Fionde magnetiche per gli elettroni

Normalmente la trasmissione (ormai ripetuta da ben 17 radio private italiane) e il sito curati dagli amici di Rapportoradio non si occupano di hard science, di scienza teorica "tosta" ma l'ultima notizia pubblicata, tratta a sua volta dal sito di Le Scienze, mi ha incuriosito. Un gruppo di scienziati sull'ultimo numero di Nature (5 ottobre 2006) ha pubblicato un breve paper intitolato A contracting-island model for electron acceleration during magnetic reconnection (l'originale si trova sul sito di uno degli autori, Michael Shay). Stiamo parlando del fenomeno della ricombinazione magnetica che riguarda per esempio i brillamenti solari, eruzioni in cui le linee di campo magnetico legate ai gruppi più complessi di macchie solari si torcono arrivando a spezzarsi e a ricombinarsi di colpo. Analoghi fenomeni di ricombinamento avvengono all'interfaccia tra magnetosfera terrestre e magnetosfera solare. Il fatto è che durante i brillamenti vengono rilasciati elettroni altamente energetici e molto veloci e finora non si capiva bene perché. I modelli proposti adesso dagli scienziati si rifanno a un meccanismo di contrazione delle "isole" di linee di campo magnetico che si formano durante il ricombinamento. Rimbalzando tra le pareti di queste isole gli elettroni subirebbero un effetto di forte accelerazione, come una pallina che rimbalza tra quattro pareti che si stanno avvicinando tra loro.
Ancora una volta: che c'entra tutto questo con la radio? Beh, i famosi elettroni energetici sono anche quelli che interagendo con magnetosfera e ionosfera provocano tempeste dirompenti che disturbano la propagazione e investono perfino i satelliti di telecomunicazione. Anche le aurore polari sono determinate da elettroni e ioni veloci, ben più veloci di quanto le tradizionali teorie riuscivano a spiegare. Un articolo di Science che ho trovato sul sito Web di un altro degli autori dello studio appena pubblicato da Nature, Inside the Northern Light, aiuta a capire meglio la correlazione tra la velocità abnorme degli elettroni e quello che succede nella magnetosfera terrestre, dove appunto si determinano forti dinamiche di ricombinamento tra le linee dei campi terrestre e solare. Altri documenti si trovano nella pagina di James Drake, co-autore insieme a Shay e altri. Se poi uno volesse approndire sulla nostra magnetosfera, Shay suggerisce un eccellente link al sito The Exploration of the Earth's Magnetosphere, di David Stern e Mauricio Peredo. Non è un materiale recentissimo, forse gli ultimi due anni di teorie e esperimenti, hanno cambiato alcune cose, ma è davvero un ricco bagaglio di informazioni di background da centellinare nelle lunghe serate invernali.

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SDR con saudade

Nel gruppo di discussione dedicato al dispositivo SDR CiaoRadio è apparso il riferimento a un progetto brasiliano, SDRZero, che mi sembra doveroso citare qui insieme a tante altra risorse e progetti sull'argomento. Il sito Web di João K. de Marco e Edson Pereira è in portoghese e inglese e contiene dettagliate descrizioni circuitali e c'è anche il rimando all'immancabile gruppo di discussione su Yahoo. Dai commenti a margine circolati nel gruppo di discussione CiaoRadio vi segnalo una critica sulla scelta operazionali utilizzati come "instrumentation amplifier", non tanto per il tipo di integrato ma per come l'integrato viene alimentato (5 volts). A questa tensione l'uso di integrati NE5532 sarebbe - relata refero, a questo livello non ci capisco niente - sconsigliato.

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Stepanakert: se la senti, non la riconosci

Dopo gli anni della accesa propaganda antisovietica, Radio Free Europe è diventata una fonte di grande interesse di notizie dalla Russia e dai suoi sfilacciati confini con l'Europa e l'Asia. Mi sono abbonato ad alcuni dei suoi report periodici e l'ultimo, dal Caucaso, contiene un reportage sulla ripresa dei contatti diplomatici da Armenia e Azerbaijan sulla situazione dell'autoproclamata repubblica del Nagorno-Karabakh. La regione a maggioranza armena si trova completamente circondata dal territorio azero ma al suo interno vivono soprattutto armeni. Come provincia autonoma dell'impero sovietico la situazione si reggeva. Dopo il '91 la tensione tra armeni, che in seguito a un referendum avevano optato per uno stato indipendente, e Azerbaijan sfociò in una di quelle guerre caucasiche sanguinose, fatta di eserciti etnici e mercenari (dall'Ucraina, perfino dall'Afghanistan). Il cessate il fuoco, faticosamente raggiunto con la mediazione russa nel '94, perdura, ma la risoluzione definitiva è ancora lontana. Il Nagorno-Karabakh è una repubblica de facto, ma nessuno la riconosce. Neppure la stessa Armenia. Leggendo il reportage di RFE sembra che il clima sia piuttosto cordiale, che le due parti siano intenzionate a cercare una soluzione non militare a un contenzioso reso complesso dalla geografia e da vecchi confini, decisi altrove, dalle burocrazie zarista, tardo-ottomana, sovietica. L'importante, evidentemente, è che non si torni a combattere.
Dal punto di vista radiofonico, il Nagorno-Karabakh è un bersaglio potenzialmente ascoltabile e una preda molto ostica. Proprio quando mi sono arrivate le informazioni di RFE, le varie fonti DXistiche riprendevano un lancio della trasmissione DX di Radio Bulgaria, che riportava a sua volta la ricezione della trasmissione in onde corte di Voce della Giustizia, come viene chiamato il programma semi-clandestino privato emesso non si sa bene da dove sui 9677 kHz, tra le 5 e le 5.30 UTC, quattro volte alla settimana, in azero. Il DXer tedesco Harald Kuhl era riuscito a ottenere una conferma nel '98. Su Internet c'è anche uno straordinario documento sonoro messo online dal russo Dmitry Mezin sul suo ottimo sito Dxsignal.info, ma registrato su 9677 kHz nel 2004 da Vladimir Titarev, DXer ucraino. Il segnale è molto intenso ma quasi incomprensibile per la forte distorsione. Vale sicuramente la pena dargli la caccia, per me farebbe il paio con Voice of Azerbaijan su 1295 kHz (a proposito, da un racconto di viaggio di un DXer britannico sembra che questa stazione sia tornata sulla frequenza regolare di 1296 kHz, il che significa che non riusciremo più a sentirla).

