Castle produce un gradino sempre più spostato verso l'alto o verso il basso. In altre parole nella successione degli elementi di un carattere si usa ogni volta uno shift (superiore o inferiore) più elevato in valore assoluto. Il risultato è un carattere Morse "sventagliato" intorno alla frequenza centrale. Questa modalità grafica ha il vantaggio di non richiedere l'inserimento di uno spazio tra elementi di uno stesso carattere o tra i diversi caratteri. I gradini del Castle sono tutti in ordine cronologico e si leggono da sinistra verso destra e verso l'alto o verso il basso. E' una modalità del 20-30% più efficiente rispetto al codice Morse convenzionale perché ogni carattere, privato degli spazi interni, dura un po' meno.

Ho cercato di capire quale sia l'origine di questa modalità, chi ne sia stato l'inventore. Ma non ho trovato una risposta definitiva. Il modo viene descritto in dettaglio da Murray Greenman, ZL1BPU, sul suo fantastico sito sui modi radiotelegrafici visuali. Murray propone anche una combinazione di hardware e software chiamata LF Exciter, una black box con microcontrollore capace di pilotare la trasmissione del Castle e di altre modalità. Basta richiedere a Murray la versione del software per microcontroller D6, del marzo 2006, che include la modalità Castle (ZL1BPU chiede un giusto rimborso spese di 10 dollari per il codice e 30 per il sorgente modificabile). Da quel che capisco c'è però l'alternativa di SpectrumLab, l'analizzatore di spettro di DL4YHF, Wolf Buescher. Il programma si può prelevare dal repository di software per trasmissioni Ham digitali di Ko Versteeg.
La versione di SpecLab uscita a fine febbraio include la possibilità di ricevere e trasmettere in modalità Castle e puntualmente sperimentatori come Vic Kershaw G3GKI e Paolo Saia I1DFS hanno attivato questa curiosa forma d'onda sui loro radiofari (non so se basandosi su una modulazione diretta con SpecLab o su un microcontroller stile LF Exciter).