你曾经用短波收音机接收到过基准信号吗?这些信号对于测试某个短波频段的传输状态、调试天线和修理收音机、评估比较实际灵敏度和噪声都很有帮助,随着SDR设备的普及,还能根据信号的波形图谱测试不同设备的接收性能,今天和电台小叔BG5WKP一起来看这篇文章,测试部分内容有删节!
寻找基准信号:国际信标项目文:13dka
如果您真的喜欢在天线和收音机维修上折腾点啥以充分利用这些故障无线电设备,那么您可能拥有自己的一套参考信标站。如果这对您来说是一个新概念,那么参考信标站是您认为易于检查传播、收音机的一般功能、尝试改善接收或比较收音机的任何电台……理想情况下,它们在您需要时始终开启,并以各种方式接收来自世界各地信标站的信号,以确定几个短波频段的传输优势和距离。传统的来源当然是 HF短波频段上的时间授时台信号和 VOLMET 站,即使后者每小时只给你两个 5 分钟的时间来测试来自特定地区的接收。
一个可靠的基准弱信号源对我来说特别理想,因为我喜欢在户外证明和比较无线电接收器的实际性能,这是德国北海沿岸一个无 QRM 的地方。在没有人为噪声和增加 10dB 天线增益的海边,找到具有“草根”信号水平的基准站与过去相比是一个不同的挑战:使用稍大的天线,这些站往往是在那里很响,即使在活动最小的一尘不染的太阳下的基线电离层条件也是如此。简而言之,我的旧基准站不再那么好用了,我不得不寻找新的东西。
国际信标项目 (IBP)
您之前可能听说过国际信标项目,也可能在 KiwiSDR 上看到过它(他们在频段下拉列表中为 IBP 频率进行了预设),以及 OpenWebRX 客户端如何向您显示当前正在使用的信标。我不得不承认,直到最近我才完全忽略了 IBP 的存在,也许是因为我在尝试 Kiwis 时很少听到它们中的任何一个。然后我将 5 个频率存储在我的小 Icom 中,以检查我在户外如何听到它们,只有在那里我才完全意识到它们正是我正在寻找的。当我开始在家里处理电台的录音时,我开始明白它们可能有多么惊人的作用!
这是怎么工作的
与分散在各个频率上的经典低功率传播信标不同,IBP 由 18 个具有共同属性和共同传输格式的信标组成,分布在(几乎)所有大陆,在精确、同步的 3 分钟内每个频段仅填充一个频率日程。这是带有 20m/14100 kHz 传输时间表的电台列表:
每个信标在 3 分钟的周期内有一个 10s 的时隙,在一个频段上完成传输后,它将跳到下一个频段,直到达到 10m 频段。这意味着每个电台将从 20m (14100 kHz) 开始,10 秒后将在 17m (18110 kHz),20 秒后在 15m (21150 kHz),30 秒后在 12m (24930 kHz) 和 40 秒后(2820 kHz) )。然后它将再次在 20m 上以 3 分钟的周期等待轮到它。
这也意味着您无需学习识别信标的代码:您所需要的只是手腕、计算机或智能手机上一个全新同步的时钟,该网站为您提供实时更新时间表和所有应用程序列表平台和设备。
有趣的哔哔声和啸叫声
每个信标本身都是一个非常具有挑战性的 DX 目标,IBP 信标带有内置评分系统!每个信标发送它的呼号和一个 1 秒的 100 瓦(对于信标来说是很多)的破折号加上 10W、1W 和 0.1W 的 3 个连续破折号:
如果您能听到呼号或第一个破折号,您就知道有一条通往该大陆的路径,第 2 到第 4 个破折号告诉您该路径目前有多好——这是评估实际、实用、全球传播条件的好工具。每个频段 3 分钟。如果你想知道现在在你自己的收音机上的波段(至少是上波段)是什么样的,那肯定会比盯着抽象的电离层指数更好。
更重要的是,这 4 个破折号立即挑战我,让我尽可能多地听到它们! 很抱歉进行了以下炫耀,但我发现自己对 1W 和 100mW 信号过分着迷:这并不是真的可以比较,而是想象一下 1W 灯泡会发出多少光(这是经典自行车灯泡的一半)和光可以传播多远,更不用说 100 毫瓦(老式收音机拨号灯泡的 1/7)会发光多远,但以 HF 的形式,这种功率可以达到惊人的范围:
这是纽约联合国总部大楼顶上的 4U1UN 信标,距离这里近 6000 公里或 3730 英里横跨大西洋,连续 3 次,前两个片段分别于 7 月 2 日和 7 月 4 日在 20m 上录制,第三次一 (0:18s) 是 17m 波段,也是在 7 月 4 日:
委内瑞拉加拉加斯的 YV5B(8135 公里/5055 英里),首先在 14100 kHz(世界标准时间 7 月 2 日,上午 0:29)然后在 21150 kHz(世界标准时间 7 月 3 日,20:38):
