Weak Signal Propagation Reporter: Unterschied zwischen den Versionen

Aus JOTA-JOTI Wiki
Zur Navigation springen Zur Suche springen
(Artikel erweitert.)
K (typo + Fussnote mit ext. Link eingebaut →‎Einleitung und technischer Hintergrund)
 
(15 dazwischenliegende Versionen von 2 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
−
>>> Dieser Artikel ist noch in Bearbeitung bei Jogi <<<
 
−
 
 
"Weak Signal Propagation Reporter", besser bekannt unter seiner Abkürzung '''WSPR'''. Die Abkürzung ''WSPR'' wird üblicherweise in English als '''''Whisper''''' ausgesprochen (''Whisper'' = engl. für Flüstern).
 
"Weak Signal Propagation Reporter", besser bekannt unter seiner Abkürzung '''WSPR'''. Die Abkürzung ''WSPR'' wird üblicherweise in English als '''''Whisper''''' ausgesprochen (''Whisper'' = engl. für Flüstern).
  
 
Die Betriebsart '''WSPR''' (sprich: "Whisper") wird primär nicht für die Abwicklung von QSO sondern für die empirischen Ermittlung der Reichweite und bevorzugten Abstrahlrichtungen der eigenen Station verwendet. Deshalb auch der Name: "Weak Signal Propagation Reporter" heisst übersetzt in etwa: ''Berichterstattung der Ausbreitungsbedingungen von schwachen Signalen''. Je mehr Funkamateure aus den unterschiedlichsten Standorten sich daran beteiligen, desto genauere Erkenntnisse kann jede beteiligte Station daraus entnehmen.
 
Die Betriebsart '''WSPR''' (sprich: "Whisper") wird primär nicht für die Abwicklung von QSO sondern für die empirischen Ermittlung der Reichweite und bevorzugten Abstrahlrichtungen der eigenen Station verwendet. Deshalb auch der Name: "Weak Signal Propagation Reporter" heisst übersetzt in etwa: ''Berichterstattung der Ausbreitungsbedingungen von schwachen Signalen''. Je mehr Funkamateure aus den unterschiedlichsten Standorten sich daran beteiligen, desto genauere Erkenntnisse kann jede beteiligte Station daraus entnehmen.
  
−
Jede beteiligte Station sendet dazu das eigene Rufzeichen, den eingenen [[QTH-Locator]] sowie die eigene (geringe!) Sendeleistung  nach vorgegebenem Protokoll aus. Und alle beteiligten Stationen (inklusive beteiligte [[SWL]]-Stationen) wiederum empfangen und dekodieren die WSPR-Signale der anderen Stationen. Jede Station speist ihre gesammelten Daten in eine zentrale Datenbank ein, dem "'''WSPRnet'''". Diese Daten geben dann den beteiligten Stationen Auskunft, wo auf der Welt das eigene ausgesendete Signal überall (noch) gehört worden ist.
+
Jede beteiligte Station sendet dazu das eigene Rufzeichen, den eigenen 4-stelligen [[Locator]] sowie die Angabe der eigenen (geringen!) Sendeleistung  nach vorgegebenem Protokoll aus. Und alle beteiligten Stationen (inklusive beteiligte [[SWL]]-Stationen) wiederum empfangen und dekodieren diese WSPR-Signale der anderen Stationen auf dem gleichen [[Band]]. Jede Station speist ihre gesammelten Daten in eine zentrale Datenbank ein, dem "'''WSPRnet'''". Diese Daten geben dann den beteiligten Stationen Auskunft, wo auf der Welt das eigene ausgesendete Signal auf dem jeweiligen [[Band]] überall (noch) gehört worden ist.
  
−
Durch die kleine Sendeleistung und niedrigen Übertragungsrate ist das Signal sehr schmal, die benötigte Bandbreite entsprechend klein (6 Hz). Die Übertragungsrate ist sehr niedrig, so benötigt es rund 2 Minuten, um die Basisdaten, bestehend aus eigenem [[Rufzeichen]], dem [[QTH-Locator]] und der Sendeleistungsangabe (in dBm), zu übermitteln.
+
Inzwischen ist '''WSPR''' weiterentwickelt worden, so dass damit auch kurze standartisierte QSO abgewickelt werden könn(t)en. Da aber nur schon die Übertragung von Rufzeichen, Locator und Leistungangabe rund 2 Minuten dauert, dauert ein QSO entsprechend lange und ist damit nicht wirklich eine berauschende Erfahrung.
−
 
 
−
Inzwischen ist'''WSPR''' weiterentwickelt worden, so dass damit auch kurze standartisierte QSO abgewickelt werden könn(t)en. Da aber nur schon die Übertragung von Rufzeichen, Locator und Leistungangabe rund 2 Minuten dauert, dauert ein QSO entsprechend lange und ist damit nicht wirklich eine berauschende Erfahrung.
 
