WSJT: Unterschied zwischen den Versionen
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'''WSJT''' ('''W'''eak '''S'''ignal communications, by K1'''JT''') ist eine Gruppe von Übertragungsprotokollen und eine freie [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]]-Software zur Kommunikation mit schwachen Signalen. Sie wurden vom [[Funkamateur]] und Nobelpreisträger für Physik Professor [[Joseph Hooton Taylor Jr.]] ([[Rufzeichen]] K1JT) entwickelt. Die digitale Signalverarbeitung durch WSJT macht es für Funkamateure wesentlich einfacher, bestimmte Ausbreitungsarten wie [[Meteorscatter]] und [[Erde-Mond-Erde]] zu nutzen. Es hat auf [[UKW]] die früher für sehr schlechte Übertragungswege übliche Morsetelegrafie abgelöst. | |||
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== Geschichte == | == Geschichte == | ||
Joe Taylor hatte die Idee, die Soundkarte eines PCs als Analog-Digital-Wandler zu nutzen, um beispielsweise analoge [[Radiosignal]]e in digitale Daten für die Verarbeitung in einem Computer zu konvertieren oder analoge Audiosignale mit verschiedenen Modulationsschemata für die Übertragung zu erzeugen. Als Alternative zum [[Morsecode|Morse-Verfahren]] entwickelte er mit WSJT ein einfaches Verfahren zur digitalen Text-Kommunikation, das mit wesentlich geringeren Sendestärken auskommt.<ref>Steve Ford: ''ARRL VHF Digital Handbook.'' Verlag American Radio Relay League, Newington CT 2008, ISBN 0872591220</ref> | Joe Taylor hatte die Idee, die Soundkarte eines PCs als Analog-Digital-Wandler zu nutzen, um beispielsweise analoge [[Radiosignal]]e in digitale Daten für die Verarbeitung in einem Computer zu konvertieren oder analoge Audiosignale mit verschiedenen Modulationsschemata für die Übertragung zu erzeugen. Als Alternative zum [[Morsecode|Morse-Verfahren]] entwickelte er mit WSJT ein einfaches Verfahren zur digitalen Text-Kommunikation, das mit wesentlich geringeren Sendestärken auskommt.<ref>Steve Ford: ''ARRL VHF Digital Handbook.'' Verlag American Radio Relay League, Newington CT 2008, ISBN 0872591220</ref> | ||
WSJT wurde ursprünglich im Jahr 2001 veröffentlicht. Seitdem gab es mehrmals größere Revisionen, bei der weitere Kommunikationsmodi hinzugefügt oder entfernt wurden. Seit 2005 ist die Software als | WSJT wurde ursprünglich im Jahr 2001 veröffentlicht. Seitdem gab es mehrmals größere Revisionen, bei der weitere Kommunikationsmodi hinzugefügt oder entfernt wurden. Seit 2005 ist die Software als Open Source Software unter [http://de.wikipedia.org/wiki/GNU_General_Public_License GNU General Public License] freigegeben worden. Obwohl Joe Taylor als ursprünglicher Entwickler noch immer als Betreuer tätig ist, beteiligen sich derzeit mehrere Programmierer an der Weiterentwicklung der Software. | ||
== Varianten der Übertragungsverfahren == | == Varianten der Übertragungsverfahren == | ||
=== WSJT für Meteorscatter === | === WSJT für Meteorscatter === | ||
FSK441 wurde für Hochgeschwindigkeits-[[Meteorscatter]]-Verbindungen entwickelt und nutzt die kurzen ‚Pings’ aus, die durch Reflexionen an ionisierten Meteoroidenbahnen in etwa 100 Kilometern Höhe über der Erde entstehen. Diese ‚Pings’ liegen normalerweise ein paar [[Bel (Einheit)|Dezibel]] über dem Grundrauschen und können von 10 bis zu einigen 100 Millisekunden andauern. Für gewöhnlich nutzen [[Funkamateur]]e diese Betriebstechnik während | FSK441 wurde für Hochgeschwindigkeits-[[Meteorscatter]]-Verbindungen entwickelt und nutzt die kurzen ‚Pings’ aus, die durch Reflexionen an ionisierten Meteoroidenbahnen in etwa 100 Kilometern Höhe über der Erde entstehen. Diese ‚Pings’ liegen normalerweise ein paar [[Bel (Einheit)|Dezibel]] über dem Grundrauschen und können von 10 bis zu einigen 100 Millisekunden andauern. Für gewöhnlich nutzen [[Funkamateur]]e diese Betriebstechnik während Meteorschauern. FSK441 macht somit Verbindungen von etwa 800 bis 2200 Kilometern auf den VHF-Bändern (50 MHz und 144 MHz) möglich. Die [[Symbolrate|Schrittgeschwindigkeit]] beträgt 441 [[Baud]]. | ||
