Steal This Ham Radio (Tecnología)

Aunque veo muchos proyectos inalámbricos, siempre me sorprende la falta de diversidad en las partes de radio de ellos. Soy un operador de radioaficionado (WD5GNR; recibí una licencia en 1977) y los radioaficionados utilizan una variedad de técnicas de radio. Si cree que los radioaficionados solo utilizan el código Morse y las comunicaciones de voz, está pensando en la radioaficionado de su abuelo. Los radioaficionados modernos se han vuelto digitales y se comunican a través de satélites, videos y muchas técnicas digitales diferentes que podrían fácilmente aplicarse a diferentes proyectos inalámbricos.

Por supuesto, el código Morse puede haber sido uno de los primeros modos digitales. Pero los radioaficionados han estado usando teletipo, FAX y otros modos digitales durante años. Ahora, con computadoras y tarjetas de sonido en uso común, los radioaficionados han estado a la vanguardia en el diseño de técnicas avanzadas de radio digital.

El incentivo para idear modos digitales únicos es doble. Primero, los radioaficionados no tienen ancho de banda ilimitado, especialmente en las bandas de alta frecuencia (HF), que permiten comunicaciones de larga distancia. Cualquier cosa que necesite menos ancho de banda es bienvenida. En segundo lugar, las bandas de HF tienen características aproximadas. Las señales se desvanecen, el ruido atmosférico causa estática y choques, y otras estaciones causan interferencia. También hay otros casos especiales, como las señales de rebote de meteoros, donde la estrategia digital correcta puede mejorar significativamente las probabilidades de atravesar mensajes.

Uno de los primeros métodos de estas tarjetas de sonido fue PSK31. Este modo utiliza una frecuencia de símbolo muy baja y codifica datos mediante transiciones de fase. Para evitar armonías de alta frecuencia, las cuadrillas de fase ocurren solo en los cruces por cero. El 31 en el nombre se refiere a la velocidad de 31.25 baudios (esto no es un K baudios, esto es un baudio; solo más de 30 bits por segundo). Para compensar la baja velocidad en baudios, el sistema usa un código de longitud variable, por lo que las letras comunes usan patrones de bits más cortos. Por supuesto, el ancho de banda utilizado también es de alrededor de 31 Hz, por lo que esa es una ventaja.

Hams usa software para descifrar todas las señales en el receptor de su receptor a la vez. Históricamente, deseaba eliminar todas las señales excepto la que está escuchando. Con PSK31, desea un filtro amplio y deja que el DSP ingrese todas las señales, filtrando todo digitalmente. Por ejemplo, la siguiente imagen muestra una pantalla en cascada de varias señales PSK31 que entran simultáneamente. La cascada es un gráfico especial, donde el eje X (de izquierda a derecha) es una frecuencia y el eje Y (vertical) es un tiempo. Los "gusanos" que se arrastran por la cascada son señales (también se puede ver la nieve con un ruido aleatorio). La computadora puede leer datos de todas las señales a la vez fácilmente.

Los modos de tarjeta de sonido de régimen se han vuelto aún más sofisticados a partir de ahí. Un jamón, [WB8NUT], tiene una página interesante que resume muchos modos e incluye clips de sonido. Los diferentes regímenes tienen diferentes propósitos. Por ejemplo, un paquete es una adaptación de X.25 a través de radiofrecuencias y se puede utilizar como capa física para TCP / IP. JTMS es útil para la dispersión de meteoritos y JT65 para el rebote de la luna (sí, como suena) y puede permitir una transmisión de datos lenta con señales inaudibles para el oído humano. Muchos de estos protocolos utilizan la corrección de errores hacia adelante y utilizan códigos complejos como Reed Solomon para la detección y corrección de errores.

Incluso se digitalizó una voz. Tratamos esto antes y el video de YouTube vinculado (y la imagen, a la derecha) muestra el contacto de voz (QSO) difícil de entender con las transmisiones analógicas regulares, pero bastante claramente con las técnicas digitales. Mejor rendimiento y ancho de banda reducido, todo gracias al DSP de la computadora. Una vez más, no todas las soluciones requieren DSP, pero la adopción generalizada se ha debido a la facilidad de desarrollo y uso con una computadora compartida.