 
<br><br>
 
<br><br>
  
−
== Einleitung ==
+
== Einleitung und technischer Hintergrund ==
  
−
WSPR wurde von dem Funkamateur und Nobelpreisträger für Physik Professor Joseph Hooton Taylor Jr. (Inhaber des Rufzeichens K1JT) entwickelt. Die erste Programmversion datiert aus dem Jahr 2008. Es wird eine Frequenzumtastung mit vier Symbolfrequenzen (4-FSK) und einer Vorwärtsfehlerkorrektur verwendet.
+
WSPR wurde von dem Funkamateur und Nobelpreisträger für Physik Professor Joseph Hooton Taylor Jr. (Inhaber des Rufzeichens K1JT) entwickelt. Die erste Programmversion datiert aus dem Jahr 2008. Es wird eine Frequenzumtastung mit vier Symbolfrequenzen (4-FSK) und einer Vorwärtsfehlerkorrektur<ref>vgl. Begriffserklärung [http://de.wikipedia.org/wiki/Vorw%C3%A4rtsfehlerkorrektur "Vorwärtsfehlerkorrektur"] bei Wikipedia</ref> verwendet.
  
−
Das WSPR-Signal hat eine sehr geringe Bandbreite (5,9 Hz). Es nimmt lediglich 1/60 des Raumes ein, den ein JT65B-Signal beansprucht. Damit sind in der von der WSPR-Software unterstützten Empfangsbandbreite von lediglich 200 Hz sehr viele Signale gleichzeitig zu empfangen bzw. zu dekodieren.
+
Das WSPR-Signal hat wegen der kleinen Sendeleistung und der niedrigen Übertragunsrate eine sehr geringe Bandbreite (5,9 Hz). Es nimmt lediglich 1/60 des Raumes ein, den ein [[JT65B]]-Signal beansprucht. Pro Band wird ein Kokrridor von 200 Hz verwendet, auf dem sich die Signale der einzelnen beteiligten Stationen verteilen. So können eine Vielzahl an Stationen parallel senden und empfangen werden. Die Übertragungsrate ist so niedrig, dass die Übermittlung der Basisdaten (bestehend aus eigenem [[Rufzeichen]], dem [[Locator]], der Sendeleistungsangabe und Redundanzen zwecks Vorwärtsfehlerkorrektur) knapp 2 Minuten benötigt.
 
<br><br>
 
<br><br>
  
Zeile 40: Zeile 36:
  
 
== Installation ==
 
== Installation ==
 +
 +
=== Windows ===
 +
 +
Auf der Webseite [http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html "WSPR"] kann die aktuelle Windows-Version der Installationsdatei runtergeladen werden.
  
 
=== Linux (Debian, Ubuntu, Kubuntu) ===
 
=== Linux (Debian, Ubuntu, Kubuntu) ===
  
−
Besuche die [http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html WSPR-Seite] und
+
Auf der Webseite [http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr.html "WSPR"] kann das Paket [http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr_2.00r1714_i386.deb WSPR 2.0] herunter geladen werden.
−
lade dir das Paket [http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wspr_2.00r1714_i386.deb WSPR 2.0] herunter.
 
 
Installiere das heruntergeladene Paket mit deinem bevorzugten Paketmanager oder verwende in der Shell
 
Installiere das heruntergeladene Paket mit deinem bevorzugten Paketmanager oder verwende in der Shell
 
nachfolgende Befehle:
 
nachfolgende Befehle:
Zeile 53: Zeile 52:
 
== Konfiguration ==   
 
== Konfiguration ==   
  
−
[[Datei:WSPR_2.png|300px|right|Konfiguration von WSPR]]
+
[[Datei:WSPR_2.png|300px|thumb|right|Konfiguration von WSPR]]
 
Öffne den Reiter "Setup" und gehe auf den Menüpunkt "Station Parameter".
 
Öffne den Reiter "Setup" und gehe auf den Menüpunkt "Station Parameter".
 
Fülle die Felder mit den entsprechenden Parametern:
 
Fülle die Felder mit den entsprechenden Parametern:
−
:Call = logisch, dein Rufzeichen
+
 
