Modernes Bakenkonzept für den VHF und UHF Bereich Rolf Maarschalkerweerd DK7FU F42 Ortsverband...

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Modernes Bakenkonzept für den VHF und UHF Bereich Rolf Maarschalkerweerd DK7FU F42 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

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Modernes Bakenkonzept fr den VHF und UHF BereichRolf Maarschalkerweerd DK7FUF42 Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Diese Vorlage eignet sich als Ausgangspunkt fr Aktualisierungen zu Projektmeilensteinen.

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1berblick Historie von Baken im VHF & UHFFunktion und Serviceleistung aktueller BakenErweiterte BakenfunktionenNeue BakenkonzepteImplementierungDemonstration der Bakennutzung

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Historie von VHF/UHF Baken OZ7IGY: lteste VHF Bake weltweit!ORV seit 1957 (!!!)In DL seit Anfang 60ziger JahreDL0PR (St.Peter Ording), Aurora Bake mit Antennen/Leistungsumschaltung (jetzt DM0PR)DB0FAI, speziel zum Erforschen der Ausbreitung ber FAI (Reflexionen an magnetisch ausgerichteten Elektronenwolken in ca 110km)Regionale Bakenberprfung von Funkausbreitung, Testsignal

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Grundfunktion normaler VHF/UHF BakenImmer in Betrieb: 24h/365TageAussendung von Rufzeichen und Dauertrger, event. QTH Lokator und Zusatzinformation wie Leistung, Antennenrichtung etc.Sendefrequenz mit hinreichender Genauigkeit und Stabilitt

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Aufnahmen aktueller Baken

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DB0MMO, 432 MHz, 72km

DB0LB, 432 MHz, 115kmNeue modulare BakenkonzepteAndere, digitale ModulationsartenRTTY, PSK, WSPR, JTxx etc.Sychronisation der AussendungFrequenzsynchron, gelockt an DCF77, GPSZeitsynchron, Bakentext startet zu einem festgelegtem Zeitpunk; z.B. zu jeder vollen MinuteMulti-Mode Baken

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Hintergrund zum neuen Bakenprojekt DB0JGAls Langzeit Bakenbetreiber habe ich mehrere Bakenkonzepte berlegtAnfang war ca 1980: 70cm regionale Bake 1 W omni Antenne, 15m ber GrundNormaler Quarzoszilator, Frequenzgenauigkeit zwischen Winter (-15 Grad C) und Sommer (+35 Grad C) ca. +/- 300 Hz1996: Bake komplett erneuert1 W omni, jede 20 Minuten Umschaltung auf je 400 W Richtung Hamburg und FrankfurtOmni Antenne: Kreuzdipol, Richtantennen 2 x 21 el. TonnaTextaussendung je nach Betriebsmode, Textaussendung synchronisiert mit DCF77Quarzfrequenz mittels Ofenoszillator stabilisiert (+/-50Hz bers Jahr)

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Vergesehene ErweiterungAnbindung der Sendefrequenz an GPSNominale Bakenfrequenz sollte auf Ideen wurden vorbereitet aber nicht umgesetzt

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Motivationsschub Weinheim 2011Vortrag von Bo Hansen, OZ2M Nchste Generation von Bakensystemen

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Worin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

* Beachten Sie, dass diese Folie fr wchentliche Statusberichte nicht erforderlich ist.

9Konzept des neuen BakesystemsSoll wie gewohnt in CW dekodierbar seinSoll auch eine moderene Kodierung aussendenSoll unter Rauschgrenze dekodierbar seinSoll frequenzgenau seinSoll wenig Phasenrauschen habenSoll energieeffizient seinSoll konform zum Bandplan sein

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Worin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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10Anforderung: CW AussendungAussendung wie klassische BakenCW mit 60 BpM, da Optimum bei Fading oder QRMNur-Trger Periode von mindestens 10 Sekunden je ZyklusWichtig fr Test- und AbstimmzweckeWiederholzyklus nicht zu lang1 Minutenzyklus; langsamere Wiederholungen sind nichts fr ungeduldige Funkamateure und UKW Ausbreitungsphnomene

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Worin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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11Anforderung: Digitale AussendungAussendung in speziellen Modulation bzw KodierungErlaubt automatische berwachung der AusbreitungsbedingungenIst besser als die Ohren des Operator, hrt im Rauschen unterhalb der GrasnarbeDigitaler Teil soll Teil des Gesamtzyklusses seinKeine extra Zeitscheibe fr den digitalen Teil

Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Worin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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12Anfoderung: Unmodulierter TrgerUnmodulierter Trger zu AbgleichzweckenBesser 1 Hz auf Nominalfrequenz der BakeTiming (Ein- oder Austastung) Besser 1 Millisekunde zur UTC SekundeBeobachtungsmglichkeit von Ausbreitungsphnomenen Flugzeug ReflexionenMeteorscatter....