Sin embargo, mi punto no está relacionado con ningún modo en particular (si realmente desea ver una demostración de PSK31, mire el video a continuación). En la comunidad que no es Ham, vemos personas que crean nuevos lenguajes de computadora, sistemas operativos e incluso CPU. Pero es bastante raro ver nuevos esquemas radio-modulares. Con pocas excepciones, los piratas informáticos compran radios y traen consigo lo que obtienen.

Si desea experimentar con poca o ninguna inversión, eche un vistazo a WebSDR (vea la imagen a continuación). Con el navegador web adecuado, puede tomar prestada la radio de alguien (que es completamente genial por sí sola) y luego enviar sonido a uno de los muchos programas en modo digital (como fldigi). Para empezar, busque una radio que esté en una parte del mundo donde sea de día, sintonizada en la cinta de 20 metros y mire 14.070 para el rendimiento de PSK31. Tenga en cuenta que en la pantalla yo era uno de los 147 usuarios que escuchaban la radio simultáneamente y no todos teníamos que escuchar lo mismo.

Quizás la comunidad de piratas informáticos podría rastrear a los radioaficionados. La experimentación radiofónica tiene mucho potencial. De acuerdo, es un poco más fácil porque los radioaficionados tienen frecuencias de radio en las que se les permite experimentar. Sin embargo, hay bandas sonoras y digitales disponibles para todos y (dependiendo de las leyes locales) podría ser interesante ver cuántos datos podrías enviar a través de un canal de sonido de este tipo. O podrías morder la bala y convertirte tú mismo en jamón (esto es mucho más fácil que antes en la mayoría de los países, incluido Estados Unidos).

¿Desafío? Usted apuesta. Pero en realidad, no es más difícil que escanear un microscopio de túnel o construir una CPU personalizada. ¿Quién lo reclama?

https://www.youtube.com/watch?v=eJ50lPcZpc8

  • Phil Marquis dice:

    Estoy de acuerdo. Soy jamonero desde hace más de 60 años. Me metí en él porque me dio la oportunidad de experimentar con circuitos. Está en su punto más emocionante en este momento, lo que está sucediendo con todos los modos digitales, redes de alta velocidad, voz digital, etc. No me gusta cazar DX a pesar de que hay algunos. La radioafición combinada con microcomputadoras es lo más divertido que he hecho en mi vida. Seguid así.

    • r4k dice:

      Supongo que usted y Al Williams se perdieron este artículo de la ARRL de 2002:

      https://www.arrl.org/files/file/Technology/tis/info/pdf/020708qex013.pdf

      O cualquiera de las decenas de proyectos que han surgido en los últimos 15 años.

      • Phil Marquis dice:

        Suposición equivocada. Leí todos los números de QST. Me jubilé en 2006 y eso me dio más tiempo para trabajar con esto. Hoy, gracias a los foros disponibles, es mucho más fácil.

      • Al Williams dice:

        De hecho vi ese artículo. No estoy seguro de qué hacer con los operadores de radio no chamanes que experimentan con amplias técnicas modulares. De hecho, está un poco dirigido a mi causa. Hay mucho trabajo innovador en la comunidad de radioaficionados y no veo mucha salida del resto de la comunidad experimental electrónica.

        • el gancho dice:

          Reconoce para ver, veterano. 🙂

  • Giro dice:

    Pensé que el nombre me resultaba familiar.
    Tenías todos esos procesadores matemáticos y otros PAC
    Para sellos básicos.
    Proyecto de sello del mes.
    El despertador lo delató
    Pasé algún tiempo en wd5gnr.com

    • Hombre negro dice:

      ¡Jajaja!

      Usé uno de esos complementos matemáticos con BS2, ¡en 1999!

    • Al Williams dice:

      Sí lo soy. Bueno, no son solo para sellos básicos y todavía existen y algunos en algunos lugares muy sorprendentes 😉

      • Hombre negro dice:

        Creo que respondió un correo electrónico que le escribí sobre mi candidatura, ¡incluso en el verano de 1999!

        Los buenos viejos tiempos de los microcontroladores. Usé su coprocesador en un sistema de monitoreo de combustible de inyección de combustible casero que creé para mi scooter de carabina de 50 cc.