−
:Grid = Deinen Locator (6 stellig)
+
:{|
−
:Audio In = Wähle im Auswahlmenü die richtige Soundkarte aus
+
| <u>Parameter</u> || <u>Bedeutung</u>
−
:Audio Out = das gleich nochmals
+
|-
−
:Power (dBm) = Die Leistung sollte klein sein, idealerweise nicht über 5 Watt. Die Angabe erfolgt in dBm. (30 dBm = 1 Watt, 37 dBm = 5 Watt)
+
|'''Call'''||logisch, dein [[Rufzeichen]]
−
:PTT method = Mit welchem PIN auf der seriellen Schnittstelle wird der Transceiver auf Sendung geschaltet. Ist abhängig vom verwendeten Interface
+
|-
−
:PTT port = Wie oben, ist abhängig vom Interface
+
|'''Grid'''||dein [[Locator]] (6 stellig)
 +
|-
 +
|'''Audio In'''||wähle im Auswahlmenü die richtige Soundkarte für den Empfang aus
 +
|-
 +
|'''Audio Out'''||wähle im Auswahlmenü die richtige Soundkarte für Senden aus
 +
|-
 +
|'''Power ([[Umrechnungstabelle#Watt - dBm|dBm]])'''||Die Leistung sollte klein sein, idealerweise nicht über 5 Watt. Die Angabe erfolgt [[Umrechnungstabelle#Watt - dBm|in dBm]]. (30 dBm = 1 Watt, 37 dBm = 5 Watt)
 +
|-
 +
|'''PTT method'''||Mit welchem PIN auf der seriellen Schnittstelle wird der [[Transceiver]] auf Sendung geschaltet. Ist abhängig vom verwendeten [[Interface]]
 +
|-
 +
|'''PTT port'''||wie oben, ist abhängig vom [[Interface]]
 +
|}
  
 
Hat dein Transceiver eine CAT-Schnittstelle, kannst du dein Funkgerät via PC steuern lassen. Trage
 
Hat dein Transceiver eine CAT-Schnittstelle, kannst du dein Funkgerät via PC steuern lassen. Trage
 
dazu in den nachfolgenden Feldern die entsprechenden Parameter ein. Diese stehen im Handbuch des
 
dazu in den nachfolgenden Feldern die entsprechenden Parameter ein. Diese stehen im Handbuch des
 
[[Transceiver]]s oder lassen sich via Websuche einfach herausfinden.
 
[[Transceiver]]s oder lassen sich via Websuche einfach herausfinden.
−
<br><br<
+
<br><br>
  
 
== Betrieb ==
 
== Betrieb ==
Zeile 87: Zeile 97:
 
Ganz wichtig: Das Programm arbeitet vollautomatisch zeitgesteuert. Es ist daher enorm wichtig, das deine Systemuhr genau läuft. Die Abweichung sollte nicht mehr als 1 Sekunde betragen. An einfachsten synchronisierst du dein Computer mit einem Zeitserver im Internet.
 
Ganz wichtig: Das Programm arbeitet vollautomatisch zeitgesteuert. Es ist daher enorm wichtig, das deine Systemuhr genau läuft. Die Abweichung sollte nicht mehr als 1 Sekunde betragen. An einfachsten synchronisierst du dein Computer mit einem Zeitserver im Internet.
 
== Nutzen ==
 
== Nutzen ==
−
[[Datei:WSPR_1.png|300px|right|Konfiguration von WSPR]]
+
=== Wen kann ich empfangen? ===
−
Ja nach Betrieb und deiner Antennenanlage empfängst du nach wenigen Minuten bis Stunden Signale von anderen Stationen. Dein Hauptfenster sieht etwa so aus wie im Beispiel. Im grossen, oberen Fenster wird das Wasserfall-Diagramm des empfangenen Spektrums angezeigt. Hier zeigt sich grafisch, welche Station wann und auf welcher Frequenz gesendet hat.  Wir betrachten nun den ersten Eintrag (orange markiert) etwas genauer:
+
[[Datei:WSPR_1.png|300px|thumb|right|Hauptansicht von WSPR]]
 +
In Abhängigkeit des eigenen Standortes, der eigenen Antennenanlage, der aktuellen Ausbreitungsbedingungen und wieviele andere Stationen zeitgleich am ''Whispern'' sind, dauert es mehrere Minuten bis Stunden, bis erste Signale anderer Stationen empfangen werden.
  
−
Da steht:
+
Im Hauptfenster der WSPR-Software (vgl. Bild rechts) enthält folgende Informationen:
−
UTC    dB    DT      Freq  Drift
+
* im grossen, oberen Fenster wird das Wasserfall-Diagramm des empfangenen Spektrums angezeigt. Hier zeigt sich grafisch, welche Station wann und auf welcher Frequenz gesendet hat.  
−
1528  -19  -1.3  7.040134    -1  OH3MHA  KP20  37
+
* in der unteren Hälfte werden die empfangenen Signale ist Listenform dargestellt.
  
