Исследуем WinDRM на КВ и УКВ

написано в марта 2005г.
обновлено в сентябре 2005г.

Программа windrm предназначена для быстрой передачи файлов, изображений или голоса через радиостанцию, по КВ или УКВ каналам, при этом какие либо модификации самой радиостанции или трансивера, не требуется. Windrm базируется на программном обеспечении DREAM, разработанном в технологическом университете города Дармштадт. Но при этом она несовместима с ним и не подходит для приема радиостанций работающих в коммерческих DRM форматах. Благодаря WINDRM, радиолюбители находящиеся за тысячи километров друг от друга, могут дополнить стандартное QSO, своими фотографиями или интересными файлами.


Требования к компьютеру
Программа требует много русурсов от вашего ПК, экспериментальным путем установлено, что нормально на ней можно работать если центральный процессор имеет частоту от 900МГц (авторы рекомендуют 1200МГц) и достаточное кол-во оперативной памяти. На CPU 400МГц программа запускается и даже можно попытаться передать короткие файлы, но прием отвратительный. Хочу отметить, что качество приема не зависит от используемой операционки, поэтому неважно стоит у вас Windows2000 или Windows-XP. Возможности передачи, при использовании Windows2000 немного ограничены.

Общие сведения
Режим HamDRM разработан и адаптирован для скоростной передачи информации на КВ диапазонах. Информация передается паралельно на 45 - 51 несущих расположенных в звуковом спектре. Для коррекции ошибок во время приема, используется код Reed Solomon и FEC (прямая коррекция ошибок). Несущие в hamdrm создаются методом OFDM (ortogonal frequency division multiplex), а модулируются они методом QAM (amplitude and phase). В hamdrm файл кодируется и передается одновременно, тоже но в обратном порядке происходит и на приемной стороне. Во время передачи, файл разбивается на сегменты (блоки), размер сегмента меняется в зависимости от режима работы. Режим A быстрее, но менее устойчив к помехам и многолучевому распространению, поэтому на плохих трассах используйте режим B. QAM модуляция реализована в 4,16,64 векторных вариантах. Самый быстрый режим 64 QAM, но он требует стабильный канал и высокое соотношение сигнал/шум (SNR). Задержка повтора символов (Interleaving) может быть короткой или длинной. Длинная задержка, повышает помехоустойчивость за счет работы алгоритма коррекции ошибок. Параметр BandWidth предназначен для некоторых SSB трансиверов которые не могут работать с полосой 2.5кГц. DC Offset определяет нижнюю частоту в звуковом диапазоне. При применении некоторых фильтров, возможно его придется изменить. Leadin - дополнительное время начальной передачи, чтобы принимающая станция имела достаточно времени для правильной синхронизиронизации. Кнопка BSR позволяет запросить у передающей станции только те сегменты которые не были приняты. Это позволяет не передавать повторно, уже принятые сегменты.

Установка и запуск
Скачать программу можно с сайта http://n1su.us/windrm. Возмите саму программу и файл tune.wav который предназначен для точной настройки в SSB режиме. В режиме ЧМ, подстройка не требуется и этот файл не нужен. Отличие работы windrm в Windows2000, заключается в том что нужно использовать ключи и запускать программу с ними. Ниже перечислены возможные варианты запуска.

  • windrm.exe -p   - прием и передача файлов (картинок)
  • windrm.exe -r   - только прием голоса
  • windrm.exe -t   - только передача голоса

Далее будет рассмотрен вариант запуска программы с ключем -p, потому что он позволяет передавать и принимать файлы, даже при плохой слышимости. Внешний вид окна программы, перед вами. Технология обмена файлами, довольно простая. Договорившись с корреспондентом о частоте, вы сначала вызываете его голосом, после его сообщения о готовности, нажмите несколько раз на кнопку TUNE, для того чтобы корреспондент точно настроился на ваш сигнал. Точная настройка означает, что три полоски должны совпасть с тремя красными метками, расположеными в верхней части окна.