  • jaromirs dice:

    Aunque no soy un radioaficionado, este artículo me pareció muy interesante y útil. Parece que el nivel técnico de matrícula aquí en HaD ha aumentado en las últimas semanas o meses. Pulgares arriba, ¡así se hace!

  • Un dron dice:

    "Aunque veo muchos proyectos inalámbricos, siempre me sorprende la falta de diversidad en las partes de radio de ellos".

    Tal vez sea porque realmente "experimentar" con RF en la mayoría de los países requiere una licencia y los conocimientos necesarios para obtenerla.

    O Maby ¡No! ... Hay muchos chips y / o módulos de RF listos para usar, baratos, con licencia previa / aprobados disponibles en la actualidad, y la mayoría de los tipos de "creadores" aficionados simplemente ejecutan esas cosas, lo cual tiene sentido. Y también hay muchos aficionados al "Hard-RF". Eche un vistazo a la fluctuación de las placas SDR disponibles en este momento (casi todas de código abierto) y todas las cosas que suceden en el software / flujo de bits como GnuRadio, etc. ¿Y no es de extrañar hasta qué punto los aficionados se las han arreglado para llevar esos dongles baratos RTL-SDR-DVB-T?

    Entonces, ¿qué propósito pretendías con tu publicación?

    • Al Williams dice:

      Lo mío es en un mundo "creativo" en el que vemos personas que crean CPU personalizadas, STM y muchas otras cosas exóticas, no vemos muchas innovaciones de RF sin mezclar (en su mayoría, solo personas que usan la RF de estantería). No tiene por qué ser difícil. PSK31 y muchos otros esquemas de modulación solo generan tonos de sonido en un transmisor SSB. Mencionas GNU Radio, que es exactamente lo que quiero decir (necesito escribir algo nuevo sobre eso ... hmm ...). Saque los radioaficionados que hacen cosas SDR y es una piscina muy pequeña. Sin embargo, cosas como GNU Radio (GN..R ... sin conexión) facilitan la creación de muchos códigos y decodificaciones exóticos. Quizás la tergiversación de datos se debe simplemente a que las personas que hacen esto tienen licencias de radioaficionado, por lo que es una conclusión predictiva.

      Durante años, he animado a la gente a participar en FPGA. Históricamente ha sido difícil, pero cada año es más fácil. Finalmente vemos que esto es casi convencional. Creo que la próxima frontera es RF. Con SDR y la fácil disponibilidad de un DSP que avergüenza lo que hubiera sido casi inalcanzable hace unos años, puede hacer mucho. Solo tienes que empezar.

      En 2012, los chicos publicaron un enlace a mi artículo de GNU Radio en DDJ: https://la-tecnologia.com/2012/09/21/la-tecnologia-links-september-21-2012/ Los dongles de TV son muy divertidos para jugar con.

      • Kato dice:

        Puede que me equivoque, pero creo que si algún joven creador quisiera mejorar el estado actual de las comunicaciones por radiofrecuencia, uno podría envejecer antes de que lo consiga.
        Además, aunque SDR es genial; Siento que no está fomentando exactamente la "diversidad de RF".
        A menos que uno reciba un título de alto nivel que se relacione con DSP (o sea, equivalentemente, autodidacta), es más probable que uno copie o componga cosas que otros han creado.
        Dejemos que los fabricantes gentiles produzcan y las personas de RF sean personas de RF (excepto, por supuesto, los fabricantes de RF :-).

      • makomk dice:

        La mayoría de los que no juegan ni siquiera tienen un transmisor SSB y no estaría claro usarlo legalmente de esta manera de todos modos, ya que la transmisión resultante no es SSB sino alguna otra modulación que la frecuencia convertido. Probablemente no se le permita utilizar el ancho de banda para modos digitales que no sean SSB.

        Además, para poner las cosas en perspectiva, uno de los módulos inalámbricos más utilizados es aproximadamente del tamaño de una miniatura, utilizando un protocolo con aproximadamente 56 subportadoras, cada una de las cuales puede elegir entre múltiples modulaciones con una velocidad simbólica impresionantemente alta y un rango de piezas por símbolo, y cuesta $ 2. Se llama ESP8266 y el protocolo del que habla es WiFi 802.11n. La radioafición está un poco lejos del nivel superior inalámbrico en la actualidad.

