Station radio-amateur ON4NB
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Digimodes, PSK31, Digipan, Tutoriel...

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Tutoriel, Les modes digitaux.

1 : DIGIMODES, généralités :

Parmi les modes digitaux, le PSK31 est l'un des modes les plus utilisés, probablement, parce qu'il offre de nombreux avantages :

- l'occupation très réduite des bandes .
- L'affichage du spectre qui montre l'activité des stations présentes sur toute une bande.
- Le choix d'une fréquence unique en début de bande couvre le trafic sur toute la bande 
- Inutile de retoucher le cadran de l'émetteur-récepteur quand il est réglé.
- Le passage d'une station à une autre est presque instantanné.
- Certains programmes permettent de décoder plusieurs stations simulanément.

La mise en oeuvre de ces programmes demande certaines précautions, pour ne pas créer des interférences gênantes sur les fréquences voisines.
C'est le cas si l'OM a laissé par inadvertance le volume de sa carte son à un niveau maximum... Le signal BF injecté, dépassant le niveau de tension prévu sur l'entrée micro, il y a surmodulation et on voit apparaître des "splatters", on "éclabousse" ! Le signal théoriquement très étroit prend alors la place de plusieurs stations PSK.

Il est également préférable de placer une interface qui isole la station radio du PC...

Elle se compose de trois parties essentielles :
- La liaison du récepteur vers l'entrée de la carte son,
- La liaison de la sortie audio (BF) de la carte son vers l'entrée micro du Tx/Rx
- La commande PTT, généralement commutée par un port série, COM 1 par exemple.
Il est conseillé de prévoir une "isolation galvanique" dans ces liaisons, en insérant des transformateurs BF pour isoler les signaux audio, et un opto-coupleur et / ou relais dans la  ligne de commande PTT qui commutera l'émetteur.

2 : le DIGIPAN

Comment télécharger, installer et régler les paramètres du DIGIPAN

Le site de WM2U donne quelques schémas, et un cours de quelques pages, très complet et assez simple à comprendre concernant le DIGIPAN.

Voici le lien vers le cours original ; ce tutorial est en Anglais. et pour vous simplifier la vie, en voici, ci-dessous, la traduction en Français.

Un grand merci à WM2U pour ces informations très utiles.

Ce tutoriel très complet, a été diffusé en anglais par Ernie Mills, WM2U.
URL : http://www.qsl.net/wm2u

Son but est de mettre à disposition une aide pour les radio-clubs voulant organiser des cours concernant le PSK.
Il m’a donc semblé utile de vous faire partager ces pages, de WM2U, surtout si vous rencontrez quelques difficultés à comprendre cet article dans sa langue originale.

Probablement considéré comme l'interface standard PSK pour le PSK31 et le PSK63, c'est le résultat d'un effort commun entre « Skip Teller, KH6TY » and « Nick Fedoseev. UT2UZ ».
C'est un programme très facile à télécharger, à installer, à configurer et mettre en œuvre. Il est bien supporté, et le croiriez-vous… c'est le gratuiciel !

« Digipan » est une contraction des mots « Réglage d'accord Panoramique Numérique » .
Digipan apporte à l'opérateur un affichage panoramique du spectre des fréquences actives, sous forme d'une échelle s’étendant sur toute la largeur de l'écran de l'ordinateur.
Avec les émetteurs-récepteurs actuels vous obtenez une couverture d'affichage de spectre couvrant de 2000Hz à 3000Hz ; si la bande moyenne fréquence (IF) est réglée sur le filtrage le plus large, vous pourriez voir au moins de 40 à 80 stations PSK31 simultanément.

Avec cette présentation du spectre sous forme de chute d'eau, vous pouvez immédiatement trouver les fréquences inutilisées et disponibles pour lancer appel CQ, ou en mettant simplement les deux curseurs disponibles sur n'importe quelles traces de PSK31, vous pouvez copier simultanément deux QSO'S.
Pour placer un curseur cliquez simplement avec le bouton de la souris sur une trace visible sur le spectre ; le clic gauche place le « diamant » (carreau rouge) sur la trace, et le clic droit place l'autre (triangle bleu).

Ok, laissons ça de coté pour le moment . D'abord téléchargez le logiciel, disponible sur http://www.digipan.net/download/. Cliquez sur le .exe et installez-le.
Vous avez placé l’interface entre l'Ordinateur et la Radio hein ?
Si pas allez sur ma page http://www.qsl.net/wm2u/interface.html et faites-le.

