WSPR (pronunciado "susurro") significa "Reportero de propagación de señales débiles". Es un protocolo, implementado en un programa informático, que se utiliza para la comunicación por radio de señal débil entre operadores de radioaficionados . El protocolo fue diseñado y un programa escrito inicialmente por Joe Taylor, K1JT . El código del software ahora es de código abierto y lo desarrolla un pequeño equipo. El programa está diseñado para enviar y recibir transmisiones de baja potencia para probar rutas de propagación en las bandas de MF y HF .
Desarrollador (es) | Joe Taylor, K1JT |
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Versión inicial | 2008 |
Escrito en | Python (GUI), Fortran, C [1] |
Sistema operativo | Multiplataforma |
Disponible en | Inglés, italiano, español, francés, alemán, japonés, polaco, portugués, ruso |
Tipo | Radioafición y DSP |
Licencia | GPL |
Sitio web | physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html |
WSPR implementa un protocolo diseñado para sondear posibles rutas de propagación con transmisiones de baja potencia. Las transmisiones llevan el indicativo de llamada de una estación, el localizador de red de Maidenhead y la potencia del transmisor en dBm . El programa puede decodificar señales con una relación señal-ruido tan baja como -34 dB en un ancho de banda de 2500 Hz. Las estaciones con acceso a Internet pueden cargar automáticamente sus informes de recepción en una base de datos central llamada WSPRnet, que incluye una función de mapeo.
El protocolo WSPR
El tipo de emisión de radio es "F1D", manipulación por desplazamiento de frecuencia . Un mensaje contiene el indicativo de llamada de una estación, el localizador de cuadrícula de Maidenhead y la potencia del transmisor en dBm . [2] El protocolo WSPR comprime la información del mensaje en 50 bits (dígitos binarios). Estos se codifican utilizando un código convolucional con longitud de restricción K = 32 y una tasa de r = 1 ⁄ 2 . [2] [3] La gran longitud de la restricción hace que los errores de decodificación no detectados sean menos probables, a costa de que el algoritmo de Viterbi altamente eficiente debe ser reemplazado por un algoritmo secuencial simple para el proceso de decodificación. [2]
Especificación de protocolo
El mensaje estándar es
- Componentes de mensaje estándar después de la compresión sin pérdida:
- 28 bits para indicativo de llamada,
- 15 bits para localizador,
- 7 bits para nivel de potencia,
- total: 50 bits.
- Corrección de errores hacia adelante (FEC):
- código convolucional no recursivo con longitud de restricción K = 32, tasa r = 1 ⁄ 2 .
- Número de símbolos de canal binario:
- nsym = (50 + K - 1) × 2 = 162. [2]
- La tasa de codificación es 12000 ⁄ 8192 = 1,4648 baudios.
- La modulación es de fase continua 4 FSK , con una separación de tonos de 1,4648 Hz.
- El ancho de banda ocupado es de aproximadamente 6 Hz
- La sincronización se realiza mediante un vector de sincronización pseudoaleatorio de 162 bits.
- Cada símbolo de canal transmite un bit de sincronización (LSB) y un bit de datos (MSB).
- La duración de la transmisión es 162 × 8192 ⁄ 12000 = 110,6 s.
- Las transmisiones comienzan nominalmente un segundo en un minuto UTC par : por ejemplo, a las hh: 00: 01, hh: 02: 01, etc.
- La relación S / N mínima para la recepción es de alrededor de –34 dB en la escala WSJT (ancho de banda de referencia de 2500 Hz).
Aplicaciones
El protocolo fue diseñado para probar rutas de propagación en las bandas de ondas kilométricas , hectométricas y decamétricas . También se utiliza experimentalmente en VHF y frecuencias más altas.
Por ejemplo, se puede construir una baliza WSPR simple usando Si 570, [4] o Si 5351. [5] La Raspberry Pi también se puede usar como baliza WSPR.
MH370
En mayo de 2021, el ingeniero aeroespacial Richard Godfrey sugirió un examen de los datos históricos de WSPR para definir mejor la ruta de vuelo del vuelo MH370 de Malaysian Airlines el 8 de marzo de 2014, lo que sugiere que había "518 rutas de transmisión únicas que cruzan el área de interés alrededor de Malasia, el Estrecho de Malaca y el Océano Índico. Con los datos WSPR proporcionados cada dos minutos y la capacidad de cotejar los datos satelitales cada hora, es posible detectar y rastrear el MH370 desde dos fuentes independientes ". [6]
Sin embargo, el método utilizado en este artículo es muy cuestionable; La energía de la señal reflejada de la aeronave a tales distancias es muy pequeña ( ley del inverso del cuadrado ), mucho menor que la varianza en la señal de la onda del cielo regular debido a la propagación por trayectos múltiples , que puede variar en decenas de dB en segundos. Tales dificultades hacen necesario utilizar métodos más avanzados para aplicaciones de radar a tales distancias en este rango de frecuencia ( radar sobre el horizonte ).
Historia
Referencias
- ^ "Página de inicio de WSJT" . physics.princeton.edu .
- ^ a b c d Joe Taylor, K1JT: WSPRing en todo el mundo. QST noviembre (2010), pág. 30-32.
- ^ G4JNT: El proceso de codificación WSPR: especificación no normativa del protocolo WSPR
- ^ WSPR Beacon con Si 570 y Atmel AVR http://wsprnet.org/drupal/sites/wsprnet.org/files/si570wspr.pdf
- ^ Kit de transmisor QRSS / WSPR https://qrp-labs.com/
- ^ El vuelo MH370 de Malaysia Airlines dejó 'rastros falsos' antes de desaparecer, sugiere una nueva investigación , Anne Barker, ABC News Online , 2021-05-05
enlaces externos
- Sitio web oficial de WSPR
- Base de datos central de informes de recepción
- WSPRLite
- WSPR-Beacon-24DX RUS
- Análisis de propagación WSPR en vivo