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Tre punti a Signal Hill

L'American Radio League riferisce (notizia arrivata via Andrea Borgnino) che due club radioamatoriali sperimenteranno questo inverno, tra novembre e febbraio, un radiofaro che potrebbe finalmente aiutarci a dirimere una questione molto discussa dai tecnobiografi di Marconi: l'avvenuta ricezione dei segnali trasmessi da Poldhu in Cornovaglia a Signal Hill, in Terranova nel lontano dicembre del 1901. L'esperimento di Poldhu viene considerato la data di inizio dell'avventura della radio, anche se solo cinque anni dopo Fassenden riuscì a trasmettere - con attrezzature diverse da quelle marconiane - il sonoro. Per farla breve, ci sono moltissimi storici dell'ingegneria e radioamatori che negano la possibilità che il ricevitore di Signal Hill avesse veramente captato i tre punti della S in codice Morse trasmessa da Poldhu. La frequenza utilizzata era molto bassa (intorno agli 800 kHz, ma una analisi approfondita di Jack Belrose dice che l'antenna risuonava a 500 kHz) e le condizioni geomagnetiche, in pieno minimo solare, erano proibitive per l'orario scelto da Marconi. Il tratto marino da percorrere era in piena luce solare, per quanto basso dovesse essere il sole del solstizio.
La storia è interessante ma a mio modesto parere quello che si apprestano a fare i due club di nostalgici marconiani non sarà poi così decisivo. Il radiofaro amatoriale opererà infatti su 1960 kHz e ripeterà la sua sigla GB3SSS (la filologia in casi come questi è d'obbligo) in modalità CW e in PSK31. Il presupposto di partenza è che in questo 2006 le condizioni geomagnetiche di dicembre potrebbero essere molto simili rispetto a 105 anni fa. Tuttavia a questa frequenza le condizioni propagative possono essere molto diverse rispetto agli 800 kHz. Sicché la cosa più sensata sarebbe stata cercare di ottenere una licenza temporanea nella nuova banda radioamatoriale dei 500 kHz. Il radiofaro sperimentale sarà alla soglia delle onde corte e chissà, forse c'è la possibilità di bucare lo strato ionosferico D e farsi sentire (ma probabilmente saranno utilizzate tecniche visuali, analisi spettrografiche) dall'altro lato dello "stagno".
Certo è che le critiche sugli eventi di Poldhu, per quanto accurate, sollevano qualche contraddizione. Anche ammettendo che Marconi avesse preso un abbaglio, o che come suggerisce qualcuno le frequenze ricevute fossero state armoniche della fondamentale trasmessa, resta il fatto che il suo esperimento "riuscì". Nessuno, nel 1901 poteva immaginare i meccanismi di propagazione ionosferica e il semplice fatto che Marconi si fosse detto convinto di certe possibilità trasmissive, contribuì ad accelerare le ricerche in quella direzione. Una vera ironia. Da quello che a tutti gli effetti potrebbe essere stato il primo rapporto di ricezione fasullo, nacque una invenzione straordinaria. Marconi mentì, magari in buona fede, o forse semplicemente azzardò. Ma le sue teorie - scientifiche e, come si è poi visto, ripetibili - erano giuste: le onde della radio potevano davvero superare quelle dell'oceano.