  • Jimmy Frank dice:

    Casi todos los países SÍ necesitan una licencia para experimentar con RF. Si usa estos chips o módulos de RF según lo previsto, es posible que no necesite una licencia, pero muchas personas agregan antenas más grandes que requieren una licencia.

  • DainBramage dice:

    ¡Buen artículo!
    Espero que veamos más artículos de radio aquí en HAD. El mundo de la radio es fascinante con mucho espacio para la experimentación.
    También creo que la gente tiende a molestarse demasiado por la necesidad de una licencia. Obtener una licencia para radioaficionado es extremadamente fácil y económico en los Estados Unidos, y sospecho que el proceso es igualmente fácil y económico en la mayoría de los demás países.

    • dinamodan dice:

      ¡Estoy de acuerdo en que el proceso de licencia es fácil y económico! Obtuve mi licencia en los Estados Unidos en 2010. Estudié para los niveles Técnico y General, me equivoqué 2 en la prueba Técnica y obtuve el General. No he hecho mucho con él más que un chat de 2 metros, pero estoy de acuerdo: es fácil y ¡qué educación!

      • DainBramage dice:

        ¡No hay nada de malo en charlar sobre 2 m! Cuanto más, mejor digo (de mis compañeros de VHF).

  • demandar dice:

    Es bueno ver que la radioafición aparece cada vez más aquí y en otros lugares.
    Muy buen articulo.
    Cuídate
    Sue AF6LJ

  • Benji Wiebe dice:

    Tengo licencia de radioaficionado, pero no tengo dinero para comprar nada elegante. Ese enlace WebSDR es realmente genial, creo que lo usaré para inspirarme. 🙂

    KE0CJV

    • Sid Boyce dice:

      Si puede ejecutar QtRadio, puede configurar las radios en línea; detalles en http://napan.ca/ghpsdr3/index.php/Main_Page También existe el proyecto Hermes-Lite para construir un DDC / DUC básico (es decir, Direct Digital ) Radio HF por ~ $ 150 US. Discusión en [email protected] y archivos en github https://github.com/softerhardware/Hermes-Lite/ y https://github.com/softerhardware/Hermes-Lite/wiki Rendimiento increíble. Tengo 2 incorporados aquí, uno con un amplificador de potencia de 1W al que espero agregar un amplificador K5BCQ de 20W.
      Sid - G3VBV.

      • Al Williams dice:

        QtRadio está en http://www.n8mdp.com/qtradio.php, pensé. Ghpsdr3 es otro proyecto, ¿verdad? Ya veo. Bueno, es lo mismo.

        • Sidboyce dice:

          Hola AL, ghpsdr3 es obra de John Melton (G0ORX / N6LYT), ghpsdr3-alex es una bifurcación de ghpsdr3 iniciada por Alex Lee (9V1AL) con contribuciones de John Melton, Andrea Montefusco (IW0HDV) y otros.

          ghpsdr3 solo admite HPSDR, mientras que ghpsdr3-alex admite dongles HPSDR, Softrock, UHFSDR, Microtelecom Perseus, SDR-iq, HiQSDR, Ettus Research USRP y rtl-sdr DVB-T

  • Vejestorio dice:

    Reed Solomon ya no es un código complejo de corrección de errores. Sigue siendo bastante bueno, pero hay muchas mejores tecnologías disponibles (LDPC, códigos Turbo, ...)

  • WW Heisenberg dice:

    Así que otro grito de ayuda del mundo agonizante de la radioafición.

    Tengo una licencia de radioaficionado, de hecho caducará en los próximos dos años y nunca he expresado mi voz. Obtuve el mío debido a una transmisión de video legal que necesitaba cumplir en ese momento y porque mi estado lo requiere para la posesión de un escáner de radio (sin decir la palabra P) escáner fuera de su apartamento, no es que los delincuentes todavía obedezcan la ley. . ... Pero hoy en día nunca llevo un escáner a ningún lado.

    Acabo de colocar una nueva antena de disco y un amplificador frontal en mi techo junto con una antena ADS-B co-forrada reforzada. La antena ADS-B es muy divertida. Lamentablemente, el descontento es de alguna manera decepcionante. No queda mucho para escuchar, que no es una especie de señal de espectro encriptada o difusa. Y sí, utilizo SDR y muchos juguetes de programación diferentes para descifrar algo de eso, pero en su mayor parte es basura.

