Ricezione bollettini meteo Synop con Multipsk

Con il software Multipsk si possono ricevere e decodificare i bollettini meteo marini emessi in RRTY (RadioTeleTYpe) sulle frequenze in HF dalle stazioni del Deutscher Wetterdienst (DWD), il Servizio Meteorologico tedesco.
I bollettini riguardano le zone del Mare del Nord, il Mar Baltico, la Groenlandia, le Canarie ed il Mediterraneo e sono una valida integrazione ai bollettini Navtex in quanto danno previsioni anche fino a 5 giorni invece delle sole 24 ore.
Lo standard utilizzato è il Synop a 50 baud ed uno shift a 450 kHz (differenza di frequenza fra i due segnali inferiore e superiore).
Le emissioni sono raggruppate in due programmi.

1. prevalentemente in lingua inglese dalle stazioni (frequenze) DDK 2 (4583 kHz), DDH 7 (7646 kHz) e DDK 9 (10100,8 kHz)
2. prevalentemente in lingua tedesca dalle stazioni (frequenze) DDH 9 (11039kHz), DDK 8 (14467,3 kHz) e DDH 47 (147,3 kHz), quest'ultima sulle onde lunghe ha uno shift di 85 khz

Le schedule aggiornate dei due programmi in formato pdf le trovate a questi link:

DWD Programma 1 - DWD Programma 2

Sintonizzata la stazione sul ricevitore in modo USB o RRTY (per esempio DDK 9 sui 10100,8 kHz è la più potente ed ha un segnale abbastanza costante durante le 24 ore) e lanciato il software, selezioniamo il modo SYNOP/SHIP, regolando il livello del volume dal mixer in modo da avere un valore intorno al 50-60% e cliccando sul picco del segnale a destra.

Il programma dovrebbe avere già impostati di default i valori corretti, ma se li avete modificati in precedenza potete intervenire cliccando su MODE e selezionando nel modo RRTY 50 baud e lo shift a 450 kHz.

Se sullo schermo vedrete comparire dei codici numerici come nell'immagine sopra vuol dire che state ricevendo i dati meteo dei punti di rilevazione (navi, boe, stazioni di terra) e se la decodifica è corretta si aprirà anche un altra finestra dove verrà visualizzato su una mappa il punto di rilevazione con il rispettivo codice ed il bollettino emesso.

In questa finestra, nella banda gialla avremo una conferma della correttezza della decodifica del messaggio ricevuto ed in caso contrario verrà indicato quale dato non risulta corretto.

Cliccando su Maps possiamo scegliere la mappa da utilizzare o definirne una a nostro piacimento e da Display possiamo scegliere con quale dato vogliamo che vengano visualizzate le stazioni ricevute: callsign, temperatura, vento, pressione.

Ogni stazione ricevuta viene salvata in un file e può essere richiamata la lista secondo l'orario di ricezione o in ordine alfabetico, potendo inoltre visualizzarle tutte su DxAtlas o GoogleEarth.

Oltre ai dati in versione sinottica vengono inviati in determinati orari anche dati in versione testuale che vengono visualizzati direttamente nella finestra principale.

Nelle pause avremo invece una stringa di testo tipo questa:

NNNN

CQ CQ CQ DE DDK2 DDH7 DDK9

FREQUENCIES   4583 KHZ   7646 KHZ   10100.8 KHZ

RYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRYRY

Maggiori e più dettagliate info sulle altre opzioni del software potete trovarle nel file Help all'interno del programma.

