أوضاع راديو هام الرقمية

لقد تم تطوير عدد كبير من أوضاع التشغيل الرقمية الجديدة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى توافر أجهزة الكمبيوتر الشخصية وبطاقات الصوت والبرامج المتقدمة، لكن الاتصالات الرقمية للهواة بدأت بشكل جدي في عام 1940م إذا لم تحسب مورس كوضع رقمي، عندما عمل هام على تقنيات توصيل لوحة مفاتيح أو طابعات ميكانيكية من نوع “Teletype” بمعدات هواة باستخدام تعديل “FSK” و”AFSK”، وغالباً ما يأتي التغيير في أوضاع تشغيل راديو الهواة ببطء بسبب الحاجة إلى تغيير المعدات.

الخصائص العامة للأوضاع الرقمية لراديو هام:

بصرف النظر عن الحقيقة الواضحة المتمثلة في أنّ أوضاع راديو الهواة الرقمية تستخدم التقنيات الرقمية هناك العديد من أوجه التشابه الأخرى بينهما، على الرغم من وجود العديد من الاختلافات الواضحة، وأحد أوجه التشابه الرئيسية هو أنّها في الأساس عبارة عن أوضاع ضيقة النطاق، وعلى الرغم من أنّها أوسع “Wider” من إرسالات “CW”، فإنّ العديد منها يستخدم نطاقات ترددي تبلغ حوالي “200 هرتز”، وهذا يجعل هذه الأوضاع الرقمية فعالة للغاية من حيث استخدام النطاق الترددي.

كما أنّ لها مزايا من حيث قدرتها على التكيف مع التدخل، ومن خلال احتلال عرض نطاق أصغر يمكن جعل عرض النطاق الترددي للمستقبل أضيق، وهذا يعني أنّه سيتم استلام تداخل أقل ويمكن أن يكون هذا ميزة واضحة عندما تكون الإشارات منخفضة القوة أو عندما تكون مستويات التداخل عالية، وهناك تغييران رئيسيان في راديو الهواة يوضحان ذلك بوضوح، وهما الانتقال من الأساس إلى “CW” والانتقال من “AM” إلى النطاق الجانبي المفرد “SSB“، حيث كلاهما يتطلب تغييراً جوهرياً في المعدات اللاسلكية التي استخدمها “Hams”.

• “SSB” هي اختصار لـ “Single Sideband”.

• “CW” هي اختصار لـ “Continuous Wave”.

• “AM” هي اختصار لـ “Amplitude Modulation”.

• “FSK” هي اختصار لـ “Frequency Shift Keying”.

• “AFSK” هي اختصار لـ “Audio Frequency Shift Keying”.

تصحيح الخطأ في راديو هام الرقمية:

تتمثل إحدى مزايا استخدام الأوضاع الرقمية في أنّها تستخدم بشكل عام تقنية معالجة الكمبيوتر، والتي يتم توفيرها غالباً عن طريق ربط الأجهزة أو جهاز الإرسال والاستقبال بجهاز كمبيوتر.

• أول تقنية يتم اعتمادها هو المكان الذي يرسل فيه جهاز الإرسال البيانات ويخبر جهاز الاستقبال عند وصوله، وللحصول عليه يرسل جهاز الإرسال مجموعة صغيرة من الأحرف وعندما يتم استلامها بنجاح يرسل جهاز الاستقبال إشعاراً، وللتحقق من استلام البيانات قم بإجراء فحص التكافؤ لإعطاء إشارة إلى ما إذا تم استلامها بشكل صحيح.

• تعتمد بعض الأنظمة أنواعاً أكثر تعقيداً لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها، حيث يمكن استعمال مخططات مثل تصحيح الخطأ الأمامي “FEC”، أمّا المفهوم الأساسي وراء “FEC” هو أنّ المرسل يشفر الرسالة بطريقة زائدة عن الحاجة باستخدام رمز تصحيح الخطأ، كما يسمح التكرار للمستقبل باكتشاف عدد محدود من الأخطاء التي قد تحدث في أي مكان في الرسالة، وغالباً ما يمكّن المستقبل من تصحيح هذه الأخطاء دون إعادة الإرسال، وبهذه الطريقة يمكّن التصحيح الأمامي للأخطاء المستقبل من تصحيح الأخطاء دون الحاجة إلى قناة عكسية لإرسال حاجة لإعادة إرسال البيانات، ولكن على حساب عرض نطاق ثابت للقناة الأمامية أعلى.

ملاحظة:“FEC” هي اختصار لـ “Forward Error Correction”.

ما هي الأوضاع الرقمية المستخدمة في راديو هام؟

أولاً: وضع “RTTY”:

راديو :teletype”: هو أقدم الأوضاع الرقمية، حيث تم تمييزها في الأصل بواسطة طابعات عن بعد ميكانيكية كبيرة أو “teletypes”، تم إرسال البيانات بمعدل “45.5 باود” أو “50 باود” باستخدام نظام نغمتين، وفي “HF” كانت إشارة الموجة الحاملة عبارة عن مفتاح تحويل التردد، بينما في “VHF” وفوق إشارة “FM” كانت لها نغمة صوتية كانت مفتاح تحويل التردد.

تم اعتماد إرسال البيانات باستعمال كود “Baudot” بدلاً من “ASCII” الذي يستخدم في العديد من عمليات الإرسال اليوم، وعلى الرغم من توفر العديد من أوضاع راديو الهواة الرقمية الأخرى التي يمكن استعمالها، إلّا أنّ “RTTY” لا تزال مستعملة على نطاق واسع، ومن المرجح أن تبقى كذلك لبعض الوقت.

