ОПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА ТРАНСИВЕР-КОМПЬЮТЕР

И ОБЗОР РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИХ ПРОГРАММ

       Когда я написал часть данной статьи, то оказалось, что информацию по данной теме невозможно втиснуть в рамки одной статьи. Поэтому содержание будет иметь обзорный характер. Возможно освещение информации по отдельным направлениям темы мне удастся осветить в других публикациях. Поэтому прошу не судить меня строго за то, что многие вопросы будут освещены поверхностно. Моей главной рекомендацией радиолюбителям являются совет как можно шире использовать персональный компьютер с целью замены покупных изделий таких как, контроллеры, фильтры, цифровые магнитофоны и различные Options для трансиверов. Уверяю вас, компьютер это может. Один из известнейших создателей софта для РС сказал - "Я поздравлю любого, кто использует возможности своего компьютера хотя бы на 1 процент". Так используйте этот процент, а я постараюсь вам помочь в этом.

Анализ развития конструирования современных радиолюбительских трансиверов известными фирмами Icom, Yeasu, Kenwood и другими, приводит к выводу, что имеет место тенденция все большего использования цифровых методов обработки сигнала на низкочастотных сигналах и сигналах промежуточной частоты (сегодня до ПЧ до 22 kHc). Подобный подход традиционен, т.к. в области высококачественной записи и воспроизведения звука этот метод практически единственный. Судя по реализации все больших частот обработки информации в процессорной сфере недалеко и осуществление практической конструкции приемопередающих устройств без применения аналоговой техники. Это подтверждает теория Котельникова об отражении волновых аналоговых процессов дискретным цифровыми значениями. Уже появляются конструкции, в которых большую часть функций выполняется компьютером. Это профессиональный приемник фирмы Icom IC-PCR1000, имеющий неплохие технические характеристики. В радиолюбительской практике это трансивер выпущенный фирмой "Kachina" под названием "505DSP Computer Controlled Transceiver", которая состоит из упрощенного трансивера не имеющего ни органов управления, ни дисплея и обычного компьютера, оснащенного развитым аппаратным интерфейсом связи с трансивером. В этой конструкции функции DSP, отражения частоты, моды, управление переключением диапазонами и пр. осуществляется компьютером. Эта конструкция очень интересна тем, что практически суммирует многие (но не все) достижения в области управляющих программ любительской радиосвязи. Радиолюбители за последние годы тоже не стояли на месте и появилось множество программ, имеющих самый широкий функциональный спектр.

В обзор функций программных средств радиолюбительской связи можно включить:

·  Анализ и настройка сквозных каналов приемного и передающего трактов трансиверов с очень высокой степенью точности и минимальным применением дополнительных физических устройств. Данная система реализована автором для настройки профессиональной и любительской техники и может частично заменить дорогостоящие профессиональные комплексы такие как: HP 8590 или PSA-65B.

·  Осуществление функций DSP: Noise Redaction (шумоподавление), ANF (подавление мешающей несущей в полосе приема).

·  NB (подавление импульсной помехи).

·  Цифровая динамическая компрессия сигнала.

·  Цифровые фильтры с управляемой полосой пропускания и абсолютной прямоугольностью.

·  Управление всеми функциями трансивера с клавиатуры или манипуляторов различных типов (например простейшего валкодера).

·  Прямого (On Line) и Packet Gate доступа в Internet для получения информации из DX Clater'ов При этом полученная информация логически связывается с электронным Log'ом (журналом) с отражением информации по диапазонам в форматах DXCC, WAS, WAZ и пр.

·  Быстрого сканирования полученных из DX Claster'a частот на предмет реальной слышимости анонсированных DX.

·  Эмуляция всех видов цифровой связи : RTTY, PACTOR, SSTV, Packet 300/1200/9600 включая организацию BBS и Gate (шлюзов), CW (TX/RX), PSK.

·  Система панорамного обзора диапазона заданной ширины.

·  Отражения на экране осцилограмм аналоговых сигналов, АЧХ сквозных каналов приемников и передатчиков и многоканальных цифровых осцилографов.

·  Функции цифрового магнитофона в режимах записи и воспроизведения.

Реализация большей части перечисленных функций возможна при условии применения ЦАП/АЦП, являющегося частью звуковой платы компьютера - Sound Blaster (в дальнейшем SB).