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Se anche lo scanner diventa digitale

Ho ricevuto da Motorola un comunicato sui dieci anni di attività del noto costruttore di apparati e terminali per telecomunicazioni nel mercato dello standard Tetra, Terrestrial trunked radio. In questi dieci anni Motorola è diventata uno dei maggiori fornitori infrastrutturali delllo standard digitale per il professional mobile radio (PMR), autentico GSM delle comunicazioni di pronto intervento. Ovviamente non è il solo, perché il sistema, codificato da ETSI (lo stesso ente normatore che ha promosso il GSM) alla fine degli anni ottanta, oggi è il più utilizzato dalle forze di polizia, sicurezza, gestione delle emergenze in tutto il mondo. Insieme all'azienda americana troviamo sul mercato Tetra il gruppo franco-tedesco-spagnolo EADS, nato dalla fusione tra Matra e Daimler-Chrysler Aerospace (curiosamente, Matra in passato aveva sviluppato un clone non compatibile del Tetra, Tetrapol, che conquistò una certa notorietà). EADS lo scorso anno ha rilevato le attività Tetra di Nokia diventando così un provider dello stesso calibro di Motorola. Anche Marconi aveva un offerta Tetra ma non mi è chiaro che cosa In Italia, di Tetra si occupa il gruppo Finmeccanica, attraverso Selex Communications (la vecchia Ote).
Seguo il settore PMR e Tetra da parecchi anni e ho avuto modo di conoscere bene questo fantastico sistema, vero spauracchio degli scanneristi, quegli appassionati che danno la caccia alle comunicazioni d'emergenza su varie frequenze della bande VHF e UHF. Tetra utilizza modulazioni digitali e criptazione, proprio come il GSM, e le possibilità di intercettarlo con metodi tradizionali sono virtualmente nulli. Le radiocomunicazioni di servizio attirano da sempre un certo interesse tra chi ascolta la radio per hobby e fintanto che le trasmissioni avvengono in modulazione di frequenza stretta (NFM) e con modulazioni analogiche il monitoraggio è possibile (anche se formalmente illegale, almeno da noi, e dopo un po' parecchio noioso). In passato diversi cronisti di nera si sintonizzavano sulle comunicazioni della polizia. Oggi la cosa sta diventando anacronistica proprio per l'avvento degli standard digitali come Tetra, Tetrapol o l'americano (sempre separatisti, da quelle parti) Apco. La migrazione ai PMR digitali, almeno fuori dall'Italia, è iniziata oltre dieci anni fa, anzi a dire il vero è iniziata con i primi servizi di comunicazione a due vie analogici ma di tipo "trunked", i cui ponti radio mettevano a disposizione più canali per la condivisione tra diversi servizi.
L'Italia è rimasta ferma al palo dei sistemi analogici non trunked per troppo tempo e oggi Tetra si sta lentamente affermando anche qui, dopo varie fasi di sperimentazione regionale, dal giubileo del 2000 alle olimpiadi di Torino. Ridicolo. Una situazione modello, tanto per cambiare, la troviamo in Gran Bretagna, dove l'operatore mobile O2 (di proprietà della spagnola Telefonica) gestisce la rete Tetra di pubblica sicurezza O2 Airwave, usata da tutte le forze di polizia britanniche. Questa è una delle caratteristiche primarie dello standard Tetra, che prevede la possibilità di collegare tra loro numerose stazioni base per realizzare infrastrutture in cui ciascun organismo utente potrà gestire una propria sottorete virtuale, ma riuscirà al tempo stesso ad accedere anche ad altre sottoreti. Due o tre anni fa ho assistito a una dimostrazione della piccola rete che Motorola ha realizzato con Tetra a Jersey, l'isoletta del canale. Polizia locale, pompieri e ambulanze utilizzavano la piccola infrastruttura tutti insieme separatamente, ma volendo potevano coordinare operazioni congiunte in modalità "interforze".
Tetra - e dallo scorso anno Tetra 2, capace di garantire coperture più estese e velocità di trasporto dati maggiori - funziona come tutti i walkie-talkie, offrendo la possibilità di chiamare (senza comporre il numero, accedendo alle risorse di rete in modalità push-to-talk) gruppi di terminali, di comunicare via voce e dati, di accedere ad altre sottoreti Tetra e a reti esterne (per esempio è possibile interconnettersi dal proprio terminale mobile Tetra alla rete telefonica). Il vantaggio del trunked consiste nell'ottimizzazione. Al posto dei mille ponti radio che una comunicazione analogica convenzionale costringe a impiantare, una rete Tetra di poche cellule può servire, anche per applicazioni civili, diversi utenti che pagheranno il servizio a consumo, come per il telefonino. Oltre al funzionamento "di rete", cioè coi terminali interconnessi tramite una o più stazioni base, c'è anche il Direct Mode Operation, attraverso cui due o più terminali possono comunicare tra loro direttamente, senza transitare per l'infrastruttura centrale.
Non ho mai veramente capito perché un sistema del genere, che oltretutto vanta una qualità vocale nettamente superiore ed è sicuro e non intercettabile (gli amici scanneristi non me ne vogliano), da queste parti sia stato per così tanto tempo relegato al ruolo di tecnologia in perenne stato di valutazione, mentre i nostri agenti di polizia per comunicare tra loro o con la centrale dovevano usare il telefono GSM. O forse l'ho capito: perché siamo incapaci di pianificare e fare le scelte giuste. Se siete curiosi di approfondire gli aspetti più tecnici, sul sito del Tetra Memorandum of Understanding trovate molte presentazioni in Powerpoint.