Prove di ricezione immagini dai satelliti meteo NOAA

Stimolato da un interessante post sulla ricezione dei satelliti meteo, ho testato la capacità della mia attrezzatura di poter ricevere le immagini inviate dai satelliti NOAA nella banda VHF utilizzando la chiavetta RTL-SDR ed i software SDRSharp e WXtoImg.
L'antenna utilizzata è la solita bibanda verticale VHF-UHF, certo non la più adatta per la ricezione dei segnali in movimento dai satelliti, ma che in passato mi ha comunque permesso di ricevere i segnali dalla stazione orbitante ISS.
La preoccupazione maggiore era la capacità da parte del mio pc vecchiotto dotato di un Pentium 4 (soprannominato a ragione "ferro da stiro" dall'amico Cristian) di elaborare i dati senza sovraccaricare la CPU, viste le raccomandazioni riportate nel post suddetto che consigliavano di utilizzare processori veloci e 8 Giga di RAM altrimenti non sarebbe stato in grado di processare e decodificare i segnali nello stesso tempo.
Invece il tutto ha funzionato a dovere e le prime prove hanno dato esiti positivi, anche se parziali, ma solo sotto l'aspetto della completezza delle immagini, quindi della difficoltà di ricevere un buon segnale per tutta la durata della trasmissione (dai 9 ai 12 minuti circa)
Le frequenze utilizzate dai satelliti meteo NOAA 19, NOAA 18 e NOAA 15 sono rispettivamente 137.100, 137.9125 e 137.620 MHz.

Qui sopra uno screenshot del segnale durante la ricezione con SDRSharp.
Le impostazioni da effettuare per una buona ricezione, seguendo i consigli nel sito, sono le seguenti:

• Mode: WFM
• Filter bandwidth: 40000
• Squelch: Off
• AF Gain: 60-70% (questo può variare e va regolato eseguendo un test con WXtoImg)
• Input/Output: Microsoft Sound Mapper per me (Win XP e scheda audio Realtek AC'97), ma per altri sistemi potrebbe essere necessario un Virtual Audio Cable (VAC)
• Samplerate: 1.024 MSPS
• RF Gain: 34 dB (anche questo valore va regolato in modo ottimale per avere il miglior rapporto segnale/rumore)

Il software WXtoImg permette di registrare, decodificare e processare i segnali ricevuti, oltre al salvataggio ed alla successiva rielaborazione secondo diversi standard.
Lanciato il programma (scaricabile qui) come prima cosa è importante aggiornare i dati dei satelliti e per far questo basta andare nel menù File e selezionare Update Keplers.
Terminato questo, è opportuno inserire le coordinate della propria posizione alla voce Ground Station Location nel menù Options.
Ora possiamo verificare il passaggio dei satelliti selezionando Satellite Pass List dal menù File: otterremo una lista di previsione dei passaggi dei satelliti per il periodo da noi scelto con nome del satellite, direzione, elevazione massima, ora d'inizio, durata e frequenza utilizzata (è anche direttamente stampabile).
Avremo maggiore possibilità di ricevere un buon segnale durante i passaggi con un alto valore di elevazione rispetto all'orizzonte (MEL), quindi con i valori più vicini a 90 (0° è l'orizzonte), sempre che sia utilizzata un antenna a polarizzazione circolare.
E' importante, se utilizziamo questo programma per la prima volta, tarare il volume in modo corretto e per far questo ci mettiamo in ricezione durante un passaggio e regoliamo l'AF Gain in SDRSharp in modo da avere nel riquadro in basso a destra di WXtoIMG un valore intorno al 50-60% di colore verde, mentre se di colore giallo o rosso dovremo aumentare o diminuire il livello, senza dimenticare l'impostazione del livello del mixer selezionabile dal menù File e cliccando su Mixer Control.

Dopo aver regolato il livello del volume possiamo passare alla ricezione vera e propria.
Selezioniamo Record dal menù File e nella finestra che si aprirà selezioniamo Record and auto process, spuntando anche Create image e cliccando infine su Auto Record.
Quando il satellite che attendiamo salirà dall'orizzonte secondo la schedula, il programma inizierà a decodificare il segnale ricevuto e nella finestra Image vedremo comparire prima solo dei puntini bianchi e neri e quindi l'immagine sempre più nitida.
In questa finestra avremo anche le info sul nome del satellite, data, ora, elevazione, azimuth, tempo trascorso, durata totale, livello del volume, percentuale ricevuta della trasmissione.
Non preoccupatevi se vedete l'immagine spezzata come se fosse fuori sincronia perché poi verrà rielaborata senza problemi.
Terminata la ricezione i dati vengono processati e vengono create e salvate le immagini ricevute che potete ritrovare nella finestra Saved Images.

