PSK31
PSK31 (Phase Shift Keying, 31 Baud) ist eine Betriebsart zur digitalen drahtlosen Kommunikation und wird überwiegend auf Kurzwelle von Funkamateuren genutzt.
Technik
Das PSK31-Verfahren wurde vom britischen Funkamateur Peter Martinez (Rufzeichen G3PLX) entwickelt. Martinez nannte die Betriebsart zuerst „Varicode“, weil eine Kodierung variabler Länge verwendet wird, um die Zeichen zu kodieren. Varicode wird verwendet, um häufig vorkommende Zeichen kürzer zu kodieren und seltenere länger – ähnlich dem Morsecode. Es wird eine sehr geringe Bandbreite verwendet. Dies ermöglicht ein äußerst robustes Verhalten unter schwierigen Übertragungsbedingungen. PSK31 verfügt jedoch nicht über eine integrierte Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC).
Die entstehende Bandbreite bei der Phasenumtastung (Phasenmodulation) ist nicht viel größer als die Baudrate. Die Bandbreite eines PSK31-Signals ist mit 31,25 Hz sehr niedrig, was den Modus für Aussendungen mit kleiner Leistung und für volle Kurzwellen-Bänder prädestiniert. Die 31,25-Hz-Bandbreite wurde gewählt, weil Varicode bei normaler Tippgeschwindigkeit mit etwa 50 Wörtern pro Minute etwa eine Rate von 32 Bits pro Sekunde erzeugt. Ein weiterer Aspekt war, dass 31,25 Hz einfach mit der 8-kHz-Abtastrate von DSP-Systemen erzeugt werden können – von Vorteil auch bei Soundkarten: 31,25 Hz ergibt sich, wenn 8 kHz durch 256 geteilt werden.
Man verwendet heute oft Software, um das empfangene PSK31-Audiosignal zu (de)kodieren. Die Software auf dem PC ist nicht speziell – sie lässt sich flexibel (aus-)tauschen. Zusätzlich gibt es auch fertige Hardware-Lösungen, die ein PSK31-Signal (de)kodieren und vom PC als Modem angesprochen werden.
Bei den meisten Programmen muss man im Wasserfall-Diagramm auf ein Signal abstimmen. Dann kann man den dort gesendeten Text lesen. Wenn viele Stationen senden, ist dies jedoch recht aufwändig, weshalb neuere Software häufig die Texte von über 10 Kanälen gleichzeitig anzeigen kann. Man kann sich dann daraus ein interessantes Signal suchen und auf dieses abstimmen.
Bei PSK31 handelt sich um ein Eintonverfahren mit 180° Phasendrehung. Da nur zwei Phasenlagen vorkommen, wird dieses binäre Modulationsverfahren auch als Binary Phase Shift Keying (BPSK), bzw. BPSK31 bezeichnet. PSK31 kann zusätzlich auch mit dem Verfahren Quadratur Phase Shift Keying (QPSK) mit vier Phasenlagen in Kombination mit dem Viterbi-Algorithmus zur Vorwärtsfehlerkorrektur betrieben werden.
Seit einiger Zeit ist ebenfalls die digitale Betriebsart PSK63 mit 63 Baud sowie PSK125 mit 125 Baud gebräuchlich. Diese ist aufgrund der gegenüber PSK31 etwa doppelten bzw. vierfachen Übertragungsrate insbesondere bei Übertragung vorgefertigter, nicht direkt über die Tastatur eingegebener Texte (z. B. bei Amateurfunkcontesten) sinnvoll. Nachteil ist die ebenfalls verdoppelte Bandbreite und das damit verbundene halbierte bzw. gevierteilte Signal-Rausch-Verhältnis. PSK63 und PSK125 können auch wie PSK31 im QPSK-Verfahren betrieben werden.
Andere digitale Betriebsarten sind z. B. RTTY, AMTOR und PACTOR.
Frequenzen
PSK sollte immer im 500 Hz Digitalbereich des aktuellen Bandplanes erfolgen (vgl. DARC-Bandpläne[1]).
Die nachfolgenden Frequenzen sind immer die Anfangsfrequenzen der Digitalbereiche, ab der der Digimode betrieben wird.
Es gibt für PSK31 folgende Simplex-Frequenzen (alle in USB):
| 160-Meter-Band | Info |
|---|---|
| 1,838 MHz | |
| 80-Meter-Band | Info |
| 3,580 MHz | zunehmende Aktivität |
| 40-Meter-Band | Info |
| 7,040 MHz | für Regionen 1 und 3 |
| 7,071 MHz | USA |
| 7,080 MHz | Rest der Region 2 |
| 30-Meter-Band | Info |
| 10,142.15 MHz | |
| 20-Meter-Band | Info |
| 14,070.15 MHz | Hauptaktivität |
| 17-Meter-Band | Info |
| 18,100 MHz | |
| 15-Meter-Band | Info |
| 21,080 MHz | meist auch 10 kHz tiefer |
| 12-Meter-Band | Info |
| 24,920 MHz | |
| 11-Meter-Band | Info |
| 27,245 MHz | CB-Funk, Kanal 25 |
| 10-Meter-Band | Info |
| 28,070 MHz | |
| 28,120 MHz |
Bildschirm
Das Bild zeigt einige Texte, die gleichzeitig seitwärts über den Bildschirm laufen.
Hierzu ein paar Erläuterungen: Vorne steht jeweils die Zeilennummer.
- 3 UW0ZM (Russland)
- 8 + 9 KB1RNX (USA)
- 12 K4LRK (USA)
- 13 ON4KBL (Belgien) de EA5DUF (Spanien)
- 18 EA5FIF (Spanien) CQ = allgemeiner Anruf
Wenn man auf den Anruf von EA5FIF antworten will, klickt man diese Zeile an, dann erscheint nur sein Text und der eigene Antworttext rechts in einem Dialogfeld.
Software für PSK31-Betrieb im Amateurfunk
Freie Software für Linux
Freeware für Windows
- WinPSK
- Hamscope
- DigiPan
- TrueTTY
- Ham Radio Deluxe / Digital Master 780 (PSK31, Cat, Satellitentracker, DX-Cluster, etc.)
- Fldigi
- MultiPSK
- UR5EQF_log
Software für Apple Mac OS X
Literatur
- Reinhard Krause-Rehberg: PSK 31 – der neue Fernschreibstandard im Amateurfunk? In: Der Funkamateur, Nr. 3, 1999, S. 308–310.
- ITU-R M.2034: Telegraphic Alphabet for Data Communication by Phase Shift Keying at 31 Baud in the Amateur and Amateur-Satellite Services auf der Seite der International Telecommunication Union (ITU)
Weblinks
- einführende theoretische Grundlagen
- Einführung für Praktiker (Schwerpunkt Linux)
- PSK31-Interface für die Soundkarte + Infos/Links