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Il punto sulla radio satellitare

Gli amici di Worldspace Italia mi hanno fatto avere un po' di documentazione sull'attuale stato di evoluzione del progetto che intende portare in Italia la radio digitale satellitare dal satellite Worldspace Afristar e successori. La tappa più imminente è quella del bando di gara per la realizzazione della rete terrestre che servirà da gap filler, per andare cioè a coprire con opportuni ripetitori terrestri isofrequenza le aree non direttamente coperte dal segnale satellitare. Il bando scade il 9 ottobre e Worldspace Italia dovrà scegliere fra tre partecipanti: Telecom Italia, Radio Engineering (Gruppo Finelco) e DMT. Tra i materiali che ho ricevuto è interessante soprattutto il documento pdf che riporta i dettagli del piano di realizzazione di questa infrastruttura, che dovrebbe essere consegnata nel settembre del 2007. In quel periodo Worldspace Italia - controllata da Worldspace attraverso la sua holding europea Viatis Satellite Radio (a sua volta alleata di New Satellite Radio, srl che ha per azionista principale Class Editori; è di Viatis la bella immagine di apertura) - prevede di introdurre i suoi servizi. Una prima anticipazione viene offerta in questi giorni a Parigi durante il salone Mondial de l'Automobile (fino al 15 ottobre), dove Worldspace sta facendo circolare una Citroen C8 attrezzata con materiali Magneti Marelli, Navteq e Fiamm, che ha costruito la speciale antenna satellitare mobile. Ricordo che Worldspace Italia ha ricevuto dal Ministero delle Comunicazioni la sua concessione a operare il 3 maggio del 2006. La mia blanda vocazione di giornalista economico mi suggerisce anche di ricordare che dei tre partecipanti al bando per la rete terrestre, Telecom Italia è Telecom Italia. Il Gruppo Finelco è la holding dei fratelli Hazan (vi dicono niente Studio 105 o Radio Montecarlo?). E DMT? E' una società specializzata in ponti radio e infrastrutture di distribuzione del segnale televisivo, recentemente quotata in Borsa il cui azionista più forte è Millenium Partecipazioni. La stessa società ha raggiunto un accordo con Fininvest per la cessione di Pagine Utili, confluita in una newco di cui Fininvest controlla ancora una quota significativa, pending le decisioni dell'antitrust. Insomma, l'ambito è quello, una parola è troppa e due son poche.

Perché questi riferimenti finanziari su un blog che di solito parla di tecnologie, ricezione a distanza, programmi radio internazionali? Perché il mercato della radio satellitare digitale a pagamento si sta animando ancora prima di cominciare ed è interessante vedere chi si sta muovendo con più anticipo. Forse così si riesce a capire chi partirà.
Se Worldspace Italia riceve la concessione il 3 maggio, il successivo 16 giugno il Club Dab Italia annuncia una analoga concessione per la sperimentazione di reti terrestri per la radiodiffusione a ricezione diretta satellitare. In effetti Club Dab non sembra interessato a operare un servizio satellitare proprio. Il suo alleato per la tecnologia è la spagnola Ondas Media, società un po' misteriosa che non prevede di lanciare i suoi servizi (basati su quattro satelliti che ancora non si sono visti) prima del 2009 e che ha come partner strategico e investitore Delphi, azienda americana che fabbrica componenti per auto ed è quotata over-the-counter (fuori listino, diciamo una borsa di serie inferiore) oltre a fornire ricevitori e apparati, anche terrestri, per Xm Satellite Radio. Insomma, Delphi investe in Europa nel potenziale concorrente di Worldspace ma negli Stati Uniti fornisce Xm che almeno sul piano tecnologico - e non solo - è legata a Worldspace. Ah, nell'ottobre del 2005 Delphi è entrata in Chapter 11, la norma americana che tutela le aziende in crisi durante i loro piani di ristrutturazione e rilancio. Rilancio che appare lontano considerando che a fine settembre la trimestrale chiudeva con oltre mezzo miliardo di dollari di perdite nette.
E dietro il Club Dab? C'è un folto gruppo di radio private: Radio DeeJay, Radio Capital, m2o (Elemedia – Gruppo Espresso), RDS, Radio Maria, Radio Radicale, Radio Italia Solo Musica Italiana, Radio 24 - Il Sole 24 Ore (Gruppo Il Sole 24 Ore), Play Radio (Gruppo RCS) e R101 (Gruppo Mondadori). Il Club Dab gestisce attualmente uno dei pochi multiplex DAB in banda III, mentre nessuno sa che cosa dovrebbe accadere delle licenze T-DAB che verranno concesse (quando?) in banda L, la stessa in cui sono collocati gli slot S-DAB per Worldspace Italia.
Se avete capito poco tranquillizzatevi, non siete i soli. A questo punto è verosimile aspettarsi che Worldspace parta per davvero il prossimo anno (verso la fine, o magari all'inizio del 2008, si sa come vanno queste cose). Se non altro, un paio di satelliti sono già in orbita e operativi.
Su Ondas nutrirei qualche perplessità, ma perché non credere nei suoi piani di business, o nell'avvento di nuovi soci? Ma già, il business... Come va, negli USA, quello di Xm e Sirius, le due iniziative radiosatellitari digitali così coccolate dai media? Non benissimo. I grafici borsistici di entrambe parlano di un calo costante iniziato a gennaio di quest'anno. XM oscilla sotto i 12 dollari, un terzo dei suoi massimi annuali. Sirius intorno ai 4 dollari, la metà del massimo. In un NASDAQ che sta tornando verso i 2300 punti, soglia che non vedeva da cinque anni, questi valori significano che almeno gli analisti finanziari nella radio satellitare ci credono poco. Intendiamoci, gli analisti hanno preso ben altri abbagli, ma ai fini del successo di una iniziativa del genere potrebbero contare più degli abbonati. Il fatto è che in questo benedetto mercato alternativo al terrestre non sembra che il denaro circoli a fiumi. Tra Sirius e Xm gli abbonati ci sono, ma bisogna capire se bastano a coprire i costi di allestimento prima che chi gli aveva sborsati, gli investitori, perdano la pazienza. Per essere una tecnologia senza fili, la radio sta diventando una matassa piuttosto intricata.