Необходимо более подробно остановиться на описании функций и структуры Sound Blaster'a, т.к. от этого зависит возможность реализации описанных программ. Он состоит из нескольких отдельных устройств, используемых в различных сочетаниях и режимах:

·      АЦП/ЦАП с максимальной частотой семплирования (дискретизации) сигнала 44100 Гц и разрешающей способностью по амплитуде 16 бит.

·      Мултиплексор - переключатель направления сигнала внутри SB .

·      Wave Synth - синтезатор волновых процессов.

·      Полный дуплекс входящего и выходящего сигналов.

·      Усилителей аналоговых сигналов с регулируемым коэффициентом усиления.

·      Устройства MIDI (используется для музыкального синтеза).

Управление всеми устройствами SB сведено в систему машинных команд, подобную процессорной. Post Fact стандартом на систему команд признана разработка фирмы Creative. Последнее время большая часть выпускаемых SB использует эту систему команд. При выборе SB необходимо руководствоваться подбором SB, отвечающего этим требованиям. В противном случае большая часть описанных программных средств работать не будет. Практически наиболее подходящим является AWE-64 фирмы Creative на шину ISA. Следует обращать внимание на рекомендации по использованию SB определенного типа в описании на каждую из программ.

Есть ряд рекомендаций по эксплуатации платы SB Creative AWE-64.

1.   На плате SB имеется две перемычки MIC и CON, что означает, соответственно, переключение в режим работы с динамическим или электретным микрофонами. Я рекомендую установить перемычку в положение MIC. Это предотвратит сильнейшие броски по микрофонной цепи при включении микрофона в штеккер т.к. снимается постоянное напряжение, подающееся на электретный микрофон. На практике нередки случаи выхода всей платы из строя по названной причине.

2.   Желательно вход и выход низкочастотного сигнала развязать небольшими НЧ трансформаторами, оснащенными экранирующей обмоткой, с целью защиты SB от выхода его из строя.

Одной из основных тем данной статьи является описание интерфейса для подключения трансивера к компьютеру при помощи которого реализуется наибольшее количество функций управления и получения данных из трансивера. Хочу сразу оговориться, что радиолюбители, имеющие самодельные трансиверы или фирменные трансиверы старых типов, не должны опускать руки, т.к. большая часть возможностей обработки сигнала и управления трансивером остаются для них доступными.

Требования к интерфейсу трансивер-компьютер можно сформулировать в следующих пунктах:

·        Управление включением на передачу PTT.

·        Управление манипуляцией CW.

·        Управление FSK RTTY (девиацией частоты передачи RTTY & Packet) непосредственно в трансивере.

·        Передача низкочастотного сигнала в компьютер.

·        Передача низкочастотного сигнала из компьютера в трансивер.

·        Интерфейс Remote Control (CI-V для Icom) и обычный RS-232 для остальных типов трансиверов.

·        Максимальная гальваническая развязка трансивер-компьютер, уменьшающая возможность выхода из строя первого и второго.

Схема Интерфейса управления PTT, CW и FSK

Интерфейс управляет PTT, CW и FSK трансивера. В приведенной схеме его выводы соответствуют входам трансивера Icom 746. Это не накладывает никакой специфики на использование его с другими типами трансиверов, просто сигналы должны будут поданы на соответствующие каждому из типов входы.

Вход и выход НЧ трансивера предпочтительней использовать напрямую с демодулятора сигнала и напрямую на модулятор. Подобная схема избавит вас от дополнительных искажений АЧХ тракта трансивера и позволит все установки уровней сигнала во всех программах оставить всегда постоянными и не зависящими от положения органов управления громкостью.

ТАБЛИЦА ДЛЯ НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРОГРАММ

В таблице приводятся названия выводов разъема RS-232, которые используются для управления соответствующими видами манипуляции трансиверов всех типов.

Многие из этих выводов назначаются в установочных параметрах самих программ, поэтому в данной таблице указаны наиболее предпочтительные установки для унификации работы интерфейса. Следует внимательно учесть тот фактор, что многие программы при работе CW сначала включают PTT и через время задержки (устанавливаемой в некоторых программах самим пользователем) сигнал CW. Подобная задержка имеет цель:

·        оградить контакты антенного реле от переключения с присутствием HF/VHF сигнала.

·        защитить выходные транзисторы от перегрузки, связанной с работой без нагрузки в момент переключения с приема на передачу.

·        предотвратить укорочение посылок точек и тире.

·        работать без лишних манипуляций прием/передача при установке достаточно длительной задержки на PTT.