• “RTTY” هي اختصار لـ “Radio Teletype”.

• “HF” هي اختصار لـ “High Frequency” و”FM” هي اختصار لـ “Frequency Modulation”.

• “VHF” هي اختصار لـ “Very high frequency” و”ASCII” هي اختصار لـ “American Standard Code for Information Interchange”.

ثانياً: وضع راديو الحزمة:

يرسل راديو الحزمة البيانات في حزم، وبمجرد استلامها تتأكد محطة الاستقبال من استلام البيانات بشكل صحيح قبل السماح بإرسال الحزمة التالية، حيث إذا تم الكشف عن أخطاء يمكن أن تكون الحزمة مستاءة، كما يسمح نظام حزم الراديو بعدد من المرافق الأخرى مثل أجهزة التحكم الرقمية؛ لترحيل الرسائل واستعمال صناديق البريد، ونظراً لطول الحزم يعتبر هذا الشكل من الوضع الرقمي أكثر ملاءمة لاستخدام “VHF” أو “UHF” ولا يتم استخدامه عادةً في “HF”.

• “UHF” هي اختصار لـ “Ultra High Frequency”.

ثالثاً: وضع AMTOR:

وضع “AMTOR”: هو أحد أوضاع نمط الكمبيوتر الأولى التي يتم استخدامها في “HF”، حيث يتم إرسال البيانات في مجموعات صغيرة وعندما يتم استلام إقرارات يتم إرسال المجموعة الصغيرة التالية.

نظراً لإرسال البيانات على مجموعات صغيرة، يكون هذا الوضع أكثر ملاءمة لتفعيل “HF”، حيث يجد معظم استخدامه، كما يستخدم هذا الشكل من الوضع الرقمي عادةً في “HF”، وعلى الرغم من أنّه بمجرد أحد الأشكال الرئيسية للوضع الرقمي “digimode” المستخدم في نطاقات التردد العالي، فإنّ استخدامه يفسح المجال لأشكال أكثر تطوراً من الوضع الرقمي مثل “PSK31”.

• “AMTOR” هي اختصار لـ “AMateur Telex Over Radio”.

• “PSK” هي اختصار لـ “Phase Shift Keying”.

ثالثاً: وضع “PACTOR”:

وضع “PACTOR”: هو مخطط للأسلوب الرقمي يستخدم تشكيل تبديل التردد “FSK” ويستخدم بشكل أساسي في الجزء “HF” من الطيف الراديوي، وهو وضع رقمي يجمع بين عناصر “AMTOR” وراديو الحزمة وهذا يؤدي إلى ظهور اسم “PACTOR”، حيث تم تطويره من أجل تحسين استقبال البيانات الرقمية عندما تكون الإشارة المستقبلة ضعيفة أو صاخبة، كما يجمع بين كفاءة عرض النطاق الترددي لحزمة الراديو مع تصحيح الخطأ وطلب التكرار التلقائي لـ “AMTOR”.

رابعاً: وضع “CLOVER “:

وضع “CLOVER”: هو وضع اتصالات رقمية مناسب بشكل خاص للاتصالات ضيقة النطاق “HF”، حيث تتمثل إحدى ميزاته الرئيسية في أنّه يراقب الرابط بين المرسل والمستقبل ويكيف تنسيق التشكيل وفقاً لذلك، حيث يرسل بيانات رقمية “8 بت” وهو قادر على حمل نص “ASCII” بالإضافة إلى ملفات الكمبيوتر القابلة للتنفيذ دون استخدام أحرف التحكم الإضافية المطلوبة في الأوضاع الرقمية الأخرى، ممّا يقلل الإنتاجية.

خامساً: وضع “MFSK-16”:

وضع “MFSK”: هو وضع راديو رقمي للهواة تم تصميمه لتوفير وضع دردشة سهل الاستخدام لجهات اتصال الهواة في الوقت الفعلي والشبكات وإرسال النشرات على الرغم من أنّه غير مناسب حقاً للمنافسة أو استخدام نظام لوحة الإعلانات، ويرمز إلى مفتاح إزاحة التردد المتعدد.

نوع “MFSK16”: هو عبارة عن نصف مزدوج باستخدام غير التلقائي “Repeat ReQuest ARQ” لتصحيح الأخطاء، ووضع “FEC”، وفي ضوء كل الحماية من الأخطاء فإنّه يعمل بشكل جيد في الظروف التي يوجد فيها تضاؤل أو تداخل.

• “MFSK” هي اختصار لـ “multi frequency shift keying”.

سادساً: وضع “WSPR”:

وضع “WSPR”: هو عبارة عن مجموعة برامج تُستخدم لإشارات الاتصال الضعيفة بين المحطات، وهو عبارة عن مجموعة برامج تم تطويرها في البداية بواسطة “Joe Taylor K1JT”، على الرغم من أنّها الآن مفتوحة المصدر ويديرها فريق صغير من هواة الراديو.

• “WSPR” هي اختصار لـ “Weak Signal Propagation Reporter”.

سابعاً: وضع WSJT:

وضع “WSJT”: هو شكل من أشكال وضع الاتصال الرقمي المحسّن للاتصال الضعيف بالإشارة، حيث تم تطوير البرنامج في الأصل بواسطة “K1JT”، وهو الآن مفتوح المصدر واستمر تطويره وهو الآن يديره فريق صغير من هواة الراديو.

• “WSJT” هي اختصار لـ “Weak Signal Propagation Reporter”.