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Lo Spectrum del DRM

L'autorevolissima rivista Spectrum, organo ufficiale della principale associazione ingegneristica mondiale ha pubblicato sul numero di ottobre un interessante articolo sul DRM ("tecnologia nata morta o che deve ancora nascere?") e sui ritardi che irrimediabilmente seguono agli annunci di disponibilità dei ricevitori. L'altro giorno Andrea Borgnino, reduce di una riunione organizzata in Italia, da Rai e altri operatori, sul tema (Andrea ha promesso un reportage), mi diceva piuttosto stupito che tra i partecipanti circolava la convinzione che i primi apparecchi saranno disponibili... A fine 2007. Spectrum accusa gli europei di tentennare su sistema di radio digitale che rischia di fare la fine fatta dal DAB in molte nazioni.

Nel frattempo, l'altro Andrea, Russo, mi avverte che sul forum del gruppo di programmatori del software DReaM è comparso un messaggio che prevede la disponibilità di un piccolo quantitativo di ricevitori DRM Himalaya (già commentati su RP dall'IFA) già entro fine 2006. Penso di scrivere due righe agli amici di Himalaya incontrati all'evento berlinese e farvi sapere qualcosa. Resta il fatto che questa benedetta tecnologia, ormai sperimentata a mani basse sulle onde medie di mezza Europa (e anche mezza basta quanto a rumore digitale che si riversa sulle povere stazioni analogiche), non la può sentire nessuno. D'accordo, i broadcaster devono sperimentare cose come le soglie minime di ricevibilità per un segnale che sotto una certa soglia di rapporto S/N (segnale/rumore) non può essere decodificato al 100%. A questo proposito ho letto su un recente numero di DXLD, il 6146, di un articolo che Donald Messer, capo del technical committee del DRM ha pubblicato su RW Online (il titolo, eloquente, recita: "I ricevitori DRM arrivano rapidamente sul mercato". Rapidamente?). Nelle applicazioni locali del DRM, sui 26 MHz, la qualità audio garantita da una decodifica al 100% sarebbe possibile, secondo Messer, già a soglie di rapporto S/N tra i 15 e i 20 dB, assai più favorevoli, in teoria, dei 30 dB necessari per un buon audio analogico sulle onde medie. Messer non sarà eccessivamente ottimista? Un lungo studio del Fraunhofer Institut relativo ai test sui 26 MHz in Germania dicono che le soglie di piena comprensibilità del signale digitale si collocano intorno ai 23-26 dB (uV/m). Certo che sta diventando un bella saga...