CI-V RADIO INTERFACE Remote Control

Схема интерфейса представляет из себя упрощенный аналог CI-V (Communication Interface Five), используемых фирмами Icom (Интерфейс СТ-17) и Motorola (Программатор RIB). Интерфейс представляет из себя схему, сводящую линии передачи и приема разъема RS-232 в одну двунаправленную линию. Преимущества интерфейса очевидны - становится необычайно простым включение по схемам трансивер-компьютер и трансивер-трансивер. Последний случай интересен тем, что возможно без каких либо дополнительных устройств соединить два трансивера или трансивер-приемник обычной двухпроводной линией. В этом тандеме любой из аппаратов одновременно становится как ведомым, так и ведущим. Вращая ручку настройки одного из аппаратов вы синхронно меняете частоту второго. Изменение моды (CW, USB, LSB и пр.) одного из аппаратов вызывает изменение другого. Аппаратов может быть больше двух, включая компьютер, и алгоритм управления может быть очень гибким. Схема упрощена по уровню сигнала, поэтому при ненадежной работе попробуйте сменить порт. При отказе работы и в последнем случае, необходимо применить схему интерфейса с питанием -5 и + 12V.

Для управления трансиверами других типов применяются более простая система Remote Control - трехпроводная (или 5-и проводная, включающая сигналы готовности DTR и RTS) по принципу RS-232 с использованием передачи данных посредствам логических сигналов RX и TX компьютера и трансивера.

Следует всегда следить за тем, чтобы скорости обмена по порту RS-232 в программе и меню трансивера совпадали. Они могут лежать в пределах от 1200 до 56000 бод в секунду при формате 8-N-1(2). При несоблюдении этого условия обмен данными трансивер-компьютер невозможен и программы, использующие Remote Control, работать не будут.

Yeasu - начиная с выпуска FT-747GX в начале 90-х годов, фирма применяет встроенный интерфейс преобразования уровней для согласования с компьютером. До этого такие модели как FT 990 требовали подключения внешнего интерфейса типа FIF-232C CAT System Interface.

Kenwood - последние модели TS-570 и TS-870 имеют встроенный интерфейс RS-232 для подключения к компьютеру. Для моделей 450, 950 и 850 требуется приобретение интерфейса.

В данной статье не приводятся схемы внешних интерфейсов для трансиверов последних двух названных типов т.к. автору не приходилось ими заниматься. Для опытных пользователей эта проблема не составит большого труда т.к. сущность интерфейса составляет обычное преобразование уровня из TTL в уровень +-12V разъема RS-232 (направление трансивер -компьютер) и TTL -> +- 12V (направление компьютер -трансивер). Схемные решения этой проблемы можно найти в большом количестве изданий, посвященных цифровой технике.

Примечание: следует сразу оговориться, что интерфейс управления PTT и интерфейс Remote Control включаются одновременно в различные разъемы Com-1 и Com-2. (они могут быть и COM-3/4/5 и т.д.). Номера разъемов в статье указаны условно, т.к. конкретно они назначаются в каждой из программ в меню Установка или Setup.

Применение интерфейса, осуществляющего Remote Control трансивера, имеет много преимуществ, которые можно охарактеризовать кратко в следующих пунктах:

·        Автоматическая запись в электронном журнале (Log) частоты и моды.

·        Автоматическое сканирование DX частот на поиск по собственной сетке или имеющейся в Log'e.

·        Автоматическое сканирование частот, полученных из DX Claster'a.

·        Управление частотой и модой трансивера из компьютера с клавиатуры или дополнительного валкодера.

·        Contest работа в сети нескольких трансиверов в режиме multy-multy/single и оперативной установкой координатором одному или нескольким операторам частоты, полученной из DX Claster'a или от оператора, работающего на поиск.

·        Дополнительный контроль приема CW (основной прием, особенно в условиях QRM, всегда осуществляется оператором).

·        Оперативный доступ и контроль частот 5/10 ячеек быстрой памяти и частоты Split.

·        Программирование и автоматическое переключение моды на различных участках диапазона.

ОБЗОР И ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Обзор программного обеспечения проведен в соответствии с рекомендациями, описанными в начале статьи. Программы имеют широкий функциональный спектр и используют различные физические устройства компьютера. Это важно знать, чтобы определить возможности своего компьютера и представлять, что может дать использование тех или иных программных средств. Краткие описания и рекомендации по применению приведены только на небольшое количество программ, показавшихся автору статьи интересными или полезными.