L'elaborazione dei dati permette di avere immagini a contrasto elevato, mappa colori agli infrarossi (MCIR), multispettrali (MSA), false-colour (HVCT) ed altri selezionabili dal menù Enhancement.

Nella finestra Audio Files avremo le registrazioni effettuate che potremo selezionare per essere rielaborate.

Nella finestra Raw Images avremo l'archivio delle immagini ricevute in formato raw.
Ulteriori info sul funzionamento del software le potete trovare nel menù Help del programma.
Da queste prime prove posso affermare che non è difficile ricevere delle buone immagini dai satelliti meteo, viste anche le mie condizioni d'ascolto dove l'antenna è posizionata sul balcone nel centro abitato e buona parte dell'orizzonte è schermato da una collina e dai palazzi circostanti.
Il segnale diventa decente quando l'elevazione supera i 30°, ma è importante anche la direzione del satellite (azimuth) perché sia a vista.
Ovvio che la migliore soluzione sarebbe quella di avere un'antenna dedicata e posizionata in modo che abbia una vista la più ampia possibile sull'orizzonte.

In conclusione, anche con la nostra economica chiavetta SDR, non occorre avere un pc particolarmente potente per riuscire a ricevere le immagini in tempo reale dai satelliti meteo.
Un grazie ancora al sito SDR for Mariners dal quale ho tratto molte di queste informazioni.

Ricezione ADS-B con software RTL1090

Con le chiavette SDR è noto che è possibile ricevere e decodificare i dati ADS-B del traffico aereo trasmessi sulla frequenza dei 1090 MHz.
Uno dei software che ho testato con la mia chiavetta RTL2832U-E4000 è RTL1090.

La versione provata è la Beta 102, sottoposta quindi ancora a verifiche del suo buon funzionamento, ma è scaricabile anche la versione 100, già testata con i diversi software disponibili, al seguente indirizzo http://rtl1090.jetvision.de/
Dopo aver installato e lanciato il programma, viene rilevata la chiavetta e si può già provare a ricevere i segnali senza modificare nessuna impostazione, come nell'immagine accanto.
Nella finestra Table vedremo comparire i dati dei voli rilevati e da questo primo test ho notato che la decodifica è molto difficoltosa, almeno rispetto all'utilizzo di ADSBSharp, ed il numero di messaggi è di molto inferiore.
Inoltre, molti di essi risultano incompleti, forse dovuto al tipo di linguaggio del software che sul mio pc vecchiotto non riesce a lavorare a pieno regime.
Il programma può essere interfacciato con gli altri software per la visualizzazione dei dati utilizzando la porta TCP che di default è 31001.
Io ho utilizzato Virtual Radar Server impostando nelle opzioni la Network port su 31001 e visualizzando i dati dei voli sul browser.

Nella finestra II/SI vengono elencati i dati dei voli decodificati secondo il codice in Mode-S.
Dopo qualche ora di funzionamento ho rilevato che il Packet Data Rate è molto basso, sempre inferiore a 10/sec, così come è elevato il tempo del ciclo di rilevamento dei dati, quasi sempre superiore ai 200 ms con entrambi gli AGC inseriti (Tuner e RTL), che migliora inserendo solo RTL AGC portando il rumore di fondo ad un livello minore (valore in THR).
Cliccando su Test invece verrà verificata la compatibilità della vostra chiavetta con la ricezione a 1090 MHz, visualizzando la frequenza minima e massima sintonizzabile ed eventuali gap della copertura.
Nella finestra Stats avrete il valore del Packet Data Rate della presa USB.
In conclusione, un buon software che si può utilizzare bene con gli altri software di visualizzazione (Virtual Radar, ADSB Scope, Plane Plotter, ecc.), ma che richiede un buon processore per essere utilizzato al meglio.
Nella pagina del sito indicata sopra troverete un utile manuale per il funzionamento del software e le info necessarie sul significato dei codici e dei colori visualizzati nel programma.