Europe Dithers Over Digital Radio
By: Michael Dumiak

It’s been a year since Digital Radio Mondiale was supposed to spark a revolution. Shiny new radios would come fitted with DRM technology to receive a new, higher-­quality digital signal for shortwave and AM broadcasting. That in turn would pave the way for all-digital airwaves—first in Europe, and then in Asia, Latin America, and North America.
It never happened. The first DRM receivers were supposed to be on the market in time for last December’s holiday shopping [see photo, “Stocking Stuffer]. But because of unspecified technical glitches—or maybe just cold feet on the part of manufacturers, who worried about whether the technology would truly take off—stores still lack radios. Now, with this year’s holiday season fast approaching, DRM backers are trying to drum up enthusiasm for the technology.
DRM got its start a decade ago in the R&D labs of the United Kingdom’s BBC, Germany’s Deutsche Welle and Deutsche Telekom, and the United States’ Jet Propulsion Laboratory and Voice of America. The idea was to develop a nonproprietary digital technology for ­terrestrial broadcasting at frequencies of 30 megahertz and below, to supplement the satellite transmission technologies already in place [see sidebar, “Roll Over, Marconi”]. Although analog shortwave signals can travel many thousands of miles, reception is easily disrupted and tends to be spotty. Analog AM fidelity is generally better than that of shortwave, but broadcast reach is much smaller, except at night, when signals bounce off the ionosphere.
Among the advantages of digital broadcasting are its consistency of signal quality and its efficiency. A 50-kilowatt transmitter using DRM can reach Warsaw from London, while an analog transmitter with the same reach would have to be 200 kW, observes the BBC’s John Sykes, a DRM pioneer. Not surprisingly, dozens of major international broadcasters are backing DRM, which also lets them get out of analog shortwave broadcasting without leaving its bandwidth fallow. “Radio will be digital. Full stop,” says Peter Senger, a longtime R&D man at Deutsche Welle and leader of the international Digital Radio Mondiale consortium.
But for DRM to take hold, listeners will have to go out and buy new radios, and so far that’s put a full stop to DRM. Why would people throw out perfectly good radios and plunk down the equivalent of US $200 to buy supposedly better ones, considering they can already get all the content they want with their existing sets?
Sony Corp. and Blaupunkt, both part of the DRM consortium, show no signs of putting a DRM-compatible radio on the market, and they declined to offer comments for this story. Evidently, for now they’d rather leave the field to more obscure manufacturers, such as Taiwan’s Sangean Electronics and Britain’s Roberts and Morphy Richards. No company has yet offered consumers a DRM car radio. Still, “pilot production runs are happening as we speak,” says Dave Hawkins, a business development strategist at RadioScape, in London, which makes the decoding module for DRM receivers. Hawkins is confident that radios will be available for Europe’s Christmas holiday market this year.
There are tense days ahead, though. DRM boosters express confidence that when consumers hear it, they’ll like it. They say that even though DRM’s sound quality will not be like hearing true hi-fi, listeners will appreciate having shortwave and AM stations coming in at near-FM quality. Even more important, perhaps, listeners will be able to get many more stations than before, and if they purchase a well-equipped radio, they will have user-friendly ways of identifying and selecting programs of interest. But Sangean, Roberts, and Morphy Richards don’t have the marketing clout of a Sony, and rarely does a new technology sell itself.

Roll Over, Marconi: New Digital Technologies Occupy Radio Space

HD Radio: A proprietary digital radio system, HD is the government-approved industry standard in the United States for local-area broadcast. It is promoted by iBiquity Digital Corp., in Columbia, Md., which was originally backed by Lucent Technologies and broadcasters CBS and Gannett Co. HD uses in-band on-channel (IBOC) transmission, which means digital signals use sidebands and can be piggybacked on existing analog broadcasts, so stations can stick with existing frequency allocations and simulcast analog and digital programming if they wish. Broadcasters using the HD system get a cheap upgrade to the transmitter but pay license fees to iBiquity. Nine car brands, including BMW, offer HD Radio as a factory-installed option.
Digital Radio Mondiale: DRM is an open-standard digital radio system for broadcasting on AM and shortwave bands that requires a DRM-compatible receiver. It is backed by a large consortium of international broadcasters, including the BBC World Service, Deutsche Welle, and Radio France, as well as manufacturers such as Blaupunkt, Bosch, Panasonic, Sony, and Texas Instruments.
But the radios are not available yet and will cost between US $150 and $300 when they are. Satellite: Listeners pay a roughly $12-per-month subscription fee, and commercial-free shows featuring hosts such as Howard Stern and Bob Dylan are beamed from satellites to home or car receivers. XM Satellite Radio and Sirius Satellite Radio operate in North America; WorldSpace Satellite Radio serves Europe, Africa, and Asia. A home for uncensored, cutting-edge, and specialized content, XM and Sirius have 4 million subscribers between them, and lately there’s been talk of a merger. Digital Audio Broadcasting: Promoted by the World DAB Forum, DAB is broadcasting on FM bands using the Eureka 147 standard, adopted by Europe, Canada, and Asia. To date, some 1.3 million DAB radios have been sold in the United Kingdom at about $100 and up.—M.D.

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Una risorsa in meno per chi cerca la frequenza

Purtroppo Bernd Friedewald ha deciso - di nuovo - di sospendere il suo progetto ILG Radio, il database delle frequenze e degli orari di trasmissione (le schedule o "griglie" dei programmi) delle broadcast internazionali e molte stazioni locali in onde corte. Peccato, ma non è la prima volta. Friedewald è uno che con le onde corte di lavora, facendo consulenze e pianificazioni per le emittenti, le informazioni messe online gratuitamente sono un suo dono alla comunità degli ascoltatori. Ma ogni tanto qualcuno abusa di questo dono, o almeno questa è l'accusa che Bernd ha lasciato sulla home page di ilgradio.de per annunciare la chiusura temporanea del servizio. Troppe violazioni di copyright (le informazioni sono gratuite ma da attribuire a chi le ha aggregate), troppo spam e troppe pressioni esterne, tra cui quelle dell'ente federale americano che si occupa della programmazione radio per l'estero (non ci sono ulteriori dettagli su questi attriti). In passato c'era stata una decisione del genere e ILG era rimasto gratuito ma protetto da una password da inserire prima dei download; era un sistema macchinoso che mesi fa era stato abolito a favore di una praticissima serie di tabelle online.
Le onde corte sono un po' meno affollate di un tempo, ma neanche tanto. Trovare le frequenze giuste per ascoltare una trasmissione che ci interessa o identificare un segnale sconosciuto può richiedere un faticoso lavoro di ricerca su Internet e sui repertori commerciali, come il WRTH. Liste come ILGradio sono quindi molto apprezzate, specialmente dai pochi principianti che si avvicinano all'hobby, speriamo proprio che Friedewald torni sui suoi passi. Le alternative? Le trovate tra i link superstiti (per ora ILGradio l'ho rimosso), come Eibi.de.vu, bclnews.it o HFCC, o le liste specializzate per le onde medie, l'Africa... Le fonti non mancano, ma è sempre triste veder chiudere una risorsa così utile per questa piccola e agguerrita comunità.