−
Was bedeutet nun diese Ausgabe?<br>
+
:<u>Beispiel</u> (vgl. blassrot markierte Zeile im Bild rechts):
−
Das wichtigste, dabei handelt es sich um ein Empfangenes Signal. Also diese Station wurde von der eigenen gehört.
+
:{|
 +
|<pre>UTC    dB    DT      Freq  Drift
 +
1528  -19  -1.3  7.040134    -1  OH3MHA  KP20  37</pre>
 +
|}
  
−
Im einzelnen:
+
Die einzelnen Spalten haben folgende Bedeutung:
−
* UTC Zeit, wann das Signal empfangen wurde.
+
:{|
−
* dB   Das empfangene Signal war um soviel Stärker als das Rauschen. Weil hier -19 dB steht, war das empfangene Signal also schwächer als das Rauschen. (Rauschen wurde wie oben schon beschrieben als 0 dB eingestellt.)
+
| <u>Spalte</u> || <u>Bedeutung</u>
−
* DT   Gibt an, um wieviel deine Rechnerzeit mit jener des empfangenen Signal nicht stimmt. Mehr als 2 Sekunden sollten es nicht sein.
+
|-
−
* Freq Gemessene Frequenz
+
| '''UTC''' || Zeit (in [[UTC]]), wann das Signal empfangen wurde.
−
* Drift Gibt an, um vieviel Hz dein Transceiver pro Minute driftet. Nach dem Einschalten ist dieser Wert am höchsten, danach pegelt er sich ein.
+
|-
−
* Als letztes erscheint noch das Rufzeichen, der [[Locator]] (4-stellig) und der Sendepegel in dB.
+
| '''dB''' || Das empfangene Signal war um soviel stärker als das Rauschen. Wenn die Zahl negativ ist (wie in obigem Beispiel: -19 dB), ist das Signal also unterhalb der Rauschgrenze (Rauschen wurde wie oben schon beschrieben als 0 dB eingestellt.).
 +
|-
 +
| '''DT''' || Gibt an, um wieviel deine Rechnerzeit mit jener des empfangenen Signal nicht stimmt. Mehr als 2 Sekunden sollten es nicht sein.
 +
|-
 +
| '''Freq''' || Gemessene Frequenz
 +
|-
 +
| '''Drift''' || Gibt an, um vieviel Hz dein Transceiver pro Minute driftet. Nach dem Einschalten ist dieser Wert am höchsten, danach pegelt er sich ein.
 +
|-
 +
|  '''<nowiki>---</nowiki>'''<br> || Dahinter erscheinen die übermittelten Daten:<br> Rufzeichen, [[QTH-Locator]] (4-stellig), Sendepegel ([[Umrechnungstabelle#Watt_-_dBm|in dBm]])
 +
|}
 +
Im obigen Beispiel stammt das empfangene Signal gemäss dem übermittelten Locator (KP20) aus Helsinki, Finnland.
  
−
<br><br><br>
+
=== Wer hat mich gehört ? ===
−
Die Fortsetzung muss warten, jetzt scheint die Sonne und die muss genutzt werden. --[[Benutzer:Jogi|Jogi]] 14:13, 2. Aug. 2011 (CEST)
+
[[Datei:WSPR_3.png|300px|thumb|right|Karte selektiert auf das Call HB9SWR]]
 +
Im obigen Beispiel wurde erklärt, was die eigene Station gehört hat. Interessant ist nun aber auch, wer hat die ausgesendeten Signale empfangen?<br>
 +
Bei der Konfiguration der Software besteht die Option, die empfangenen Daten in eine Datenbank zu laden, welche via Internet erreichbar ist. Diese Datenbank besitzt auch ein Webinterface, so dass mit jedem Browser darauf zugegriffen werden kann. Die Seite ist erreichbar unter www.wsprnet.org<br>
 +
Klicke rechts oben in der Menuleiste auf '''Map''', dann erscheint eine Weltkarte. Darauf ist ersichtliche, welche Stationen WSPR-Signale empfangen oder ausgesendet haben. Je nach gewähltem Band sind das mehr oder weniger Stationen. Durch die Eingabe eines Rufzeichnens in das Eingabefeld '''Call''' kann die Anzeige auf ein bestimmtes Rufzeichen beschränkt werden. Dies ist sinnvoll, will man die eigene Situation analysieren.
  
−
  >>> Aktuelle Baustelle <<<
+
Im Bild rechts wurde die Anzeige auf das Rufzeichen HB9SWR beschränkt, so dass nur Verbindungen von und zu HB9SWR angezeigt werden. Auf den ersten Blick ist ersichtlich, dass<br>
 +
* die meisten Verbindungen Richtung NordWestlich bis NordNordöstlich erfolgen
 +
* keine einzige Verbindung Richtung Süden erfolgte
 +
* je dicker die Verbindungsline ist, desto mehr wurde die gleiche Station empfangen
 +
 