NOTEZ : Digipan 2.0 fonctionne mieux sur un processeur Pentium 266 MHz ou plus rapide et exige le Windows 95 ou plus supérieur.

(Note de ON4NB : j’ai installé Digipan 1.7 sur un PC tournant sous Linux UBUNTU, il s’installe et fonctionne sans problème avec le programme WINE configuré en émulation windows XP, mais bien sûr, avec les mêmes limitations que celles citées plus bas pour Windows Vista).

Maximisez le programme sur l’écran et vous verrez une fenêtre semblable à celle-ci-dessus. Cliquez sur « Configurer » et remplissez vos données personnelles comme le votre indicatif, Nom, QTH, etc. puis cliquez sur l’onglet « Canal » et choisissez le mode dual channel (deux canaux).
Cliquez maintenant sur « View » et assurez-vous que toutes les options sont sélectionnées, cliquez ensuite sur « Options » et sélectionnez AFC, Snap et Rx.
Dans l’onglet « Mode » vérifiez que BPSK soit sélectionné.
Dans le menu « Clear » vous constaterez que vous pouvez sélectivement effacer chacune des fenêtres ou les effacer toutes.
Le bouton Snap fera sauter le curseur instantanément sur la trace du signal le plus proche.

Sous l’onglet « Configure », vous pouvez écrire vos fonctions macros F(n), vos Ctrl-F(n) et régler le taux d'échantillonnage à 11025Hz.
Pour une bonne explication concernant le taux d'échantillonnage référez-vous s'il vous plaît à l’article de « Peter Martinez » dont la traduction est également accessible ici .
Cliquez sur « Configure » puis choisissez « Sound-card » et réglez le taux d’échantillonnage.
Dans « Configure » choisissez ensuite « serial port » et n'oubliez pas d’indiquer au programme quel est votre port com actif, et pendant que vous y êtes indiquez quelle ligne vous allez utiliser RTS ou DTR, pour la commutation PTT.
(Note de ON4NB : si vous utilisez un PC portable qui ne possède pas de port RS232, vous devrez d’abord connecter une interface « USB vers RS232 » avant de pouvoir régler ce paramètre – si le port n’est pas connecté ou pas reconnu Digipan vous donnera une « erreur opening COM1 »)

Dans le menu « Configure » / « color » vous pouvez aussi ajuster vos préférences pour la couleur de chaque fenêtre et la police de caractères.
J'aime avoir des couleurs différentes pour les deux les fenêtres Rx pour que je sache quelle fenêtre est active.

Ainsi, en utilisant les réglages ci-dessus votre système sera opérationnel.
Lisez les fichiers d'aide pour trouver les réglages vous donnant les meilleures performances en répondant à vos préférences personnelles.

En bas de l'écran sont visibles quelques boutons supplémentaires.
Le bouton « Swap » permet simplement de sélectionner entre les deux fenêtres Rx, la fenêtre active. C'est vraiment pratique si vous voulez travailler une station et en surveiller une autre. Si vous voulez contacter l'autre station après avoir fini votre QSO, cliquez simplement sur SWAP et commencez à travailler avec l'autre station.

L'indicateur IMD (Distorsion d'Intermodulation), est unique à PSK.
Comme le rapport RST estimé, la lisibilité, la force et la tonalité, ne disent pas grand-chose à l'opérateur concernant ses conditions de transmission PSK, en remplacement, on utilise l'IMD. Cela mesure la 3ème harmonie par rapport au signal principal, et le résultat est logarithmique.
Une valeur de -25dB est considérée comme bonne.

Cette copie d'écran de la chute d'eau est un exemple de carte son présentant une surmodulation. Remarquez que vous pouvez compter jusque la 15ème harmonique et il éclabousse sur 500Hz en supprimant l’espace pour au moins 6 QSO'S PSK31.

Dans le menu « Configure » cliquez sur « Waterfall drive » et mettez le curseur de réglage du potentiomètre de microphone à environ 75 %.
Maintenant, raccordez l’émetteur sur charge fictive ; cliquez sur le bouton de T/R pour émettre un signal.
Cliquez sur l’onglet « Configure » puis dans le menu sur « transmitter drive » et augmentez le Volume micro et /ou le curseur WAV de la carte son en surveillant l'indicateur d’ALC sur la station.
Aussitôt que l'ALC commence à dévier, s'arrêter. C'est la puissance maximale que vous pouvez utiliser pour maintenir un signal propre.
Sur mon système ce sera typiquement entre 50 et 70 watts.

Cette copie d'écran de chute d'eau montre un signal Pactor qui a démarré en plein sur mon QSO PSK, effaçant complètement le texte de Rx. Il y a vraiment des malades hein!

Vous pouvez voir que le signal Pactor pourrait bien effacer environ 4 QSO'S PSK. Mais les clics de commutation couvrent l'affichage complet de l'indicateur de chute d'eau d'un bout à l'autre.
Assurez-vous s'il vous plaît que vos signaux ne causent pas ce type d’éclaboussures.

Vous remarquerez, juste au-dessous des boutons « Log » un peu à droite de l’écran, qu’il y a trois boutons dont nous n'avons pas encore parlé.
Ce sont vos boutons de contrôle d’enregistrement dans le fichier journal (log).
Le petit "*" à gauche de ces boutons vous indique que vous n’avez pas encore enregistré le dernier QSO dans le log.
Pour le faire, cliquez simplement sur le bouton Save (la disquette juste à coté).
Le bouton avec les lunettes fait apparaître la fenêtre d’édition du fichier journal.
D'ici vous pouvez Supprimer, Éditer ou Envoyer tout ou une partie du fichier journal vers un autre fichier.
Ce fichier peut alors être facilement imprimé, ou envoyé par courrier électronique.

Avant de vous laisser aller, juste un mot rapide de Macros :
L'écriture de Macros dans Digipan ne pourrait avoir été rendue plus simple.
Il y a douze boutons disposés au long de la fenêtre principale, juste au dessus.
Ce sont les touches de fonction F(n), qui sont affichées, et si vous cliquez sur le petit bouton de droite marqué avec "^" vous voyez apparaître les boutons macro accessibles par Cntl F(n) . Si vous faites un clic droit sur n'importe lequel d'entre eux, une fenêtre d'édition s’ouvre.
D'abord, entrez une étiquette pour votre bouton de macro dans la petite fenêtre en haut.
La plus grande fenêtre à gauche vous permet d’écrire votre macro.
Maintenant contrôlez la fenêtre à droite. Ce sont vos « métacommandes » que vous pouvez inclure dans vos scripts de macro.
Cliquez sur le curseur dans votre texte à la position où vous voulez placer une métacommande, choisissez la métacommande dans la fenêtre de droite et cliquez simplement sur le bouton ' < < ' pour l’entrer. Facile hein!

Pour garder un bel aspect à votre texte, n’oubliez pas d’inclure un CR (retour chariot) à la fin et/ou au début de la macro que vous utiliserez à la suite d’un texte. Ca permettra à votre texte de rester bien aligné et agréable à lire.
Je pense que les métacommandes sont très bien expliquées par elles-mêmes, donc nous ne nous attarderons pas plus longtemps sur ce point.

Dans l’onglet « Configure », / « Waterfall drive », ajustez le curseur de niveau d’enregistrement Windows de manière à obtenir un arrière plan de la chute d’eau bleu moucheté dans la fenêtre affichant le spectre dans le bas de l’écran de Digipan, avec l’échelle calibrée vers le dessus.

Si vous utilisez le Windows 95, vous pouvez atteindre la fenêtre de Contrôle d'Enregistrement, en choisissant Options de volume /Propriétés /Ajuster l'enregistrement et en cliquant sur ok.
L’entrée Microphone ou la commande de niveau de l’entrée Ligne doit être sélectionnée pour l'affichage. Appuyez sur le bouton de T/R du Digipan, et dans le menu « Configure » / « transmitter drive », ajustez le volume et la commande de niveau WAV de manière à ce que l'ALC soit juste réglé à Zéro. Une fois que l'ALC dévie, vous pourriez avoir des distorsions en sortie.
Appuyez sur le bouton de T/R de nouveau pour arrêter la transmission et le revenir en mode Réception.

Ok, maintenant pour ceux qui veulent travailler en « split mode » comme, en effet certains opérateurs DX travaillent en split, particulièrement pour essayer de contrôler un « pile-up », Vous pouvez dans ce cas aller dans le menu « Lock » verrouiller la fréquence d’émission : Quand vous avez choisi la fréquence TX avec le curseur et que vous verrouillez la fréquence, le petit drapeau sur la fréquence active TX devient rouge.
Si vous changez de fréquence en réception, la fréquence reste verrouillée sur celle de transmission et le petit drapeau reste sur TX mais votre curseur suivra sur la fréquence RX. Cela vous permet de transmettre sur une fréquence et recevoir sur un autre.
Déverrouillez la Fréquence TX, quand c'est fait, la transmission se fera de nouveau sur la même fréquence qu’en réception, comme indiqué par le petit drapeau en forme de diamant ou de triangle, et le drapeau au-dessus du curseur sera vert.
Régler l'échelle du DigiPan pour lire la fréquence RF réelle transmise :

Sous l’onglet « Configure »/ « Band », indiquez la bande que vous voulez afficher sur l'échelle comme bande active, l'étiquette de début de spectre dans la fenêtre, et entrez la fréquence de début de Spectre en kHz, ou en KHz et dizaines de kHz, et cochez USB ou LSB si vous voulez que l'échelle affichée montre la fréquence plutôt que la tonalité.
Si vous choisissez USB, qui est généralement la norme, la fréquence de début de spectre à entrer est l’extrémité basse du segment de bande que vous voulez couvrir, et si vous choisissez LSB, c'est l’extrémité supérieure du segment de bande.
Il est important de noter que la fréquence de Début de Spectre est "le battement zéro " c’est la même fréquence, qui sur le cadran de l'émetteur-récepteur et qui sera affichée en début d’échelle sur l’écran d’ordinateur, donc il est suggéré de débuter le spectre 0.5 kHz avant la première fréquence de travail désirée.
Par exemple, pour travailler en 20 mètres en USB, le PSK31 commençant à 14070, il faut entrer 14069.5 comme fréquence de début de spectre.
Réglez le cadran de votre émetteur-récepteur à 14.069.5 MHz et DigiPan affichera de 14.069.5 MHz à 14.073 MHz pour vous.
Ne touchez plus le cadran de l'émetteur-récepteur après le réglage de l'échelle, DigiPan lira l’échelle correctement.
Mémorisez la fréquence de début pour chaque bande si vous en avez des mémoires.

On recommande fortement d’utiliser le PSK31 et le PSK63 dans des bandes séparées. Il y a eu un problème quand quelques progiciels qui sont apparus ont permis de commuter entre PSK31 et PSK63 instantanément ; ils ont causé pas mal de QRM aux QSO'S adjacents quand ils étaient commutés de PSK31 vers le PSK63. S'il est nécessaire d'effectuer des tests de commutation entre le PSK31 et le PSK63, utilisez la section réservée au PSK63.

On recommande donc que les fréquences suivantes soient adoptées :

Les fréquences d’appel qui ont été décidées pour le PSK31 sont pour l'instant :
1838.15 kHz, 3580.15 kHz, 7070.15 kHz, 7035.15 kHz, 14070.15 kHz,
21070.15 kHz, 28120.15 kHz, 50.290 MHz, 144.144 MHz, ( 222.07 MHz ),
432.2 MHz, (909 MHz )
et 10137.15 kHz, 18100.15 kHz, 24925 kHz sont les fréquences suggérées pour les bandes WARC.

Les fréquences d’appel qui ont été décidées pour le PSK63 sont pour l'instant :
1838.15 kHz, 3582.5 kHz, 7072.5 kHz, 7037.5 kHz, 14072.5 kHz, 21072.5 kHz, 28122.5 kHz, 50.290 MHz, 144.144 MHz, (222.07 MHz), 432.2 MHz, (909 MHz),
et 10142.5 kHz, 18102.5 KHz et 24925 kHz sont les fréquences suggérées pour les Bandes WARC.

Utilisez le filtre le plus large disponible sur votre récepteur.
Si le filtre est de 3.5 kHz de largeur, les stations entre 14.070 et 14.0730 pourront être contactées.
Si le filtre est seulement de 2.5 kHz de largeur, seules les stations entre 14.070 et 14.072 seront visibles sur l’écran.
Bien qu'il soit possible de copier des stations puissantes quelque peu à l'extérieur de la bande passante du filtre, des essais de transmission trop loin hors des limites de la bande passante du filtre aboutiront généralement à des niveaux de puissance très réduits.

Si vous deviez utiliser la LSB, cochez LSB, mettez l'émetteur-récepteur sur 14.073 MHz et la fréquence de Début de Spectre de Digipan à 14073.0 kHz, et DigiPan s’accordera 2.5 kHz plus bas pour vous, dans la largeur du filtre IF.
DigiPan mémorisera les valeurs d'échelles que vous entrez, de sorte que quand vous changerez de bande, il sera seulement nécessaire de choisir la bande active, et les graduations sur l'échelle seront lues correctement.
Vous pouvez éditer la Bande par défaut et la fréquence de début de Spectre pour n'importe quelle bande et n'importe quelle fréquence, et l’échelle de DigiPan sera lue correctement, tant que la fréquence est entrée en kHz.
Rappelez-vous seulement de toujours mettre la même fréquence de début de Spectre que la fréquence affichée sur le cadran de l'émetteur-récepteur et de choisir la même bande latérale sur chacun des appareils, TX-RX et ordinateur.

Bien. Un rapide commentaire en passant, concernant Microsoft Windows Vista ; on dit que Windows Vista ne fonctionne que partiellement.
"Vista ........ pose problème avec Digipan car les menus configure » / »transmitter drive » et « configure » / « Waterfall drive » ne marchent plus parce que Microsoft a abandonné « sndvol32.exe ». Vista ne garde pas de compatibilité descendante avec les anciennes versions comme Windows XP, donc, les commandes « transmit drive » et « waterfall drive » ne fonctionnent plus dans DigiPan.

Vous devez donc régler le niveau de « transmit drive » par le réglage de volume du haut-parleur de Vista et le « Waterfall drive » avec le gain du microphone ou d’entrée ligne sous Vista.

(Note de ON4NB : sous Linux, vous réglez également les niveaux d’entrées et sortie par les commandes de la carte son et non par Digipan, c’est logique !)

Un commentaire concernant le contrôle de CAT : si vous essayez d’enclencher le PTT avec DigiPan et le CAT, sachez que DigiPan ne supporte pas la commutation du PTT par la commande de CAT. C’est ainsi, mais ce n’est pas grave hein !
Donc cliquez sur quelques traces dans la chute d’eau et regardez s’il y a quelqu’un qui lance CQ ; si c’est le cas, cliquez sur son indicatif, et il se transcrira automatiquement dans la fenêtre « indicatif » de la barre de connexions.
Si vous définissez sur une touche, une macro qui dit <TX><CALL> de <MYCALL><RX>, et que vous cliquez sur cette touche de fonction, votre station passera en émission et la station se verra appelée par vous. Pendant qu’il est occupé à vous répondre, vous pouvez préparer votre réponse dans la fenêtre TX, empiler des macro à la suite du texte que vous préparez, et même inclure des métacommandes, prêtes à être envoyées quand c’est votre tour de transmettre.
Si vous cliquez sur le Texte , le nom sera automatiquement inscrit dans le champ « Nom » ; si vous maintenez la touche « shift » enfoncée, et que vous cliquez sur le texte, il sera automatiquement enregistré dans le champ QTH.

Au fait, par la même occasion, dans le menu « mode » vous trouverez une option qui permet de recevoir les stations pactor. C’est une bonne chose ?.
Vous serez un jour ou l'autre, heurté par l’intrusion d’une station station Pactor sur votre fréquence. Peut-être est-ce exprès, ou peut-être est-ce l’un de ces robots infernaux.
Dans ce cas, commutez en mode réception Pactor, notez la date , l’heure, le mode et la fréquence sur laquelle transmet la station, plus d’autres détails que vous trouvez appropriés, et envoyez le tout par courrier électronique au FCC.
Ils sont très intéressés de faire cesser ces intrus créant des interférences.

Bien, cela devrait aller maintenant ! Allez, vite sur l'air.
Dans l'espoir de voir bientôt votre trace dans ma chute d'eau hein!
Profitez bien de Digipan,
Ernie WM2U

French translation / Traduction française : Dany Surquin – ON4NB

Suite à cette publication, j'ai reçu quelques questions auxquelles j'ai répondu par e-mail, mais pour en faire profiter la communauté, j'ai ajouté une page QUIZ contenant des comparaisons entre les versions 1.7 et 2.0 du digipan.
Si vous considérez qu'il manque quand-même une information, ou qu'un point de ce tutoriel manque de clarté, n'hésitez pas à me contacter par e-mail je le compléterais volontiers à votre demande.

3 : le SIM31

Dernière mise à jour: 24/09/2012




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