Con SDRSharp versione 1150 decodifica PI Code in FM

Dopo aver aggiornato il software SDRSharp alla nuova versione 1150 ho avuto la piacevole sorpresa di vedere che nella decodifica dei dati rds delle stazioni commerciali in FM, oltre al PS Code ed al Radiotext già presenti, ora è stata aggiunta quella del PI Code, molto utile per chi fa FM DX in quanto, anche in presenza di un segnale non molto forte, è il primo dato che può venire decodificato.
Un importante passo avanti atteso da molti utilizzatori delle chiavette SDR ed appassionati di FM.

Decodifica FM RDS con Multipsk

Nell'ultima versione del software Multipsk 4.24, tra le altre cose, è stata aggiunta la decodifica dei pacchetti rds delle emissioni FM commerciali (87,5-108 MHz) grazie all'integrazione di un demodulatore per SDR.
Le chiavette che per ora possono essere utilizzate sono la FunCube Dongle Pro+ , la Softrock e le RTL-SDR.
I dati vengono trasmessi al programma direttamente dalla scheda audio tramite TCP/IP e non occorre ulteriore software.
Per il funzionamento è però indispensabile copiare nella cartella Multipsk l'eseguibile rtl_tcp.exe che è presente nel file RelWithDebInfo.zip scaricabile qui: http://sdr.osmocom.org/trac/raw-attachment/wiki/rtl-sdr/

Per chi possiede una chiavetta RTL-SDR, lanciato Multipsk bisogna premere Direct via the sound card e RTL/SDR key oltre a +Speaker per ascoltare l'audio (vedi immagine sopra).
Passando alla schermata RX si seleziona FM/RDS ed avremo il waterfall dell'interfaccia dove dovremo inserire la frequenza desiderata.
Per rendere effettiva tale frequenza dovremo premere su Transceiver ed avremo visualizzata la frequenza in ascolto sull'interfaccia.
Questo passaggio deve essere ripetuto ogni volta che vogliamo cambiare frequenza, chiudendo ogni volta solo la finestra Transceiver.

Se la decodifica avviene in modo completo, si avranno visualizzati tutti i dati relativi a PI CODE, PS CODE, frequenza, tipo di programma, radiotext, frequenze alternative, oltre a data e ora.
Alcune considerazioni sul funzionamento del software:

• la decodifica non è rapida (spesso piuttosto lenta) e non sempre in relazione al liovello del segnale ricevuto. Non so se questo sia solo a causa del mio pc lento. Il PI CODE è comunque il primo dato che si riesce a decodificare
• l'utilizzo della CPU con aperto solo Multipsk si aggira fra il 40-50% e non cambia premendo Slow PC
• utilizzando una chiavetta del tipo RTL/SDR viene consigliato di mettere in Auto il Gain e questo non sempre favorisce la pulizia dei segnali. Provando anche ad abbassare ed alzare il gain dalla finestra Transceiver non si hanno dei benefici in quanto non si sa a quanti dB si sta lavorando. Sarebbe stato meglio poter intervenire manualmente per regolare il guadagno
• diverse stazioni che arrivano bene sia con il Sangean che con la stessa chiavetta utilizzando SDRSharp qui si fanno fatica ad ascoltare, forse a causa di quanto sopra detto e, per chi come me che ha potenti ripetitori FM a pochi chilometri, occorrerebbe poter intervenire sul guadagno in modo adeguato per non saturare il ricevitore e non rischiare di ricevere diversi segnali fantasma
• anche la larghezza di banda del segnale è fissa a +/- 96 kHz e questo non permette di separare due forti stazioni adiacenti, seppur rendendo più difficile la decodifica rds

Speriamo che ulteriori passi avanti possano essere fatti per lo sviluppo di questo software.
Per chi come me che ha un pc non potente, questo software è comunque l'unico per ora che possa essere utilizzato per la decodifica del PI CODE, decodifica che ancora non è possibile con SDRSharp.