=== WSJT für Erde-Mond-Erde und Kurzwelle === | === WSJT für Erde-Mond-Erde und Kurzwelle === | ||
JT65 hingegen wurde zum Dekodieren sehr leiser Signale mit annähernd konstanter Signalstärke entwickelt. Es verwendet [[MFSK]] mit 65 verschiedenen Tönen. Das Verfahren ist in der Lage, Signale zu übermitteln, die 10 Dezibel und mehr unter dem Pegel liegen, der für eine [[Telegrafie]]-Verbindung benötigt wird. Somit ist JT65 die ideale Betriebsart für [[Troposcatter]], [[Ionoscatter]] und [[Erde-Mond-Erde|EME]]-Verbindungen. Insbesondere kleinere [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]]-Stationen profitieren davon, da EME-Verbindungen mit deutlich geringerem Aufwand als mit den bisherigen Methoden geführt werden können. Seit 2006 wird JT65A auch erfolgreich von zahlreichen QRP-Stationen auf Kurzwelle (zum Beispiel auf 14076 kHz USB) benutzt. Die Varianten JT65A, JT65B und JT65C unterscheiden sich in den gesendeten Tonintervallen 5,4 Hz, 10,8 Hz oder 21,6 Hz.<ref>Joe Taylor: ''The JT65 Communications Protocol.'' In: QEX, September 2005, S. 3 ff.</ref> | '''JT65''' hingegen wurde zum Dekodieren sehr leiser Signale mit annähernd konstanter Signalstärke entwickelt. Es verwendet [[MFSK]] mit 65 verschiedenen Tönen. Das Verfahren ist in der Lage, Signale zu übermitteln, die 10 Dezibel und mehr unter dem Pegel liegen, der für eine [[Telegrafie]]-Verbindung benötigt wird. Somit ist JT65 die ideale Betriebsart für [[Troposcatter]], [[Ionoscatter]] und [[Erde-Mond-Erde|EME]]-Verbindungen. Insbesondere kleinere [[Amateurfunkdienst|Amateurfunk]]-Stationen profitieren davon, da EME-Verbindungen mit deutlich geringerem Aufwand als mit den bisherigen Methoden geführt werden können. Seit 2006 wird JT65A auch erfolgreich von zahlreichen QRP-Stationen auf Kurzwelle (zum Beispiel auf 14076 kHz USB) benutzt. Die Varianten JT65A, JT65B und JT65C unterscheiden sich in den gesendeten Tonintervallen 5,4 Hz, 10,8 Hz oder 21,6 Hz.<ref>Joe Taylor: ''The JT65 Communications Protocol.'' In: QEX, September 2005, S. 3 ff.</ref> | ||
Im WSJT-Modus JT65 befindet sich eine Besonderheit, die bei der Dekodierung von extrem schwachen Signalen hilfreich ist, der sogenannte "deep-search"-Modus. Dieser Modus ist für den Empfang einstellbar und ermöglicht einen Abgleich der empfangenen Signale mittels einer bekannten Signaturdatenbank. Somit wird es ermöglicht, Informationen anhand von Signaturen, ähnlich der Wiedererkennung von bekannten Informationen im menschlichen Gehirn, zu dekodieren. | Im WSJT-Modus JT65 befindet sich eine Besonderheit, die bei der Dekodierung von extrem schwachen Signalen hilfreich ist, der sogenannte "deep-search"-Modus. Dieser Modus ist für den Empfang einstellbar und ermöglicht einen Abgleich der empfangenen Signale mittels einer bekannten Signaturdatenbank. Somit wird es ermöglicht, Informationen anhand von Signaturen, ähnlich der Wiedererkennung von bekannten Informationen im menschlichen Gehirn, zu dekodieren. | ||
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Eine Erweiterung der Signaturdatenbank ist in der Software WSJT bzw. mit einem | Eine Erweiterung der Signaturdatenbank ist in der Software WSJT bzw. mit einem Texteditor unter Beachtung der dort eingestellten Syntaxregeln möglich. | ||