TR-Log - Программа электронного журнала для Contest.

Адрес автора: Larry Tyree N6TR/7 tree@contesting.com

О программе: http://www.qth.com/tr

Одна из самых популярных программ, особенно среди радиолюбителей, работающих в Contest, несмотря на то, что работает под операционной системой DOS. Имеет встроенный электронный ключ, прекрасно приспособлена для настройки под большое количество условий различных Contest'ов, требует только проема на клавиатуру позывного корреспондента (весь остальной обмен производит с функциональных клавиш), Џдает возможность гибко программировать CW сообщения и ,что очень важно для одновременной работы нескольких операторов, работает в сети через так называемый нуль-модем (порт RS-232). К сожалению требует ввода диапазона и моды вручную. Хорошо обрабатывает Log для отчета о соревнованиях в текстовом режиме. Для ее работы необходим только "Интерфейс управления".

Из недостатков - неудобно подключается внешний CW манипулятор - на параллельный порт и с дополнительными резисторами. Я дизассемблировал эту программу, нашел обращения к портам и могу рекомендовать несложную модернизацию программы - перевод подключения CW манипулятора на порт джойстика, аналогично программе CWTYPE автора UA9OSV, описанной ниже. Замена производится в любом HEX редакторе в любой из версий программы. Модернизированная программа была мной испытана в Contest и никаких отклонений от нормальной работы замечено не было.

- найти последовательность байт - 40 8B D0 EC 24 10 3C 10 (контакт DOT)

- заменить ее на - BA 01 02 EC 24 E0 3C E0

- найти последовательность байт - 40 8B D0 EC 24 20 3C 20 (контакт DASH)

- заменить ее на - BA 01 02 EC 24 D0 3C D0

Схема подключения CW манипулятора для модернизированной программы TR Log

и ключа CWTYPE UA9OSV.

Log EQF - Программа электронного журнала с множеством предыдущих версий.

Программу можно взять на www.itis.net/eqf

Адрес автора: n3eqf@usaor.net

Работает под операционной системой DOS. Имеет встроенный электронный ключ, может настраиваться на работу с широким спектром различных видов трансиверов. Отражает частоту и моду на экране, очень ограниченно умеет управлять трансивером. Неповоротлива в режиме передачи CW - требует нескольких ненужных нажатий функциональных клавиш. Дополнительная утилита Post хорошо преобразует текстовые форматы журнала, но не поддерживает преобразование в форматы, используемые Windows Log'ами. Многими используется по привычке, т.к. имеются программы в среде Windows, работающие более совершенно.

YPLog - Программа электронного журнала. Автор VE6YP.

Программу можно взять http://www.nucleus.com/~field/

Работает в среде Windows. Очень удобный электронный журнал для обычной (не Contest) работы. Может настраиваться на работу с широким спектром различных видов трансиверов. Отражает частоту и моду на экране, очень хорошо умеет управлять трансивером с клавиатуры и мышки. Оперативно дает информацию по введенному позывному на повтор, работу с данной страной на всех диапазонах, менеджера, конкретный адрес, имя и пр. и из подключенного CD Rom или базы данных. Ведет журнал в современном универсальном формате ADIF, конвертирует журнал в другие форматы Export & Import. Имеет прекрасный анализ журнала по дипломам с выводом в файл или Print. Имеет встроенный интерфейс выхода на DX Claster через пакетный AX-25 Gate. Очень точно пределяет страну, зоны CQ и ITU по широко распространяемой базе данных DXCC areaok1rr.tbl, обновляемой ежемесячно на сайте у автора http://www.qsl.net/ok1rr/

Требует только интерфейс Remote Control.

TRX-Manager - Log и программа управления трансивером.

Автор программы Laurent Labourie (F6DEX) http://ourworld.compuserve.com/homepages/f6dex

Уникальная программа с множеством возможностей. Требуется отдельная статья, чтобы описать все. Коротко: прекрасный интерфейс управления трансивером и отражения его состояния. Электронный Log в самом современном формате Microsoft ACCESS, позволяющий пользователю редактировать его в среде Office, "связывать" его с другими базами данных (например создавать файл QSL Manager's и связывать его с Log'ом) и конвертировать в любые форматы. ON Line и Packet Gate доступа в DX Claster c последующей автоматической обработкой полученных данных в соответствии с Log'ом. Возможность сканирования частот, полученных из DX Claster'a. Отражение панорамы диапазона с любой шириной. Возможность запуска в среде самой программы других программ (например фильтров DSP, цифровых пакетов RTTY, SSTV, CW Kay и пр., других Log'ов). Запись и воспроизведение НЧ сигналов в цифровом формате.