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GPS a rischio per il rumore solare?

Capita spesso che certe notizie di carattere molto tecnico si facciano strada sulle home page dei quotidiani online, magari per un risvolto sensazionalistico un po' forzato. Questo pomeriggio Repubblica.it parlava di uno scienziato italiano o di origine italiana che avrebbe previsto per il 2011 possibili blocchi dei satelliti GPS a causa degli effetti solari. Leggendo la storia si capisce che lo scienziato stesso, Alessandro Cerruti, esorta a prendere provvidementi potenziando i sistemi.
Incuriosito ho fatto delle ricerche e ho trovato la fonte originale, un lancio del New Scientist di due giorni prima. Repubblica.it la riporta in modo sostanzialmente corretto, ma con qualche coloritura di allarmismo che la rivista inglese, con il consueto understatement, omette. Cerruti ha basato le sue valutazioni, annunciati in questi giorni in un convegno sulla radionavigazione, su una accurata analisi dei segnali dai satelliti GPS correlati a quelli dei flussi solari alle frequenze dei "burst" radio associati ai brillamenti, i temibili flares. Ovviamente si sapeva che il tempo geomagnetico, le tempeste nella ionosfera, possono avere un impatto sui satelliti e le loro comunicazioni. Cerruti ha stabilito un collegamento diretto, lineare, col sole, attraverso le particelle emesse durante i brillamenti. Il rumore generato da queste particelle ha un picco proprio tra le frequenze 1,2-1,6 GHz, in cui opera il sistema GPS. In occasione del prossimo massimo solare, intorno al 2012, ci si può aspettare che queste esplosioni interferiscano a lungo con la ricezione e quindi con il calcolo della posizione. Il problema è che per allora è facile che molti aerei facciano affidamento solo sui satelliti di radionavigazione per "fare il punto". New Scientist sottolinea che questi effetti non sono ancora stati registrati perché gli apparati GPS sono diventati un bene di consumo in una fase di minimo solare. Su Repubblica Cerruti stesso avverte che le reti satellitari stanno evolvendo e non è detto che tra qualche anno il sistema funzioni bene anche rapporti di segnale/rumore più efficienti di oggi.

Solar flares will disrupt GPS in 2011
14:29 29 September 2006
NewScientist.com news service
Jeff Hecht

Navigation, power and communications systems that rely on GPS satellite navigation will be disrupted by violent solar activity in 2011, research shows. A study reveals Global Positioning System receivers to be unexpectedly vulnerable to bursts of radio noise produced by solar flares, created by explosions in the Sun's atmosphere.
When solar activity peaks in 2011 and 2012, it could cause widespread disruption to aircraft navigation and emergency location systems that rely heavily on satellite navigation data. Particularly intense solar activity occurs roughly every 11 years due to cyclic changes to the Sun's magnetic field – a peak period known as the solar maximum. Solar flares send charged particles crashing into the outer fringes of the Earth's atmosphere at high velocity, generating auroras and geomagnetic storms.

Radio noise
Charged particles from solar flares also produce intense bursts of radio noise, which peak in the 1.2 and 1.6 gigahertz bands used by GPS. Normally, radio noise in these bands is very low, so receivers can easily pick up weak signals from orbiting satellites. In 2005, however, Cornell University graduate student Alessandro Cerruti discovered a puzzling failure in GPS reception while operating a receiver at Arecibo Observatory in Puerto Rico.
Along with Paul Kintner, from the university's electrical engineering department, Cerruti traced the problem to a radio burst induced by a solar flare. They found that GPS receivers operated by the US Federal Aviation Administration (FAA) and the Brazilian Air Force experienced similar disruption during this burst of solar activity. The researchers say the problem has escaped detection before because GPS systems have spread in popularity during a time of relatively low solar activity.

Drowned out
Discovering the disruption was surprising. "[Other] people will be surprised at the next solar maximum," Kintner says. Both the number and intensity of radio flares will increase and could drown out GPS signals during this period, he says.
This may be a problem for aircraft navigation. The FAA uses GPS receivers for air traffic control, which Kintner says "will certainly fail" during these intense solar flare radio bursts, which could cause signals to drop by up to 90%, for hours at a time. Although planes can fly without GPS, outages force the FAA to increase the distance between aircraft and slow take-offs and landings, delaying flights.
GPS is also used for emergency rescues and also to synchronise power grids and cellphone networks. One solution, says Kintner, would be to increase the strength of GPS signals. But this would mean redesigning GPS satellite hardware and software. Cerruti presented details of the problem at a meeting of the Institute of Navigation on 28 September. Details will be published in a forthcoming issue of the journal Space Weather.