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Die erste Programmversion datiert aus dem Jahr 2001. Unterstützt werden die Betriebsarten FSK441, JT65 (in älteren Versionen JT44) und – seit der Betaversion 7.01 – [[Weak Signal Propagation Reporter]] (WSPR) im [[Q-Schlüssel|QSO]]-Modus. Aktuell liegt WSJT in der Version 9.0 für | Die erste Programmversion datiert aus dem Jahr 2001. Unterstützt werden die Betriebsarten FSK441, JT65 (in älteren Versionen JT44) und – seit der Betaversion 7.01 – [[Weak Signal Propagation Reporter]] (WSPR) im [[Q-Schlüssel|QSO]]-Modus. Aktuell liegt WSJT in der Version 9.0 für Windows, Linux und FreeBSD vor. WSJT ist ein Open-Source-Projekt; die ausführbaren Programmteile, Quellcodes und Programmbeschreibungen sind frei verfügbar und können auf andere Plattformen portiert werden. Die Version WSJT-X implementiert die neue Betriebsart JT9. | ||
== Literatur == | == Literatur == | ||
* Joe Taylor, K1JT | * Joe Taylor, K1JT: WSJT: New Software for VHF Meteor-Scatter Communication in '''"QST"''' Dezember 2001 Seiten=36-41 ISSN 0033-4812 | ||
* Wolfgang Bedrich, DL1UU | * Wolfgang Bedrich, DL1UU: WSJT - eine neue digitale Betriebsart für VHF-DXer in '''"[[Funkamateur (Zeitschrift)|Funkamateur]]"''' Heft 10/2001 Seite 1088, ISSN 0016-2833 | ||
* A. Kearns: ''Interview: Joe Taylor, K1JT, Nobel Prize winner and inventor of the popular WSJT software.'' RadCom 2006, 82. Jg., Nr. 4, S. 18. | * A. Kearns: ''Interview: Joe Taylor, K1JT, Nobel Prize winner and inventor of the popular WSJT software.'' RadCom 2006, 82. Jg., Nr. 4, S. 18. | ||
* Bernd J. Mischlewski, DF2ZC | * Bernd J. Mischlewski, DF2ZC: WSJT revolutionierte vor 10 Jahren als Funkverfahren den UKW-Bereich in '''"[[Funkamateur (Zeitschrift)|Funkamateur]]"''' Heft 8 / 2012 Seite 812, ISSN 0016-2833 | ||
* David Witkowski, Tomas Hood: ''Communicating under the noise: JT65A on HF – Part I.'' In: CQ Amateur Radio Magazine, Oktober 2010, 32–38. | * David Witkowski, Tomas Hood: ''Communicating under the noise: JT65A on HF – Part I.'' In: CQ Amateur Radio Magazine, Oktober 2010, 32–38. | ||
* David Witkowski, Tomas Hood: ''Communicating under the noise: JT65A on HF – Part II.'' In: CQ Amateur Radio Magazine, November 2010, 18–25. | * David Witkowski, Tomas Hood: ''Communicating under the noise: JT65A on HF – Part II.'' In: CQ Amateur Radio Magazine, November 2010, 18–25. | ||
== Weblinks == | == Weblinks == | ||
* [http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjt.html Webseite des Entwicklers (englisch)] | |||
* [http://www.vhfdx.de/wsjt WSJT Meteorscatter von K1JT] (englisch) | * [http://www.vhfdx.de/wsjt WSJT Meteorscatter von K1JT] (englisch) | ||
* [http://dl0tud.tu-dresden.de/~dm3ml/Artikel/WSPR.pdf Wellenflüstern mit WSPR (PDF; 579 kB)} | * [http://dl0tud.tu-dresden.de/~dm3ml/Artikel/WSPR.pdf Wellenflüstern mit WSPR (PDF; 579 kB)} | ||
Version vom 2. Februar 2015, 17:04 Uhr
WSJT (Weak Signal communications, by K1JT) ist eine Gruppe von Übertragungsprotokollen und eine freie Amateurfunk-Software zur Kommunikation mit schwachen Signalen. Sie wurden vom Funkamateur und Nobelpreisträger für Physik Professor Joseph Hooton Taylor Jr. (Rufzeichen K1JT) entwickelt. Die digitale Signalverarbeitung durch WSJT macht es für Funkamateure wesentlich einfacher, bestimmte Ausbreitungsarten wie Meteorscatter und Erde-Mond-Erde zu nutzen. Es hat auf UKW die früher für sehr schlechte Übertragungswege übliche Morsetelegrafie abgelöst.