    Tengo un par de escáneres digitales y funcionan casi tan bien con un látigo telescópico como con la demolición y el preamplificador. La señal está allí y se descifra o no, y esos sistemas tienden a tener una buena saturación de señal y multidifusión, porque tener computadoras portátiles pequeñas y un látigo es para lo que se procesan los sistemas de todos modos. Pero el cifrado se está convirtiendo en un lugar cada vez más común para proteger la privacidad, o lo que sea que quieras ver. Tengo mi propia opinión al respecto.

    No me importa escuchar las bandas de radioaficionados, porque siempre termina como escuchar cualquier conversación telefónica aburrida, no importa cuánto llegue la señal, y da un poco de miedo ...

    Así que supongo que lo que quiero decir es que si te estás enfocando solo en el lado RX de la ecuación, como yo, realmente no sirve para una licencia de radioaficionado a menos que sea para evitar alguna ley estúpida.

    Solo me interesa hablar con gente de lejos, lo que no puedo hacer por otros medios, como Internet. Y no creo en mi mismo. Las noticias sobre la comunicación por RF han desaparecido y ahora que todo se va al cifrado digital, hay menos para nosotros, los chicos de RX, para mantener nuestro interés también.

    Radioaficionado RIP ...

    • Al Williams dice:

      Tenía la intención de escribir sobre esta percepción y por qué no estoy de acuerdo. Es cierto que RX no es tan interesante como antes y escanear las bandas de onda corta te hace creer eso. Sin embargo, el resto de nosotros construimos satélites, los usamos, hacemos un rebote lunar, experimentamos con métodos DSP y más. Es más, en las partes del mundo donde vivo, los huracanes arrasan con regularidad nuestras ciudades, por lo que la preparación para desastres es un problema importante para los radioaficionados locales. Para practicar, realizan eventos de servicio público (como gestión de multitudes divertidas) para practicar. Otra gran afluencia de radioaficionados fueron los “preparadores” que están convencidos de que estamos a pocas semanas del colapso de toda nuestra infraestructura.

      El hecho de que no utilicemos caballos como transporte principal significa que nadie monta a caballo. Supongo que hoy en día hay menos criadores y productores de silla de montar, pero todavía hay criadores y productores de silla de montar.

    • Ken N dice:

      Mientras esperaba a que Al Gore inventara Internet, me metí en algunos circuitos de radio de la vieja escuela. Todavía tiendo a receptores regenerativos de transistores y tubos simples; conseguir una recepción asombrosa con sólo una o dos etapas activas es similar al haiku electrónico ... Pero parece que la "primera" era de la radio está casi muriendo, especialmente la analógica. Hacer DX parece casi inútil en el mundo actual. ¿Los niños de hoy dejarán caer sus tabletas el tiempo suficiente para producir un rayo de cristal? ¿Qué es la radio AM, papá?

      Pero este artículo nos recuerda bien que la radioafición sigue viva. Con qué rapidez olvidamos que los radioaficionados fueron mucho antes que los "hackers" y los "fabricantes". SDR es muy bueno, y ahora tengo algunos osciladores de RF digitales con los que jugar. El mes pasado finalmente conseguí que uno de los rayos Baofeng se estropeara. Probablemente sea hora de permitir ... tal vez un proyecto de invierno.

      Así que gracias por este artículo. Anteriormente desconocía algunos de estos problemas, especialmente las nuevas modulaciones en HF.

      • Sid Boyce dice:

        Créame, SDR es divertido hasta el punto en que describo mis herramientas de jamón comerciales como aquí solo para mantener el polvo fuera de los estantes.
        Construí las viejas radios de vapor, incluido un receptor (tubo) premium de 23 válvulas cuando obtuve una licencia por primera vez en 1965, así como muchos transistores y radios IC que me sería difícil encontrar tiempo para armar ahora.

        Los SDR según el tipo se pueden construir en horas en lugar de semanas y meses para algunas de las herramientas anteriores que incluían una alineación etapa tras etapa.

        Algunos SDR también pueden funcionar como analizadores de redes vectoriales (VNA) para monitorear filtros y antenas.