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Weblinks
Paul Kintner, Cornell University
Institute of Navigation
Space Weather

Questo invece è il riferimento alla presentazione di Cerruti sui risultati delle sue analisi. Se interessa, qui c'è un altro suo articolo sulla ricezione della nuova costellazione Galileo.

Observed GPS and WAAS Signal-to-Noise Degradation Due to Solar Radio Bursts
A. Cerruti, Cornell University

GPS signals, systems, and navigation accuracy are vulnerable to a variety of space weather effects that are caused mostly by the ionosphere. However, the sun, which is sometimes a strong radio source, is the cause of GPS signal interference presented here. The first direct observations of GPS L1 (1.57542 GHz) signal-to-noise ratio degradation on two different models of GPS receivers due to the solar radio burst associated with the 7 September 2005 solar flare are presented.
Signal-to-noise ratio data from three identical, collocated receivers at Arecibo Observatory and also from four identical receivers of a different model located in Brazil, were available at the time of the solar radio burst. These receivers were all in the sun-lit hemisphere and all were affected similarly. The maximum solar radio burst power associated with the 7 September 2005 flare had a peak intensity of about 8,700 solar flux units (1 SFU = 10-22 W/m2-Hz) RHCP at 1,600 MHz, which caused a corresponding decrease in the signal-to-noise ratio of about 2.3 dB across all visible satellites. Only the right-hand, circularly polarized (RHCP) emissions affected the GPS signals.
To confirm the effect, the solar radio burst associated with the 28 October 2003 flare was investigated. Although polarization data were not available for this event, the maximum degradation at GPS L1 was about 3.0 dB, and a degradation of 10 dB was observed on the semi-codeless L2 signal for a solar radio burst of 13,600 SFU.
The event analyzed herein can be used to scale historical solar radio bursts of 80,000 SFU. Decreases of 12 dB (21 dB) in the L1 (L2, semi-codeless) signal-to-noise ratio are implied along with loss of tracking for inadequately designed GPS receivers. Since solar radio bursts affect all satellites in view of a receiver, all receivers in the sun-lit hemisphere, the new Galileo navigation system, and all space-based augmentation systems such as WAAS and EGNOS, they are a potential threat to life-critical systems.

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Antenne, onde lunghissime e sottomarini

Le chiamano BOG, Beverage on ground e sono una variante molto particolare delle antenne filari lunghe, dette appunto Beverage in omaggio al loro inventore, che per primo sperimentò il funzionamento in ricetrasmissione delle antenne di lunghezza paragonabile o addirittura multipla della lunghezza d'onda utilizzata. L'antenna BOG è in genere molto più compatta (sconsigliato andare molto oltre ai 100 metri di lunghezza) ed è una delle preferite dalla comunità degli ascoltatori delle onde medie, per la sua alta direzionalità e il basso rumore, anche se il suo comportamento è legato alle caratteristiche di conducibilità del terreno.

Le antenne BOG sono esattamente ciò che dichiarano di essere: fili isolati stesi sul terreno, verso la direzione da cui provengono i segnali che vogliamo sentire. Chi ne fa uso la sperimenta anche in versione "grounded" con una resistenza di terminazione opposta al lato ricevitore (l'effetto è quello di ridurre il backlobe, la sensibilità dell'antenna nei confronti dei segnali che arrivano dalla direzione opposta a quella desiderata) e in installazioni con due BOG e un sistema di sfasatura per creare dei "null", delle forti attenuazioni sui segnali interferenti locali. Altra variante è la snake, adatta per onde medie e corte e realizzata con un coassiale lasciato con la calza libera lato ricevitore (dove entra il solo centrale) e saldato al centrale dalla parte opposta. Un disegno discusso in questo articolo di Hard Core Dx, verso il fondo del testo.
L'argomento è affiorato di colpo su alcune gruppo di discussione americane, quando un iscritto ha chiesto quale fosse il comportamento di una BUG, una Beverage *under* Ground. Il realizzatore non vuole lasciare fili in giro, anche se in effetti le BOG si possono riarrotolare facilmente dopo l'ascolto. E' possibile installare una antenna addirittura sotto terra? In effetti sembrerebbe di sì, ma certo con fili troppo lunghi non è molto economico o agevole farlo. Uno dei partecipanti alla discussione fornisce dei link molto interessanti come questo sulle antenne lunghissime o questi altri sull'uso di filari per le comunicazioni ELF/VLF con i sottomarini nucleari. Il secondo si riferisce a due postazioni per comunicazioni ELF (frequenze compre tra i 30 e i 300 Hz) che però sono state chiuse nel 2004. Questa è una altra storia delle facilities ELF americane, riferite al controverso progetto HAARP (l'idea è quella di usare l'intera ionosfera come risonatore per trasmissioni ELF in grado di raggiungere i sottomarini in navigazione in ogni punto del globo) mentre qui c'è la notizia della dismissione del progetto pubblicata su Slashdot.org e una notizia originale di due anni fa. Altri materiali si trovano su questo link, che rimanda ad altre pagine purtroppo scadute (ma anche a un bell'articolo del ricercatore VLF italiano Renato Romero). Infine, di eccezionale interesse mi è sembrato questo sito del VLF Group dell'università di Stanford, fitto di articoli affascinanti ma, ahimé, per super specialisti.

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