 +
[[Datei:WSPR_4.png|300px|thumb|right|Wer hat wen gehört?<br>Klickt man auf der WSPRnet-Map auf ein Rufzeichen, so wird die hier abgebildete Sprechblase angezeigt.]]
 +
Ein Klick auf ein Rufzeichen öffnet ein Fenster, darin wird angezeigt, wer hat wen gehört. Wir finden darin auch das Rufzeichen OH3MHA wieder, welches wir weiter oben genauer betrachtet haben. Diese Station erscheint bei '''Hearing''' (=selber gehört) und bei '''Heard by''' (= gehört von), das bedeutet, die Station HB9SWR und OH3MHA haben sich gegenseitig gehört.
 +
 
 +
== Datenbank von wsprnet.org ==
 +
 
 +
[[Datei:WSPR_5.png|300px|thumb|right|Dadenbankauszug von HB9SWR]]
 +
Dieser Auszug ist selektiert nach dem Rufzeichen HB9SWR, doppelte Einträge sind ausgeblendet.<br>
 +
Hier finden wir auf der ersten zeile wieder das Call OH3MHA, diemals mit den Werten, wie die Station HB9SWR empfangen wurde. Zur Erinnerung, im Abschnitt "[[Weak Signal Propagation Reporter#Wen kann ich empfangen?|Wen kann ich empfangen?]]" wurden die Daten von OH3MHA analysiert, wie sei bei HB9SWR empfangen wurde. Jetzt also die Gegenseite.<br>
 +
Schauen wir uns die Zeile genauer an:
 +
 
 +
:<u>Beispiel</u> (vgl. blassrot markierte Zeile im Bild rechts):
 +
:{|
 +
|<pre>Timestamp        Call    MHz        SNR  Drift  Grid    Pwr Reporter  RGrid  km    az
 +
2011-08-01 15:14  HB9SWR  7.040118  -17      2  JN47rj    5  OH3MHA    KP20xw  1838  29</pre>
 +
|}
 +
Die einzelnen Spalten haben folgende Bedeutung:
 +
:{|
 +
| <u>Spalte</u> || <u>Bedeutung</u>
 +
|-
 +
| '''Timestamp  ''' || Zeit (in [[UTC]]), wann das Signal empfangen wurde.
 +
|-
 +
| '''Call''' || [[Rufzeichen]] der sendenden Station.
 +
|-
 +
| '''MHz''' || Gemessene Frequenz
 +
|-
 +
| '''[[SNR]]''' || [[SNR|Signal-Rausch-Abstand]]: Das empfangene Signal war um soviel stärker als das Rauschen. Wenn die Zahl negativ ist (wie in obigem Beispiel: -17 dB), ist das Signal also unterhalb der Rauschgrenze (Rauschen wurde wie oben schon beschrieben als 0 dB eingestellt.).
 +
|-
 +
| '''Drift''' || Gibt an, um vieviel Hz das Signal verschoben empfangen wurde. Der Fehler kann sowohl beim Sender wie auch beim Empfänger erzeugt worden sein. Vergleiche mit anderen Stationen helfen, den Fehler einzugrenzen.
 +
|-
 +
| '''Grid''' || [[Locator]] der sendenden Station.
 +
|-
 +
| '''Pwr''' || Leistung in Watt der sendenden Station.
 +
|-
 +
| '''Reporter''' || [[Rufzeichen]] jener Station, die das Signal empfangen hat ( Im oben genannten Beispiel ist OH3MHA die empfangende Station).
 +
|-
 +
| '''RGrid''' || Locator der empfangenden Station.
 +
|-
 +
| '''km'''|| Distanz zwischen Sender und Empfänger, welche anhand der beiden Locator errechnet wird.
 +
|-
 +
|'''az'''|| Azimut, also Richtung in einer 360° Einteilung, ausgehend vom Sender
 +
|-
 +
| || (Im obigen Biespiel: Vom Sender (HB9SWR) ausgehend, ist die Empfangsstation (OH3MHA) in Richtung 29°, in einer Distanz von 1838km entfernt).
 +
|}
 +
<br>
  
 +
Das obige Beispiel zeigt, wie wenig Leistung notwendig ist, um mehrere Hundert bis wenige Tausend Kilometer zu überbrücken. Zum Vergleich: Eine handelsübliche Fahrradbirne besitzt ca. 6 Watt; das Funkgerät aus obigem Beispiel hatte mit nur 5 Watt gesendet.
  
 
== Weblinks ==
 
== Weblinks ==

Aktuelle Version vom 7. August 2011, 19:13 Uhr

"Weak Signal Propagation Reporter", besser bekannt unter seiner Abkürzung WSPR. Die Abkürzung WSPR wird üblicherweise in English als Whisper ausgesprochen (Whisper = engl. für Flüstern).