Geschichte
Joe Taylor hatte die Idee, die Soundkarte eines PCs als Analog-Digital-Wandler zu nutzen, um beispielsweise analoge Radiosignale in digitale Daten für die Verarbeitung in einem Computer zu konvertieren oder analoge Audiosignale mit verschiedenen Modulationsschemata für die Übertragung zu erzeugen. Als Alternative zum Morse-Verfahren entwickelte er mit WSJT ein einfaches Verfahren zur digitalen Text-Kommunikation, das mit wesentlich geringeren Sendestärken auskommt.[1]
WSJT wurde ursprünglich im Jahr 2001 veröffentlicht. Seitdem gab es mehrmals größere Revisionen, bei der weitere Kommunikationsmodi hinzugefügt oder entfernt wurden. Seit 2005 ist die Software als Open Source Software unter GNU General Public License freigegeben worden. Obwohl Joe Taylor als ursprünglicher Entwickler noch immer als Betreuer tätig ist, beteiligen sich derzeit mehrere Programmierer an der Weiterentwicklung der Software.
Varianten der Übertragungsverfahren
WSJT für Meteorscatter
FSK441 wurde für Hochgeschwindigkeits-Meteorscatter-Verbindungen entwickelt und nutzt die kurzen ‚Pings’ aus, die durch Reflexionen an ionisierten Meteoroidenbahnen in etwa 100 Kilometern Höhe über der Erde entstehen. Diese ‚Pings’ liegen normalerweise ein paar Dezibel über dem Grundrauschen und können von 10 bis zu einigen 100 Millisekunden andauern. Für gewöhnlich nutzen Funkamateure diese Betriebstechnik während Meteorschauern. FSK441 macht somit Verbindungen von etwa 800 bis 2200 Kilometern auf den VHF-Bändern (50 MHz und 144 MHz) möglich. Die Schrittgeschwindigkeit beträgt 441 Baud.
WSJT für Erde-Mond-Erde und Kurzwelle
JT65 hingegen wurde zum Dekodieren sehr leiser Signale mit annähernd konstanter Signalstärke entwickelt. Es verwendet MFSK mit 65 verschiedenen Tönen. Das Verfahren ist in der Lage, Signale zu übermitteln, die 10 Dezibel und mehr unter dem Pegel liegen, der für eine Telegrafie-Verbindung benötigt wird. Somit ist JT65 die ideale Betriebsart für Troposcatter, Ionoscatter und EME-Verbindungen. Insbesondere kleinere Amateurfunk-Stationen profitieren davon, da EME-Verbindungen mit deutlich geringerem Aufwand als mit den bisherigen Methoden geführt werden können. Seit 2006 wird JT65A auch erfolgreich von zahlreichen QRP-Stationen auf Kurzwelle (zum Beispiel auf 14076 kHz USB) benutzt. Die Varianten JT65A, JT65B und JT65C unterscheiden sich in den gesendeten Tonintervallen 5,4 Hz, 10,8 Hz oder 21,6 Hz.[2]
Im WSJT-Modus JT65 befindet sich eine Besonderheit, die bei der Dekodierung von extrem schwachen Signalen hilfreich ist, der sogenannte "deep-search"-Modus. Dieser Modus ist für den Empfang einstellbar und ermöglicht einen Abgleich der empfangenen Signale mittels einer bekannten Signaturdatenbank. Somit wird es ermöglicht, Informationen anhand von Signaturen, ähnlich der Wiedererkennung von bekannten Informationen im menschlichen Gehirn, zu dekodieren.
