Rádios definidos por software: novos horizontes para o Dexista

15 06 2013

Nils Schiffhauer

Os rádios definidos por software estão ficando cada vez mais comuns em nosso meio e estão revolucionando a forma de praticar o nosso hobby. Nils Schiffhauer, DK8OK, é um atento observador com quase quarenta anos de experiência e compartilha parte dela por meio da história a seguir.

O mercado de receptores semi-profissionais adotou de forma hesitante o processamento digital de sinais (DSP). Entretanto, nos dias nos dias atuais, alguns equipamentos evoluíram da digitalização do áudio a partir da frequência intermediária para fazê-lo com o conteúdo que vem diretamente da antena. Os exemplos mais impressionantes não apenas convertem a faixa de 10 kHz a 30 MHz diretamente para o formato digital como possibilitam a visualização panorâmica de até 400 kHz.

Isso implica em uma verdadeira revolução. Com tais equipamentos acabaram as limitações de estarmos presos a apenas uma frequência por vez. A nova geração de SDRs também possui ferramentas de gravação inteligentes. Por exemplo, com o Perseus é perfeitamente possível gravar 400 kHz de uma determinada faixa (ou mais). Dez minutos de gravação ocupam cerca de 1,8 Gygabyte, uma pequena fração do espaço disponível nos discos rígidos externos cada vez mais comuns no mercado.

Coisas boas vem em pequenos pacotes: o Perseus funciona bem até mesmo com o simples Samsung Q30

O caso AIR Leh
Peguemos como exemplo a AIR Leh em 4760 kHz. Coberta pela AIR Port Blair ao anoitecer essa interessante emissora do Himalaia pode ser captada por volta das  02:12 UTC, quando a estação de Andaman, mais ao leste, com o amanhecer desaparece. Para captar Leh (na Europa) em sua última hora de transmissão você até então precisava programar o receptor e o gravador. Ao executá-la no dia seguinte você perceberá que Murphy se fez presente e o levou a escolha da banda lateral errada. Na próxima noite, mais uma tentativa. E assim vai, emissora por emissora…

Agora você pode gravar a faixa de 4700 kHz a 5100 kHz durante a noite toda. Ao executar as gravações terá acesso a todas as ferramentas como se estivesse fazendo “DX ao vivo” (com exceção de não poder girar ou trocar a antena). Você poderá sintonizar livremente a faixa gravada e mudar a demodulação de AM para AM síncrono e então para SSB, variar a constante do AGC, ligar ou desligar o noise blanker e usar os mais diversos filtros – para obter o máximo daquele sinal precioso. Isso nos leva a um salto em legibilidade de sinal sem precedentes.

Clique na frequência de 4760 kHz que aparece em seu waterfall (vide figura abaixo), recline sua cadeira (neste caso, com fones de ouvido, claro) e aproveite a escuta. A interferência se move? Apenas modifique o filtro apropriadamente. Após preencher seu informe de recepção com os anúncios feitos às 02:28 UTC, vá para outras frequências. Peru, Colômbia, Cuba – você decide. Além disso, você não estará preso ao seu shack. Por quê não fazer isso durante uma viagem? Colher os detalhes para um informe de recepção para a ELWA pode ser feito no alto verão ou até mesmo na travessia entre Londres e Paris.

Você também poderá repetir a gravação nos minutos próximos à hora cheia quantas vezes quiser. Com alguma sorte pode ouvir dez identificações de diferentes emissoras nas mais diversas frequências em pouco mais de vinte minutos. Há algo mais de interesse? Apenas volte a gravação, sintonize e ouça até o desvanecimento total ou desligamento do transmissor. Precisa fazer mais algum ajuste para melhor escuta? Repita o processo quantas vezes quiser. Grave o áudio, converta-o para MP3 e envie-o por email para o diretor técnico da emissora.

Transmissões em cascata
O que antes era um dial ou leitura digital agora é um espectro ou representação em cascata.  No espectrograma, a  presença de uma transmissão é marcada por um pequeno “monte”, mostrando sua posição e intensidade. Na cascata há linhas de portadoras mostrando o padrão de modulação. Emissoras de radiodifusão parecem com testes de Rorschach, enquanto vozes digitalizadas ou transmissões multitom como em modo Piccolo ou Coquelet lembram fitas perfuradas que eram usadas em máquinas de teletipo na década de  1970.

A partir de ambas representações você pode saber qual a modulação usada, sua extensão e profundidade. É muito interessante, por exemplo, comparar o tom de 1 kHz da NBC Kaduna  com o da RTV Djibouti na abertura de suas transmissões. Isso também explica por que seu sinal forte tem um áudio baixo e abafado. Além disso, tal representação ajuda visualmente no ajuste do filtro – com relação aos limites superior e inferior e sua largura.