Die Betriebsart WSPR (sprich: "Whisper") wird primär nicht für die Abwicklung von QSO sondern für die empirischen Ermittlung der Reichweite und bevorzugten Abstrahlrichtungen der eigenen Station verwendet. Deshalb auch der Name: "Weak Signal Propagation Reporter" heisst übersetzt in etwa: Berichterstattung der Ausbreitungsbedingungen von schwachen Signalen. Je mehr Funkamateure aus den unterschiedlichsten Standorten sich daran beteiligen, desto genauere Erkenntnisse kann jede beteiligte Station daraus entnehmen.

Jede beteiligte Station sendet dazu das eigene Rufzeichen, den eigenen 4-stelligen Locator sowie die Angabe der eigenen (geringen!) Sendeleistung nach vorgegebenem Protokoll aus. Und alle beteiligten Stationen (inklusive beteiligte SWL-Stationen) wiederum empfangen und dekodieren diese WSPR-Signale der anderen Stationen auf dem gleichen Band. Jede Station speist ihre gesammelten Daten in eine zentrale Datenbank ein, dem "WSPRnet". Diese Daten geben dann den beteiligten Stationen Auskunft, wo auf der Welt das eigene ausgesendete Signal auf dem jeweiligen Band überall (noch) gehört worden ist.

Inzwischen ist WSPR weiterentwickelt worden, so dass damit auch kurze standartisierte QSO abgewickelt werden könn(t)en. Da aber nur schon die Übertragung von Rufzeichen, Locator und Leistungangabe rund 2 Minuten dauert, dauert ein QSO entsprechend lange und ist damit nicht wirklich eine berauschende Erfahrung.

Einleitung und technischer Hintergrund

WSPR wurde von dem Funkamateur und Nobelpreisträger für Physik Professor Joseph Hooton Taylor Jr. (Inhaber des Rufzeichens K1JT) entwickelt. Die erste Programmversion datiert aus dem Jahr 2008. Es wird eine Frequenzumtastung mit vier Symbolfrequenzen (4-FSK) und einer Vorwärtsfehlerkorrektur[1] verwendet.

Das WSPR-Signal hat wegen der kleinen Sendeleistung und der niedrigen Übertragunsrate eine sehr geringe Bandbreite (5,9 Hz). Es nimmt lediglich 1/60 des Raumes ein, den ein JT65B-Signal beansprucht. Pro Band wird ein Kokrridor von 200 Hz verwendet, auf dem sich die Signale der einzelnen beteiligten Stationen verteilen. So können eine Vielzahl an Stationen parallel senden und empfangen werden. Die Übertragungsrate ist so niedrig, dass die Übermittlung der Basisdaten (bestehend aus eigenem Rufzeichen, dem Locator, der Sendeleistungsangabe und Redundanzen zwecks Vorwärtsfehlerkorrektur) knapp 2 Minuten benötigt.

Technische Voraussetzungen

Für den Betrieb von WSPR wird benötigt:

  • Transceiver
  • Computer
  • ein Interface (welches Transceiver und Computer verbindet)
  • eine WSPR-Software (kostenlos im Internet erhältlich, siehe unten)


Software

Die Software ist Opensource und untersteht der GNU General Public License , eine im der freien Software sehr gebräuchliche Lizenz.

Für die Betriebssysteme Windows, Linux gestaltet sich die Installation sehr einfach, da schon fertig kompilierte Pakete zur Verfügung stehen (Siehe Installation) Für andere Betriebssysteme kann der Quellcode des Programms heruntergeladen und die Software selber compiliert werden.

Installation

Windows

Auf der Webseite "WSPR" kann die aktuelle Windows-Version der Installationsdatei runtergeladen werden.

Linux (Debian, Ubuntu, Kubuntu)

Auf der Webseite "WSPR" kann das Paket WSPR 2.0 herunter geladen werden. Installiere das heruntergeladene Paket mit deinem bevorzugten Paketmanager oder verwende in der Shell nachfolgende Befehle: 

cd [dein downloadverzeichnis]
sudo dpkg -i wspr_2.00r1714_i386.deb


Konfiguration

Konfiguration von WSPR

Öffne den Reiter "Setup" und gehe auf den Menüpunkt "Station Parameter". Fülle die Felder mit den entsprechenden Parametern:

Parameter Bedeutung
Call logisch, dein Rufzeichen
Grid dein Locator (6 stellig)
Audio In wähle im Auswahlmenü die richtige Soundkarte für den Empfang aus
Audio Out wähle im Auswahlmenü die richtige Soundkarte für Senden aus
Power (dBm) Die Leistung sollte klein sein, idealerweise nicht über 5 Watt. Die Angabe erfolgt in dBm. (30 dBm = 1 Watt, 37 dBm = 5 Watt)
PTT method Mit welchem PIN auf der seriellen Schnittstelle wird der Transceiver auf Sendung geschaltet. Ist abhängig vom verwendeten Interface
PTT port wie oben, ist abhängig vom Interface

Hat dein Transceiver eine CAT-Schnittstelle, kannst du dein Funkgerät via PC steuern lassen. Trage dazu in den nachfolgenden Feldern die entsprechenden Parameter ein. Diese stehen im Handbuch des Transceivers oder lassen sich via Websuche einfach herausfinden.