Чтобы начать передачу файла, нажмите на TX Pic далее Add File и выберите нужный файл в открывшемся окне. Если слышимосить между вами плохая, установите Instances 2 или 3, учтите что при этом значительно возрастет время передачи файла. Не все современные трансиверы, могут выдержать длительную работу на полной мощности. Чтобы начать передачу в эфир, нажмите кнопку TX. По сообщению RN9AAA, который много экспериментирует с windrm, удачной настройкой для КВ, при плохой слышимости, можно считать следующие установки: B/L/4/0/2.3 (mode B , long 2s , MSC coding 4QAM , MSC protection normal , bandwidth 2.3khz).

Для успешного приема файла, необходимо выполнить два условия. Первое, это точная настройка на корреспондента (вы должны видеть три полоски напротив красных меток) и второе - достаточное соотношение сигнал/шум. Смотрите в окошко SNR. Если файл был принят правильно, вы увидите окно в котором об этом будет сообщено, а сам файл будет лежать в директории \windrm\Pictures\.... Если это картинка, она будет открыта сразу, после успешного приема. Услышать сигналы windrm можно почти на всех КВ диапазонах, наиболее часто используют частоты в районе 14255кГц.

вид экрана, во время приема файла

Качество приема
Прием идентификатора передающей станции, в программе windrm, начинается гдето с уровня 2 в окошке SNR. Это означает, что разница между принимаемым сигналом и шумом эфира, должна составлять эту величину. На этом уровне, данные принимать не получится, максимум что вы увидите, это позывной того кто передает. Стабильный прием данных, возможен при следующих уровнях в окне SNR (в зависимости от скорости):

  • SNR 2 - возможен прием только идентификатора станции, данные не принимаются
  • SNR 6 - нижний уровень с которого начинается устойчивый прием данных в режиме Robust
  • SNR 9 - возможен прием данных в режиме Default
  • SNR 12 - возможен прием данных в режиме Speed (самый быстрый режим обмена информацией)

Если было потеряно много блоков, кнопка BSR не сработает, нужно попросить вашего корреспондента, чтобы он повторил передачу файла снова. Прием файла происходит методом накопления правильной информации, поэтому при следующем повторе, программа windrm будет выбирать только те сегменты (блоки) с информацией, которые были потеряны при предыдущем приеме. Обратите внимание на индикаторы в окне State, если прием идет без ошибок - они все горят, как показано на картинке. Когда прием не возможен, часть индикаторов гаснет.


Скорость передачи данных 
Скорость передачи файла длиной 14.8кБ, в один проход, вы видите ниже. Увеличение кол-ва проходов, улучшает надежность приема, но одновременно с этим и увеличивает время передачи, потому что одна и таже информация, повторяется несколько раз с временным разносом. Следите за тем, чтобы ваш трансивер не перегрелся, во ремя передачи!

  • В режиме Robust = 110 сек.
  • В режиме Def = 67 сек.
  • В режиме Speed = 43 сек.

Перед началом передачи, лучше упаковать файл, чтобы он стал меньше и тем самым уменьшить время передачи. Из бесплатных архиваторов, в среднем, сильнее всех жмет 7ZIP - его и используйте. При грамотном сжатии, вы сэкономите от секунд до десятков минут, в зависимости длины передаваемого файла.

Сокращения применяемые в windrm
MSC - (MAIN SERVICE CHANNEL) работает в режимах 4QAM, 16QAM, 64QAM.
FAC - (FAST ACCESS CHANEL) вспомогательный канал, который всегда работает в режиме 4QAM. По нему передается идентификатор станции (call) и информация о протоколах передачи.
QAM - (Quadrature Amplitude Modulation) протокол по которому модулируются несущие в windrm. Модуляция фазы и амплитуды.
FEC - (FORWARD ERROR CORRECTION) прямая коррекция ошибок, которая осуществляется за счет избыточности передаваемой информации. Применяется давно и успешно в других цифровых видов связи: AMTOR, PACTOR, MT63, GTOR, CLOVER, FECPSK31, PSK63F, MFSK.
CRC - (Cyclic Redundancy Check) избыточная информация, которая циклически добавляется в передаваемую информацию.


UA6HJQ
город-курорт Кисловодск