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13berlegungen zur Modulation & KodierungRTTY, PSKDigitaler Standard auf KW BndernNicht optimiert fr UKW AusbreitungKeine Klasse C Verstrker bei PSK (Wirkungsgrad, Stromkosten)WSPROptimiert fr KW Ausbreitung, nicht fr UKW2 Minuten ZyklusKeine CW KennungBei Frequenzjitter und Scatterausbreitung nicht robustJT65EME optimiert, auch fr UKW Tropo Scatter2 Minuten Zyclus bei CW Kennung

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14berlegungen zur Modulation & Kodierung (2)JT4Optimiert fr UKW Ausbreitung48 Zeichen, bis 13 Zeichen/NachrichtDekodiert bis -24 dB unter der GrasnarbeWird auch bei EME im Mikrowellenbereich genutztCW Kennung oder Trger bei 1 Minuten Zyklus, sonst 2 Minuten ZyklusPI4Optimiert fuer UKW/MikrowellenbakenZeichensatz optimiert, 38 Zeichen, bis 8 Zeichen/NachrichtDekodiert bis -22 dB unter RauchgrenzeCW Kennung und Trger bei 1 Minuten ZyklusBelegte Bandbreite 715 Hz, kompatibel mit 1 KHz BakenrasterIst IARU Region 1 Standard

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15MM + 25 Sekjede MinuteMM + 00 SekMM + ~40 SekCall in Digi Modul.Call in CWNur TrgerOrtsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Umsetzung des KonzeptsDnische Entwicklergruppe, Betreiberteam von der Bake OZ7IGY10 OMs: OZ1AHV, OZ1BV, OZ1CKG, OZ2CPU, OZ2ELA, OZ2M, OZ5GQ, OZ8PG, OZ9GE, OZ9ZZProjektleitung Bo Hansen, OZ2MBaugruppenBaugruppen als Bausatz oder bestckte Platine erhltlichSoftware frei verfgbar, auch die Empfangs s/wAlle Software on-line zum DownloadAlle Software dokumentiert!Software Fehlerbehebung (wenn berichtet)

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17Umsetzung des Konzepts (2)Modularer AufbauVerwendung fr Einzel- sowie MultibandbakenRobustes Design, servicefreundlich, energieeffizientFernberwachung (Option)KomponentenGPS Empfnger zur Frequenz- und Zeitsteuerungbei Multibandbaken nur 1 x je Standort1 GHz PLL Oszilator als allgemeine Frequenzreferenzbei Multibandbaken nur 1 x je StandortDDS zur Frequenzerzeugung und zur ModulationController mit s/w fr smtliche digitale Modulationen (JTxx, WSPR, FSK441, Icecat, Opera, etc etc)

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18Bakensystem Blockschaltbild

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19TestaufbauOrtsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

1 GHz PLLDDS & ControllerGPS-RX & 10 MHz TCXOWorin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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20Blick in die DB0JG Bake (3. Generation!)Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

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21Bei der Umsetztung zu beachtenDDS SpektrumTrotz 1 GHz Takt wird der DDS wird nahe der maximal mglichen Frequenz betrieben.Spektrum muss mit einigem Filteraufwand gesubert werden.

Abschirmung fr extere SignaleBake wird am Standort eines sehr aktiven KW Amateurs betrieben, Bakenantenne unterhalb des Beams montiert=> GPS verwendet Referenzsignal von 10 MHz (!) Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014Worin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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22Spektum Plots

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Ausgang DDSNach Helix FilterWorin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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23Ortsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014PA AusgangAntennen-buchse

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24Praktischer Nutzen des neuen Bakenystemsberprfung der FunkbedingungenOhne Computer: CW-Kennung/Trger bis ca. +3....6 dB S/N; je nach Ohr...Mit Computer: PI4 Dekoder bis ca 22 dB S/NMeteor- und Flugzeug Scatter sichtbarAutomatische berwachung der Funkbedingungenberprfung der eigenen StationOhne Computer: Frequenzgenauigkeit je nach Gehr +/- 50 bis 100HzMit Computer: Frequenzgenauigkeit besser 0.1 HZ (!!!)Uhrzeit auf PC: PC Zeitbesser 10 Millisekunden (!!!)

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25RI-RX Software...... Und was die Dekodiersoftware damit macht:

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OZ7IGY, 432MHz, 676kmWorin besteht das Projekt ?Definieren des Ziels dieses ProjektsWurden hnliche Projekte bereits bearbeitet, oder ist dies ein neues Gebiet?Definieren des Umfangs des ProjektsIst dies ein unabhngiges Projekt, oder hngt es mit anderen Projekten zusammen?

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26RI-RX Software ScreenshotOrtsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

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27DB0JG test RI-RX ScreenshotOrtsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

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28DB0JG Empfang ber 480km bei DJ8ESOrtsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

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29DB0JG test im DX Cluster ODX 590kmOrtsverband Griesheim, F42, OV-Abend 8. Januar 2014

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30Programm zum DekodierenPI4 Decoder s/w: PI-RXLeicht zu installieren und intuitiv in der Benutzung, Handbuch on-lineDownload von: http://rudius.net/oz2m/ngnb/pi4.htm

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