Betrieb

Wähle jenes Band aus, auf welchem du die Versuchen durchführen möchtest. Dazu klickst du auf den Programmreiter Band und wählst das entsprechende Band aus. Als Beispiel wählen wir 40m aus. Etwa in der Mitte des Programmfenster, ganz links erscheinen nun unter Frequencies (MHz) zwei Frequenzen: Dial: 7.038600 TX: 7.040100

Wenn du keine CAT-Schnittstelle zur Steuerung deines Transceivers verwendest, stelle dein Gerät auf die Frequenz ein, welche bei Dial angezeigt wird. WICHTIG: Digitale Betriebsarten verwenden USB, auch unterhalb 10 MHz.

Den Parameter Tx fraction stellst du auf 20%. Das bedeutet, dass dein Gerät in etwa 20% der Zeit sendet, die restlichen 80% ist der Empfangsmodus aktiv.

Ist der Haken bei Upload spots gesetzt, werden die empfangenden Daten automatisch via Internet (sofern vorhanden) auf den Server bei wsprnet.org geladen. Dies geschieht vollkommen automatisch, weitere Parameter sind nicht notwendig.

Am linken, unteren Bildrand steht Rx Noise: x dB. Dies ist die Anzeige, wie laut das Signal im PC ankommt. Der Wert sollte 0 dB betragen. Ist es mehr als 10 dB zu hoch oder zu tief, bitte die Lautstärke des Signals, welches zu Computer geführt wird, anpassen.

Ganz wichtig: Das Programm arbeitet vollautomatisch zeitgesteuert. Es ist daher enorm wichtig, das deine Systemuhr genau läuft. Die Abweichung sollte nicht mehr als 1 Sekunde betragen. An einfachsten synchronisierst du dein Computer mit einem Zeitserver im Internet.

Nutzen

Wen kann ich empfangen?

Hauptansicht von WSPR

In Abhängigkeit des eigenen Standortes, der eigenen Antennenanlage, der aktuellen Ausbreitungsbedingungen und wieviele andere Stationen zeitgleich am Whispern sind, dauert es mehrere Minuten bis Stunden, bis erste Signale anderer Stationen empfangen werden.

Im Hauptfenster der WSPR-Software (vgl. Bild rechts) enthält folgende Informationen:

  • im grossen, oberen Fenster wird das Wasserfall-Diagramm des empfangenen Spektrums angezeigt. Hier zeigt sich grafisch, welche Station wann und auf welcher Frequenz gesendet hat.
  • in der unteren Hälfte werden die empfangenen Signale ist Listenform dargestellt.
Beispiel (vgl. blassrot markierte Zeile im Bild rechts):
UTC     dB     DT      Freq  Drift
1528   -19   -1.3  7.040134     -1  OH3MHA  KP20  37

Die einzelnen Spalten haben folgende Bedeutung:

Spalte Bedeutung
UTC Zeit (in UTC), wann das Signal empfangen wurde.
dB Das empfangene Signal war um soviel stärker als das Rauschen. Wenn die Zahl negativ ist (wie in obigem Beispiel: -19 dB), ist das Signal also unterhalb der Rauschgrenze (Rauschen wurde wie oben schon beschrieben als 0 dB eingestellt.).
DT Gibt an, um wieviel deine Rechnerzeit mit jener des empfangenen Signal nicht stimmt. Mehr als 2 Sekunden sollten es nicht sein.
Freq Gemessene Frequenz
Drift Gibt an, um vieviel Hz dein Transceiver pro Minute driftet. Nach dem Einschalten ist dieser Wert am höchsten, danach pegelt er sich ein.
---
 Dahinter erscheinen die übermittelten Daten:
Rufzeichen, QTH-Locator (4-stellig), Sendepegel (in dBm)

Im obigen Beispiel stammt das empfangene Signal gemäss dem übermittelten Locator (KP20) aus Helsinki, Finnland.

Wer hat mich gehört ?

Karte selektiert auf das Call HB9SWR

Im obigen Beispiel wurde erklärt, was die eigene Station gehört hat. Interessant ist nun aber auch, wer hat die ausgesendeten Signale empfangen?
Bei der Konfiguration der Software besteht die Option, die empfangenen Daten in eine Datenbank zu laden, welche via Internet erreichbar ist. Diese Datenbank besitzt auch ein Webinterface, so dass mit jedem Browser darauf zugegriffen werden kann. Die Seite ist erreichbar unter www.wsprnet.org
Klicke rechts oben in der Menuleiste auf Map, dann erscheint eine Weltkarte. Darauf ist ersichtliche, welche Stationen WSPR-Signale empfangen oder ausgesendet haben. Je nach gewähltem Band sind das mehr oder weniger Stationen. Durch die Eingabe eines Rufzeichnens in das Eingabefeld Call kann die Anzeige auf ein bestimmtes Rufzeichen beschränkt werden. Dies ist sinnvoll, will man die eigene Situation analysieren.