    • Frank (@Phonetic_AU) dice:

      Los radioaficionados anticuados están cayendo, pero ahora una nueva generación de piratería de RF y los fabricantes le han dado una oportunidad a la radioafición, yo era el único radioaficionado en mi grupo de hackerspace ahora hay algunos de nosotros, nos rebotamos entre nosotros viejos radioaficionados y nuevos piratas informáticos de RF que se ayudan entre sí
      73 s
      VK3ZFS

  • cataclismo dice:

    Puede que me equivoque, pero creo que si algún joven creador quisiera mejorar el estado actual de las comunicaciones por radiofrecuencia, uno podría envejecer antes de que lo consiga.
    Además, aunque SDR es genial; Siento que no está fomentando exactamente la "diversidad de RF".
    A menos que uno reciba un título de alto nivel que se relacione con DSP (o sea, equivalentemente, autodidacta), es más probable que uno copie o componga cosas que otros han creado.
    Dejemos que los fabricantes gentiles produzcan y las personas de RF sean personas de RF (excepto, por supuesto, los fabricantes de RF :-).

    • Al Williams dice:

      Recuerdo al tipo de la oficina de patentes que quería cerrar la oficina porque todo estaba inventado. Es poco probable que los piratas informáticos inventen mejores arquitecturas de CPU o dispositivos robóticos. Pero si. E incluso si no aprenden, todavía aprenden mucho y contribuyen al conocimiento general. Los jamones tienen una larga historia de trazas. Así que no se quede corto. ¡Sube! 😉

      • Kato dice:

        Por supuesto que lo recuerdas; al igual que las manzanas recuerdan a las naranjas 🙂
        No te contradigo (completamente); Todo lo que digo es que son los fabricantes de RF los que pueden contribuir / contribuirán a la RF, no a los fabricantes "sin marca".
        La mayoría de los otros fabricantes, incluso sin conocimientos electrónicos, están autorizados por placas Arduino (como) y módulos RF listos para crear su creatividad.
        Es BUENO que no tengan que preocuparse por las interfaces y cualquier otra cosa que solo esté disponible en el estante.
        Es BUENO que a diferentes personas les gusten diferentes partes del proceso creativo y creo que uno no debería tratar de abarcar todo.

        • Sidboyce dice:

          No entiendo a qué se refiere el término "general" en el contexto de RF.
          Aunque hay algunos módulos listos para usar, esto no significa insertarlos como un estilo meckan para construir un receptor o transceptor.
          Al construir kits simples Softrock SDR RX o RXTX, uno aprende mucho sobre hardware y software SDR.
          DDC / DUC SDR es aún más complejo e implica al menos el conocimiento de la programación FPGA, incluida la instalación, configuración y uso del Software.
          Soldar elementos SMT, incluidos esos buenos circuitos integrados, es otro desafío que prolonga la experiencia y es bastante satisfactorio cuando lo ha logrado.

          Antes de decirles a los diseñadores de Hermes-Lite que no tienen que preocuparse por las interfaces, eche un vistazo al enorme esfuerzo y desafíos con el diseño de circuitos y el diseño que enfrentan al diseñar las interfaces.

          Las técnicas innovadoras de SDR como PureSignal, WDSP y DFC (Direct Fourier Converter) son nuevas e implican grandes cargas de trabajo. Como usuario de estos desarrollos, requieren cierto conocimiento.

          Vea algunos de los equipos que me divertí mucho construyendo en http://www.qrz.com/db/G3VBV

          • Kato dice:

            "Creador" sin marcar no es RF sin marcar.
            Claramente, usted es un fabricante de RF, no un fabricante de propósito general. Eso no significa que solo esté haciendo RF. Significa que EXCAVAS RF.
            Los fabricantes sin marca pueden beneficiarse de su trabajo si lo pone a disposición.
            Pero aceptemos no estar de acuerdo 🙂

  • iipreca dice:

    Una publicación antigua que conozco, pero ¿cuál es la imagen principal? ¿Es un DEG nacional? Sólo curioso.

    • MarSik dice:

      Casi 🙂 Es un receptor SDR de banda ancha (basado en FPGA). Consulte http://wwwhome.ewi.utwente.nl/~ptdeboer/ham/sdr/#nov2008 para obtener más detalles.

Marco Navarro
Marco Navarro

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