Diese Funktion erhöht die Empfangsempfindlichkeit um etwa 3 Dezibel auf nahezu −28 Dezibel bezogen auf 2500 Hertz NF-Bandbreite.
Taylor beschränkte sich in WSJT auf einen begrenzten Suchbereich der bekannten Signaturdatenbank, da aufgrund der heute noch begrenzten Rechenleistung handelsüblicher PCs das Durchprobieren aller möglichen Kombinationen sehr lange dauert. Mit der implementierten Suchroutine ist es möglich, eine Dekodierung der erwünschten Informationen innerhalb kurzer Zeit auch auf leistungsschwachen PCs durchzuführen.
Eine Erweiterung der Signaturdatenbank ist in der Software WSJT bzw. mit einem Texteditor unter Beachtung der dort eingestellten Syntaxregeln möglich.
WSJT auf dem 6-Meter-Band
JT6M ist für Meteor- und Ionoscatter im 6-Meter-Band optimiert.
WSJT für Mittel- und Langwelle
Der Modus JT9 ähnelt JT65, ist aber für die Amateurfunkbänder auf Mittel- und Langwelle ausgelegt, wo es stärkeres Rauschen gibt. Die Sendeintervalle dauern 1, 2, 5, 10 oder 30 Minuten. Bei der Betriebsart mit einem 30-Minuten-Sendeintervall beträgt die Bandbreite lediglich 0,4 Hz.[3]
Software
Die erste Programmversion datiert aus dem Jahr 2001. Unterstützt werden die Betriebsarten FSK441, JT65 (in älteren Versionen JT44) und – seit der Betaversion 7.01 – Weak Signal Propagation Reporter (WSPR) im QSO-Modus. Aktuell liegt WSJT in der Version 9.0 für Windows, Linux und FreeBSD vor. WSJT ist ein Open-Source-Projekt; die ausführbaren Programmteile, Quellcodes und Programmbeschreibungen sind frei verfügbar und können auf andere Plattformen portiert werden. Die Version WSJT-X implementiert die neue Betriebsart JT9.
Literatur
- Joe Taylor, K1JT: WSJT: New Software for VHF Meteor-Scatter Communication in "QST" Dezember 2001 Seiten=36-41 ISSN 0033-4812
- Wolfgang Bedrich, DL1UU: WSJT - eine neue digitale Betriebsart für VHF-DXer in "Funkamateur" Heft 10/2001 Seite 1088, ISSN 0016-2833
- A. Kearns: Interview: Joe Taylor, K1JT, Nobel Prize winner and inventor of the popular WSJT software. RadCom 2006, 82. Jg., Nr. 4, S. 18.
- Bernd J. Mischlewski, DF2ZC: WSJT revolutionierte vor 10 Jahren als Funkverfahren den UKW-Bereich in "Funkamateur" Heft 8 / 2012 Seite 812, ISSN 0016-2833
- David Witkowski, Tomas Hood: Communicating under the noise: JT65A on HF – Part I. In: CQ Amateur Radio Magazine, Oktober 2010, 32–38.
- David Witkowski, Tomas Hood: Communicating under the noise: JT65A on HF – Part II. In: CQ Amateur Radio Magazine, November 2010, 18–25.
Weblinks
- Webseite des Entwicklers (englisch)
- WSJT Meteorscatter von K1JT (englisch)
- [http://dl0tud.tu-dresden.de/~dm3ml/Artikel/WSPR.pdf Wellenflüstern mit WSPR (PDF; 579 kB)}