Требует только интерфейс Remote Control.

Demo версия http://www.infracom-fr.com/demo/trmde.exe

DSP Blaster - программа, выполняющая функции, аналогичные DSP трансивера.

Автор Brian Beezley, K6STI k6sti@n2.net

Программа выполняет не только все функции стандартного DSP :

·        Noise Redaction (шумоподавление) с очень тонкой регулировкой в трех полосах речевого спектра частот.

·        ANF или подавление мешающей несущей в полосе приема.

·        Изменение полосы пропускания цифрового фильтра от 50 Гц до 3000 Гц с любой полосой и шагом 50 Гц.

·        Изменение частот среза фильтра сверху и снизу на любой из частот указанного диапазона.

·        Встроенный SQELCH c широким диапазоном регулировки.

·        АРУ с изменяемой скоростью.

·        Очень широкий диапазон регулировок уровней входного и выходного сигналов.

Автор статьи сравнивал качества программы с встроенным в Icom 746 DSP на прием и на передачу и пришел к мнению, что DSP Blaster в некоторых случаях предпочтительнее первого. Программа написана на языке ассемблера и работает под Windows в режиме эмуляции DOS, но это не умаляет ее достоинств.

CW Key UA9OSV

Автор http://ua9osv.da.ru

Программа состоит из двух частей : программа передачи CWTIPE и программа приема CWGET.

Тем, кто не имеет встроенного в трансивер ключа и собирается его приобрести или собрать его, я настоятельно рекомендую сначала попробовать эту программу. Кроме стандартных и достаточно гибких макросов передачи заготовленных сообщений, программа имеет уникальную особенность - функции манипулятора загружаются резидентно и при переходе на работу в среде любой другой программы CW манипулятор не перестает работать. Создается эффект постоянно включенного и аналогичного встроенному автоматического ключа. Вторым удобством является подключение самого манипулятора на порт Joistic, как правило всегда свободный. Может работать с программируемой задержкой PTT/CW, о преимуществах которой было рассказано выше. Схема подключения приведена в описании на TR Log.

Программа свободно распространяется и ее можно взять на сайте у автора http://ua9osv.da.ru

Много хорошего можно рассказать и о других программах, таких как

·        RITTY автора K6STI, несомненно лучшей в ряду программ RTTY;

·        JVCom32 и CHROMAPIX программ приема и передачи SSTV;

·        MIXW32 универсальной программы, которую отличает возможность работы протоколом AX25 со скоростью 300 бод/с (через SB) автора UT2UZ http://www.tav.kiev.ua/~nick/nick.htm

И пр.

Радиолюбители могут успешно использовать программы самого Windows.

Например, прежде чем приобретать встроенный цифровой магнитофон, вы можете попробовать нехитрую операцию - записать в WAV (звуковой файл волновой структуры) свой позывной и общий вызов и передавать их нажатием одной клавиши. Если спросить любого радиолюбителя сколько иногда сотен раз ему приходиться повторять свой позывной в мощном PILE UP'e или общий вызов в Contest … думаю ответ будет один - МНОГО.

Запишите а текстовый файл с расширением *.bat следующее:

trx_on.exe ; запуск программы включения PTT

start /w /m sndrec32.exe /play /close cq.wav ; программа воспроизведения звукового файла

trx_off.exe ; запуск программы выключения PTT

Таких программ может быть много и отличаться они будут именами запускаемых файлов *.wav, а вызывать тот или иной вы можете из удобных для вас макро программ, предоставляемых Windows. Программы trx_on и off каждый может написать на доступном ему математическом языке программирования. А в крайнем случае получить на сайте автора статьи TRX_ON & TRX_OFF

Следует учесть, что программы написаны для управления включения PTT через порт COM1.
Программа trx_off.exe выключает PTT COM1 & COM2, ее можно использовать для выключения PTT в операционных системах, включающих PTT при инициализации. Данный файл следует включить исполняемым при загрузке через autoexec.bat или иным способом.

5.1999 Р.Таршиш RU3UJ

Статья напечатана в журнале "КВ и УКВ" N1 2000 г.