Im Bild rechts wurde die Anzeige auf das Rufzeichen HB9SWR beschränkt, so dass nur Verbindungen von und zu HB9SWR angezeigt werden. Auf den ersten Blick ist ersichtlich, dass

  • die meisten Verbindungen Richtung NordWestlich bis NordNordöstlich erfolgen
  • keine einzige Verbindung Richtung Süden erfolgte
  • je dicker die Verbindungsline ist, desto mehr wurde die gleiche Station empfangen
Wer hat wen gehört?
Klickt man auf der WSPRnet-Map auf ein Rufzeichen, so wird die hier abgebildete Sprechblase angezeigt.

Ein Klick auf ein Rufzeichen öffnet ein Fenster, darin wird angezeigt, wer hat wen gehört. Wir finden darin auch das Rufzeichen OH3MHA wieder, welches wir weiter oben genauer betrachtet haben. Diese Station erscheint bei Hearing (=selber gehört) und bei Heard by (= gehört von), das bedeutet, die Station HB9SWR und OH3MHA haben sich gegenseitig gehört.

Datenbank von wsprnet.org

Dadenbankauszug von HB9SWR

Dieser Auszug ist selektiert nach dem Rufzeichen HB9SWR, doppelte Einträge sind ausgeblendet.
Hier finden wir auf der ersten zeile wieder das Call OH3MHA, diemals mit den Werten, wie die Station HB9SWR empfangen wurde. Zur Erinnerung, im Abschnitt "Wen kann ich empfangen?" wurden die Daten von OH3MHA analysiert, wie sei bei HB9SWR empfangen wurde. Jetzt also die Gegenseite.
Schauen wir uns die Zeile genauer an:

Beispiel (vgl. blassrot markierte Zeile im Bild rechts):
Timestamp         Call    MHz        SNR   Drift   Grid    Pwr  Reporter  RGrid   km    az
2011-08-01 15:14  HB9SWR  7.040118   -17       2   JN47rj    5  OH3MHA    KP20xw  1838  29

Die einzelnen Spalten haben folgende Bedeutung:

Spalte Bedeutung
Timestamp Zeit (in UTC), wann das Signal empfangen wurde.
Call Rufzeichen der sendenden Station.
MHz Gemessene Frequenz
SNR Signal-Rausch-Abstand: Das empfangene Signal war um soviel stärker als das Rauschen. Wenn die Zahl negativ ist (wie in obigem Beispiel: -17 dB), ist das Signal also unterhalb der Rauschgrenze (Rauschen wurde wie oben schon beschrieben als 0 dB eingestellt.).
Drift Gibt an, um vieviel Hz das Signal verschoben empfangen wurde. Der Fehler kann sowohl beim Sender wie auch beim Empfänger erzeugt worden sein. Vergleiche mit anderen Stationen helfen, den Fehler einzugrenzen.
Grid Locator der sendenden Station.
Pwr Leistung in Watt der sendenden Station.
Reporter Rufzeichen jener Station, die das Signal empfangen hat ( Im oben genannten Beispiel ist OH3MHA die empfangende Station).
RGrid Locator der empfangenden Station.
km Distanz zwischen Sender und Empfänger, welche anhand der beiden Locator errechnet wird.
az Azimut, also Richtung in einer 360° Einteilung, ausgehend vom Sender
(Im obigen Biespiel: Vom Sender (HB9SWR) ausgehend, ist die Empfangsstation (OH3MHA) in Richtung 29°, in einer Distanz von 1838km entfernt).


Das obige Beispiel zeigt, wie wenig Leistung notwendig ist, um mehrere Hundert bis wenige Tausend Kilometer zu überbrücken. Zum Vergleich: Eine handelsübliche Fahrradbirne besitzt ca. 6 Watt; das Funkgerät aus obigem Beispiel hatte mit nur 5 Watt gesendet.

Weblinks

Betriebsart

  • Artikel "WSPR" bei Wikipedia.
  • Webseite "WSPR" von K1JT, dem WSPR-Erfinder: Download WSPR-Software und Benutzerhandbücher.


WSPR Network


Hilfsmittel


Fussnoten

  1. ↑ vgl. Begriffserklärung "Vorwärtsfehlerkorrektur" bei Wikipedia


siehe auch

Von «http://jotawiki.scout.ch/index.php?title=Weak_Signal_Propagation_Reporter&oldid=1205»