这是加利福尼亚州的 W6WX(8816 公里/5478 英里),频率为 14 MHz,记录在日出前(UTC 凌晨 2:57),日出后 0:09 的时间戳(UTC 凌晨 4:36),并且意外地在 UTC 午夜 18 MHz(时间戳 0) :19s,只有 3 个破折号):
吹嘘一下,一旦我的兴奋消退了一点,我就意识到这有多大用处:
世界信号发生器
IBP 信标当然一直在那里,除非它们遇到某种问题(目前夏威夷、斯里兰卡和肯尼亚处于离线状态),因此应该至少每 3 分钟在一天中的任何时间接收到一个信标。除了指示传播之外,它们在一天中提供来自所有重要罗盘方位的微弱信号,即使其中一些信号非常强,仍然可以使用 3 个较弱的破折号。这些破折号有用的 10dB 功率步进使 IBP 成为评估和比较接收器灵敏度或更一般地整个接收系统性能以及优化特定目标区域的天线等的独特有意义的信号源 - 您还可以从国家/地区获得信号目前没有其他或没有可靠的指示站。
更重要的是,由于它们是 CW 信号,因此录制的音频信号及其波形图直接反映了 SNR(至少当它们很弱时,因此 AGC 不起作用),因此如果录制增益电平始终相同(例如它在 IC-705 的录音机中),可以比较不同时间的录音并相互关联——甚至在视觉上:
一个实际的例子是在例如之前记录几个 3 分钟的循环。连接径向或提升金属丝支撑,然后在更改后记录另外几个周期。如果差异不大,则可以使用录音来分析和验证更细微的差异,如果您不带计算机在现场进行实验,也许以后可以在安静的家中进行实验。节拍听一个电台,冲出去并做出改变,然后几分钟后当你忘记以前的声音时再次收听电台。
通过将所有录音导入同一个项目到多轨编辑器中,如上图所示,我可以保留录音的完整历史并将新录音与其进行比较,例如验证模糊的感觉,通过制作足够的录音来证明感知的改进不仅仅是侥幸,这样我就可以平均每天或每小时的变化。当然,最好在记录时跟踪条件以将它们包括在任何考虑中:
概念证明
也许你能理解我热衷于在一些实际的接收机测试中尝试这个。我还借此机会尝试了我现在稍微改进的接收器比较设置(如下图):来自普通天线的信号(33 英尺/10 米玻璃纤维杆上的简单垂直电线,如文章顶部所示)进入菱形SS-500 分配器盒(不可见),从那里到要比较的两个接收器,通过线路输出将它们的音频信号记录到一个小型数字现场录音机中。
因为它是我唯一拥有合适 CW 滤波器的其他接收机,也是我唯一能够承受我最喜欢的户外天线所能提供的所有电压的接收机,我不得不用我的小 Belka DSP 来对抗价格高 10dB 的 IC-705。这并不完全是一个苹果对苹果的比较:Belka 的天线输入设计是为了与其短鞭子很好地匹配,所以使这款收音机在这个角色中如此出色的原因可能意味着不太理想或至少是不同的匹配(被动!)外部天线,取决于频率。这就是为什么我不完全确定有多少差异是由于阻抗问题造成的。我还应该说,我无法逆转那个测试,让 Icom 在 Belka 的草皮上与 Belka 对抗:在 26 英寸的短天线上,Belka 会将 Icom按倒在地摩擦。
回到 IBP 信标:为了平整场,我必须在 Icom 上采用 Belka 的 300 Hz CW 带宽,否则将设置为 100 Hz 以在这些信标上获得更好的 SNR(您在 上面吹牛部分中的示例)。将录制的文件加载到我家的 DAW 后,无线电之间的 SNR 差异看起来非常显著:
顶部的 Icom,下面的第二个波形是 Belka DSP。
乌蒙洪山上的 W6WX 信标圆盘天线
该方法当然有一些局限性:首先,接收这些非常微弱的信号确实是一个挑战,例如,在我家的噪音中,我几乎无法接收到其中一个。如果无线电设备没有 CW,则必须使用 SSB 滤波器,然后频率邻域可能会成为问题,并且在比赛周末可能无法正常工作,至少在 20m 上不会。它也没有说明滤波器形状或声音质量、SSB 清晰度或 AM 性能,但这就是其他参考站(如上所示)完成“世界信号工具箱”的地方。
乌蒙洪山上的 W6WX 信标圆盘天线
结论:
这种“IBP”方法似乎是一种非常有意义的评估或比较实际灵敏度和噪声的方法。再次强调了无 QRM 环境的重要性:由于破折号的 10dB 功率步进,我可以肯定地说,顶部只有 10dB(可能甚至更少)的人为噪声会使两个接收器的灵敏度看起来完全相同的。相反,它让我能够大致展示两个接收器之间的差异有多大。
参考信号的 CW 特性可以使它们的录音成为一种有用的、甚至是视觉工具,用于与我的玩具进行短期和长期比较和实验,这对我来说是一个令人惊讶的发现。我还没有证明它的实际用处,但我很确定它会有助于例如对天线概念的实际评估,也许还有我还没有想到的事情。
小叔来啦:
那么你的“基准”和“参考”站是什么?欢迎点评!
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