PSK

PSK31

PSK31 is een – van RTTY afgeleide – modus die rond 1999 ontwikkeld is door Peter Martinez, G3PLX. PSK staat voor Phase Shift Keying. Daar waar andere modes gebruik maken van in- en uitschakelen van de draaggolf (CW), variëren van de draaggolffrequentie (FM), of verschuiven van de draaggolf (FSK) wordt bij PSK31 geen kostbaar zendvermogen verknoeid.

BPSK (Binary Phase Shift Keying) wordt opgewekt door het omwisselen van de polariteit van de draaggolf.

Dit gebeurt met ‘ sleutelsnelheid ‘ van 31,25 baud, in theorie is de bandbreedte van het BPSK31 signaal 31,25 Hz (!).

Om ‘life QSO’s’ te maken is de gekozen bitrate toch wel een minimum, deze bandbreedte is veel kleiner dan bij welke andere telegrafiemode dan ook.

De snelle klik die door de omwisseling ontstaat zorgt voor een relatief breed spectrum, het signaal moet daarom nog wel tot een minimum bandbreedte gefilterd worden.

Na filtering onstaat eigenlijk een dubbelzijbandsignaal (DZB) met onderdrukte draaggolf (“tweetoon signaal”), het RTTY signaal is ook zo’n tweetoon signaal waarbij de twee banden een grotere frequentiescheiding kennen.

Het efficiënte PSK31 signaal in beeld

Naast de 31,25 Hz bandbreedte is het gebruik van de Varicode een karakteristiek van deze modus. De code is door Peter Martinez ontwikkeld en het is eigenlijk een uitbreiding van de morsecode; de tekenlengte is variabel. De gemiddelde tekenlengte is 6,5 bits per teken. Het Varicode alfabet heeft Peter afgeleid uit een groot aantal Engelse teksten.

De veel gebruikte ‘ e ‘ heeft als code 11 (kort dus). Het minder vaak voorkomende [ teken heeft de code 111110111. Nuttig om te weten: Als gevolg van de opbouw van het Varicode alfabet is de transmissiesnelheid van kleine letters tweemaal zo groot als die van de hoofdletters. Om Varicode uit te zenden met een snelheid van ongeveer 50 woorden per minuut is een bitrate van ca 32 bits per seconde nodig. Het getal 31,25 is gekozen om dat een signaal met deze frequentie makkelijk af te leiden is uit het 8 KHz sampling signaal van DSP systemen. Gebleken is dat 31,25 Hz een acceptable bandbreedte is om ‘ life QSO’ s ‘ te maken (“chatten”).

PSK31 signalen zijn vaak te horen op de volgende frequenties (in 2004 nog geen officieel geaccepteerd bandplan):

160 m	1838 KHz
80 m	3580 KHz
40 m	7035 KHz
20 m	14070 KHz
17 m	18100 KHz
15 m	21080 KHz
12 m	24150 KHz
10 m	28120 KHz

Een afgeleide van BPSK31 is QPSK31 (Quaternary Phase Shift Keying), ten opzichte van het BPSK31 signaal heeft het QPSK31 signaal een verdubbelde informatiecapaciteit zonder dat de bandbreedte en snelheid verdubbeld is. Er wordt een tweede draaggolf (in fase verschoven) toegevoegd, de prijs die betaald moet worden is het feit dat het beschikbare zendvermogen over de beide kanalen verdeeld moet worden. In de praktijk is QPSK overigens twee maal zo kritisch m.b.t. het afstemmen (binnen 4 Hz nauwkeurig). Voor oudere ontvangers dus geen optie.

Twee stations beginnen vaak in BPSK en schakelen naar QPSK over als de condities dat toelaten. De ontwerper heeft er overigens vanaf gezien om foutcorrectie (zoals in de PACTOR modus) in te bouwen, de foutcorrectie zou de transmissie flink vertragen wat het maken van tweewegcontacten sterk in de weg zou staan. Inbreken – zoals in ‘ live QSO’s ‘ gebruikelijk – zou ook niet meer mogelijk zijn.

Werken met PSK31

Voor gewoon PSK gebruik moet een transceiver die netjes lineair versterkt ter beschikking staan. Verder is een PC met minimaal 16 MB werkgeheugen en een processorsnelheid van zo’n 100 MHz nodig. De geluidskaart moet een 16 bits zijn. Geen extreme eisen toch ? Zelf gebruik ik een Siemens Celeron 266 MHz met 64 MB werkgeheugen.

De PSK31 software werkt hier uitstekend mee samen, de keuze voor PSK31 software is inmiddels erg groot. Voor Windows, DOS of Linux gebruikers is er voldoende te vinden. Zoek maar eens bij Google met “PSK31 AND software” als trefwoord. Ik heb de keuze op MixW laten vallen. Dit is geen freeware of shareware, het is wel een schitterend programma waarmee werken met de digimodes een peulenschil wordt. (Naast PSK31 zijn er modes als RTTY, CW, PSK63, QPSK31, Throb, Pactor, Hell, Fax). Het watervaldisplay vervult een centrale rol in het selecteren van signalen.

In de impressie van het werkveld van MixW hieronder kun je zien dat er zo’n acht PSK31 signalen in een 2 KHz breed bandje te vinden zijn. Als je dit signaal door je koptelefoon hoort kun je misschien 2 afzonderlijke PSK signalen onderscheiden.

Soms hoor je alleen ruis, maar op het watervaldisplay zijn er duidelijke PSK31 signalen te zien. En 1 klik op zo’n spoor (diep in de ruis) genereert leesbare tekst. Pure magie als je dat voor het eerst ziet: