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WSPR (software para radioaficionados)

WSPR (pronunciado "whisper") es un acrónimo de Weak Signal Propagation Reporter (Reportero de propagación de señales débiles) . Es un protocolo, implementado en un programa informático, utilizado para la comunicación de radio de señales débiles entre operadores de radioaficionados . El protocolo fue diseñado y un programa escrito inicialmente por Joe Taylor, K1JT . El código del software ahora es de código abierto y lo desarrolla un pequeño equipo. El programa está diseñado para enviar y recibir transmisiones de baja potencia para probar rutas de propagación en las bandas de MF y HF .

WSPR implementa un protocolo diseñado para sondear posibles rutas de propagación con transmisiones de baja potencia. Las transmisiones llevan el indicativo de llamada de una estación, el localizador de red de Maidenhead y la potencia del transmisor en dBm . El programa puede decodificar señales con una relación señal/ruido tan baja como −28 dB en un ancho de banda de 2500 Hz. [2] Las estaciones con acceso a Internet pueden cargar automáticamente sus informes de recepción a una base de datos central llamada WSPRnet, que incluye una función de mapeo.

El Protocolo WSPR

El tipo de emisión de radio es “F1D”, modulación por desplazamiento de frecuencia . Un mensaje contiene el indicativo de una estación, el localizador de cuadrícula de Maidenhead y la potencia del transmisor en dBm . [3] El protocolo WSPR comprime la información del mensaje en 50  bits (dígitos binarios). Estos se codifican utilizando un código convolucional con una longitud de restricción K  = 32 y una tasa de r  =  12 . [3] [4] La gran longitud de restricción hace que los errores de decodificación no detectados sean menos probables, a costa de que el algoritmo de Viterbi altamente eficiente deba reemplazarse por un algoritmo secuencial simple para el proceso de decodificación. [3]

Especificación del protocolo

El mensaje estándar es <indicativo> + <localizador de 4 caracteres> + <potencia de transmisión en dBm>; por ejemplo, “K1ABC FN20 37” es una señal de la estación K1ABC en la celda de cuadrícula “FN20” de Maidenhead, que envía 37 dBm, o aproximadamente 5,0 W (límite legal para 630 m ). Los mensajes con un indicativo compuesto y/o un localizador de 6 dígitos utilizan una secuencia de dos transmisiones. La primera transmisión lleva un indicativo compuesto y un nivel de potencia, o un indicativo estándar, un localizador de 4 dígitos y un nivel de potencia; la segunda transmisión lleva un indicativo en formato hash, un localizador de 6 dígitos y un nivel de potencia. Los prefijos adicionales pueden tener hasta tres caracteres alfanuméricos; los sufijos adicionales pueden tener una sola letra o uno o dos dígitos.

28 bits para indicativo,
15 bits para localizador,
5 bits para nivel de potencia,
2 bits para el tipo de mensaje,
total: 50 bits.
código convolucional no recursivo con longitud de restricción K  = 32, tasa r  =  12 .
nsym = (50 + K − 1) × 2 = 162. [3]
Un analizador de dominio de modulación Agilent 53310A que muestra la señal 4-FSK de banda estrecha producida por una Raspberry Pi.

Aplicaciones

Raspberry Pi como transmisor WSPR

El protocolo fue diseñado para probar las trayectorias de propagación en las bandas LF , MF y HF . También se utilizó experimentalmente en VHF y frecuencias más altas.

Otras aplicaciones incluyen pruebas de antena, estabilidad de frecuencia y verificación de precisión de frecuencia.

Normalmente una estación WSPR contiene una computadora y un transceptor, pero también es posible construir transmisores de baliza muy simples con poco esfuerzo.

Por ejemplo, se puede construir una baliza WSPR simple utilizando el Si 570, [5] o el Si 5351. [6] La Raspberry Pi también se puede utilizar como baliza WSPR.

Distribución de densidad de puntos WSPR, enero de 2014 vs julio de 2014, utilizando solo la recepción más distante por punto.

Un reloj preciso es esencial tanto para la transmisión como para la decodificación de las señales recibidas.

Hipótesis del MH370

En mayo de 2021, el ingeniero aeroespacial Richard Godfrey sugirió examinar los datos históricos de WSPR como una forma de definir la trayectoria de vuelo del vuelo 370 de Malaysia Airlines el 8 de marzo de 2014. [7] En noviembre de 2021, Godfrey declaró que creía que su análisis indica que la aeronave voló en círculos durante unos 22 minutos en un área a 150 millas náuticas (280 km; 170 mi) de la costa de Sumatra antes de desaparecer, proponiendo posteriormente un área de búsqueda centrada alrededor de 33°10′37″S 95°18′00″E / 33.177, 95.3 . [8] [9] [10] [11]

En marzo de 2024, la validez de la afirmación de Godfrey aún no se ha establecido. [12] El 6 de marzo de 2024, el documental de la BBC Why Planes Vanish: The Hunt for MH370 examinó la afirmación de Godfrey e informó que los científicos de la Universidad de Liverpool estaban realizando un estudio analítico sobre la posibilidad de utilizar la tecnología WSPR para localizar el avión desaparecido. La Universidad declaró que publicaría sus resultados en un plazo de seis meses. [13] [14]

Historia

WSPR se lanzó originalmente en 2008.

Referencias

  1. ^ "Desarrollo de programas y licencias". wsjt.sourceforge.io/devel .
  2. ^ "Página de inicio del WSJT". Página de inicio del WSJT .
  3. ^ abcd Joe Taylor, K1JT: WSPRing Around the World. QST noviembre (2010), págs. 30-32.
  4. ^ "G4JNT: El proceso de codificación WSPR: Especificación no normativa del protocolo WSPR" (PDF) .
  5. ^ Baliza WSPR con Si 570 y Atmel AVR http://wsprnet.org/drupal/sites/wsprnet.org/files/si570wspr.pdf
  6. ^ Kit transmisor QRSS/WSPR https://qrp-labs.com/
  7. ^ El vuelo MH370 de Malaysia Airlines dejó 'rastros falsos' antes de desaparecer, según sugiere una nueva investigación, Anne Barker, ABC News Online , 5 de mayo de 2021
  8. ^ Browning, Simon (3 de diciembre de 2021). "MH370: ¿Se podría encontrar finalmente el avión desaparecido de Malaysia Airlines?". BBC . Consultado el 27 de enero de 2022 .
  9. ^ Thomas, Geoffrey (7 de septiembre de 2021). "Una tecnología innovadora que da esperanzas reales para una nueva búsqueda del MH370". Calificaciones de aerolíneas . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  10. ^ Thomas, Geoffrey (25 de junio de 2022). "EL EXPERTO EN SEGUIMIENTO DEL MH370 DEMUESTRA SU TECNOLOGÍA UNA VEZ MÁS". Calificaciones de aerolíneas . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  11. ^ Thomas, Geoffrey (28 de octubre de 2022). "MH370: un nuevo artículo de investigación confirma la tecnología de seguimiento de WSPRnet". Calificaciones de aerolíneas . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  12. ^ Thomas, Geoffrey (2 de noviembre de 2022). "Los críticos del nuevo emplazamiento del MH370 se hundieron". Calificaciones de aerolíneas . Consultado el 16 de mayo de 2023 .
  13. ^ "Por qué desaparecen los aviones: la búsqueda del MH370" – vía www.bbc.co.uk.
  14. ^ Wilson, Natalie (7 de marzo de 2024). "¿Podrían las señales de radio interrumpidas localizar el MH370? La teoría se examina en un nuevo documental". The Independent . Consultado el 8 de marzo de 2024 .

Enlaces externos

Lectura adicional

Informe de análisis de la trayectoria de vuelo del MH370 de la WSPRnet de GDTAAA (autopublicado, Dropbox)