A cascata pode ser uma novidade para você. Em breve você perceberá como ela é uma ferramenta útil para saber as características de transmissores, informando instantaneamente a saída do ar de uma emissora interferente, etc. Uso muito esta vantagem para estudo das transmissões em função do tempo. Ela pode levar a importantes conclusões ao estudar, por exemplo, a faixa de 3,5 a 7,5 MHz ao entardecer. Você saberá com facilidade as emissoras que vão ou saem do ar ou o comportamento de recepção por desvanecimento. Você também poderá saber de forma bastante confiável o horário de melhor propagação e com menos interferência. É uma ferramenta revolucionária, não?

Desenterrando sinais

Há outra vantagem na visualização em cascata conhecida como resolução. Ela depende de vários fatores, sendo em função do tempo ou frequência. Normalmente há resoluções na faixa de alguns poucos hertz, sendo que na faixa de milli-hertz você poderá fazer estudos como os de efeito Doppler, que resultam em pequenas mudanças na frequência por conta de movimentos na ionosfera

A “resolução” pode ser traduzida de forma simplória como “filtro” e possui um efeito importantíssimo para a localização de emissoras como a ZLXA em 3935 kHz ou a The Cross em 4755 kHz. Antes mesmo de ouvir qualquer áudio a cascata fará com que você perceba sua presença. Se você fizer a escuta com uma largura de 2,5 kHz, uma resolução de 1 Hz renderá uma vantagem de fator 2500, ou 34 dB, Isso faz com que a a transmissão da ZLXA apresente-se como transmitindo com 2,5 MW ao invés do 1 KW nominal. Então, mesmo com uma antena ativa pequena você poderá ao menos ver as estações mais fracas pois elas possuem um desvio específico da frequência nominal (como mencionado nos dois exemplos acima).

Os SDRs atuais superam facilmente receptores do tipo “black box”, como o Icom IC-R1500. Em termos de rendimento eles empatam com equipamentos de nível médio. Um teste recente do Perseus contra “celebridades” como o Telefunken’s E1500, Hagenuk’s RX1001 e AR-7030 com uma antena Windom de 42 metros revelou de forma surpreendente que o Perseus está no mesmo nível do AOR, uma “joia” conhecida dos Dexistas que custa cerca de 5000 Euros.

Uma imagem diz mais que mil palavras. O conteúdo abaixo reforça este texto e mostra como um SDR pode ser interessante.

Para mim os SDRs são uma ferramenta fascinante. Mesmo usados como um rádio convencional eles proporcionam uma qualidade de recepção excelente com preço proporcionalmente baixo. Entretanto, seu uso exige prática e, com ela, novos horizontes serão abertos.

Você está no meio da faixa de 25 metros com a representação do espectro.

E aqui, a representação em cascata para demonstrar as diferentes características.

A visão em cascata da faixa de 8 MHz revela muitas transmissões. Apenas posicione o mouse e clique. Elas serão ouvidas ou decodificadas pelo software de sua preferência.

A representação em cascata e os filtros do Perseus permitem a otimização da recepção de forma rápida e fácil. No exemplo acima, a Rádio Rebelde, em 5025 kHz (A), sofre interferência de um sinal em RTTY. O filtro foi trabalhado para evitar a interferência, tirando assim o melhor da Salsa.

A sensibilidade da cascata deixa evidente a presença da WWVH/Kauai durente a gray-line. Também é possível visualizar a sub-portadora (1) da BPM/Lintong, a sub-portadora de 100 Hz da WWVH (2) e os tons chaveados de 500 Hz e 600 Hz da WWVH (3, 4). Também há a informação de  nível dos sinais. Eles são mostrados na parte superior direita da tela – frequências e níveis em dBm.

O DX-Atlas mostra a gray-line entre o QTH do autor na Alemanha e o Hawaii.

A emissora de Lusaka em 4965 kHz exemplifica um caso clássico de uso do detector síncrono: sua banda lateral superior é quase que completamente mascarada por uma estação interferente. Travando em sua portadora (“Trägersignal”, em Alemão) é possível selecionar a banda lateral inferior, e assim obter uma recepção quase sem interferência.

A visualização em cascata revela a estrutura seletiva de frequência do desvanecimento conforme mostra a tela acima em que há uma emissora em AM e duas em DRM na faixa de 49 metros.

Você sempre se perguntou sobre o que seria aquele apito rápido que passa pela frequência enquanto está ouvindo algo? Muito provavelmente é uma ionossonda, ou seja, um transmissor constantemente sintonizado com velocidade média de 100 kHz por segundo usado para detectar a capacidade de reflexão das camadas ionosféricas. A da tela acima suprime a região dos 5000 kHz – como não podia deixar de ser, para não interferir nas emissoras de sinais horários.

Iniciada por volta das 21:00 UTC (parte inferior da tela), esta cascata mostra a faixa entre 4720 kHz e 5120 kHz até cerca de 07:00 UTC (usei o SDR-14). A partir da análise da figura você saberá os horários de entrada e saída do ar bem como o desvanecimento e aparição de todas as emissoras (e as interferentes), sendo possível saber o melhor horário para escuta.

Artigo traduzido mediante autorização do autor. A publicação em qualquer outro meio é expressamente proibida.

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