ما هو نظام WSPR

تنفذ “WSPR” بروتوكولاً مصمماً للتحقق من مسارات الانتشار الممكنة باستعمال عمليات إرسال منخفضة القدرة، والإرسالات العادية تحمل إشارة نداء المحطة ومحدد موقع الشبكة “Maidenhead” وقدرة المرسل في “dBm”، حيث يمكن للبرنامج فك تشفير الإشارات مع “S / N” منخفضة تصل إلى “-28 ديسيبل” في عرض نطاق ترددي “2500 هرتز”، كما يمكن للمحطات التي لديها إمكانية الوصول إلى الإنترنت تحميل تقارير الاستقبال الخاصة بها تلقائياً إلى قاعدة بيانات مركزية.

تعريف WSPR:

نظام “WSPR”: كما يُنطق عليه أيضاً “Whisper”، وهو عبارة عن مجموعة برمجية تُستخدم للاتصال الضعيف للإشارة بين محطات راديو الهواة، كما تم تصميمه لرسم خريطة لانتشار الترددات الراديوية، وهو ليس وضع “QSO” للتواصل، ويتم استخدامه لبث موقف وعلامة النداء ومستوى الطاقة ومعرفة من يسمعها ويفك تشفيرها، حيث يمكن لمحطة الاستقبال تحديد المسافة التي قطعتها الإشارة ومدى قوتها على الطرف المستقبل.

منارة “WSPR”: هي جهاز إرسال لاسلكي منخفض الطاقة يعمل على نطاقات الهواة من “2 متراً” إلى “160 متراً” أو ما يقرب من “144 ميجا هرتز” إلى “1.8 ميجا هرتز” على التوالي، حيث يمكن أن يدعم التطبيق المقدم هنا “5 نطاقات”.

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

• “QSO” هي اختصار لـ “Q Signals”.

• “dBm” هي اختصار لـ “decibel milliwatts”.

• “S / N” هي اختصار لـ “Signal to noise ratio”.

أساسيات WSPR:

على عكس الاتصالات اللاسلكية العادية للهواة، يوفر “WSPR” لمحطات راديو الهواة المشاركة في شبكة عالمية من الإشارات منخفضة الطاقة، حيث إنّه يجعل جهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي للهواة من إرسال واستقبال إشارات “WSPR”، وبعد ذلك تحميل البيانات إلى خادم في الوقت الفعلي، كما يمكن مشاهدة نتائج الإشارات المرسلة والمستلمة، وبهذه الطريقة يُعتبر “WSPR” شكلاً مختلفاً إلى حد ما من راديو الهواة وضع الاتصال الرقمي، كما يمكن رؤية مسارات الانتشار المفتوحة.

ترسل محطات الهواة حزم البيانات التي تحتوي على إشارة النداء الخاصة بهم وموقعها ومقدار الطاقة التي تنقلها، وبمجرد استلامها يمكن فك تشفيرها بواسطة جهاز كمبيوتر يقوم بتحميلها إلى قاعدة بيانات مركزية قاعدة بيانات، كما يمكن بعد ذلك استخدامها لمعرفة ما إذا كانت الظروف جيدة للعمل في أماكن معينة على نطاقات معينة أم لا، حيث يتم استخدامه أيضاً نظراً لأنّه فعال للغاية في عرض النطاق الترددي أي عرض نطاق ترددي “5 هرتز تقريباً”، وبالإضافة إلى مضاعفة تقسيم الوقت وبسبب الكمية الكبيرة من تصحيح الأخطاء المضمنة في الكود، فإنّه يسمح بإجراء جهات الاتصال باستخدام طاقة منخفضة جداً.

يُعد “WSPR” ملفاً تنفيذياً مستقلاً عن “WSJT“، حيث إنّها وظيفية لكل من الإرسال والاستقبال، ولكنها لا تحتوي على رسومات أو واجهة مستخدم رسومية، كما يتم تنفيذها من موجه أوامر “Windows”، ومثل “WSJT” يستخدم “WSPR” بطاقة صوت الكمبيوتر لتوليد نغمات صوتية لتعديل جهاز الإرسال والاستقبال “SSB” الذي يعمل على النطاق الجانبي العلوي، وفي وضع الاستلام تقوم بطاقة الصوت بترقيم الصوت من جهاز الإرسال والاستقبال، حيث يقوم البرنامج بمسح نطاق مرور “200 هرتز” أي نافذة “QRSS” بحثاً عن إشارات “MEPT_JT” ويفك تشفيرها.

في التشغيل العادي، يعرض “WSPR” المعلومات كل دقيقتين ويكون صامتاً بخلاف ذلك، حيث في وضع الإرسال يطبع سطر واحد عند بدء إرسال جديد، أمّا في وضع الاستلام يبحث البرنامج عن جميع إشارات “MEPT_JT” القابلة للاكتشاف في نطاق مرور “200 هرتز” ويفك تشفيرها ويعرض النتائج، حيث إذا لم يتم فك أي شيء فلن تتم طباعة أي شيء، أمّا في وضع “T / R” يتناوب البرنامج بطريقة عشوائية بين تسلسل الإرسال والاستقبال.

يجب أن تكون المحطة مستخدمة للتأكد من أنّ تشغيل “WSPR” يفي بشروط ترخيص المحطات حول العالم، حيث في العديد من البلدان لا يُسمح بالتشغيل عن بُعد أو بدون طيار حتى لو كانت المحطة مؤتمتة بالكامل، وبمجرد تكوين محطة “WSPR” وتشغيلها يكون التشغيل تلقائياً تماماً، ولا يحتاج أي تدخل، كما يسجل برنامج “WSPR” كافة عمليات الإرسال، وتشمل المحطات التي تم الاستماع إليها والتي تم تغيير الإشارات معها.

• “WSJT” هي اختصار لـ “Weak Signal communication”.

• “SSB” هي اختصار لـ “single sideband”.

• “QRSS” هي اختصار لـ “Quasi Random Signal Source”.

• “T / R” هي اختصار لـ “Transmitted Reference”.

تقنية WSPR:

يعمل برنامج “WSPR” بتشغيل جهاز الإرسال أو الاستقبال بالإضافة إلى إنتاج الإشارة وتسجيل المحطات التي يتم سماعها ونسخها، كما تعتمد إرسالات “WSPR” مفاتيح تحويل التردد “FSK”؛ للإشارة تحول صغير جداً ومعدل إرسال بطيء جداً، ونتيجةً لخصائص إرسال الإشارات، تشغل الإشارة الفعلية حوالي “6 هرتز” فقط، ووفقاً لذلك يمكن لعدد كبير من المحطات العمل ضمن نافذة “WSPR” أي “200 هرتز” دون التسبب في تداخل متبادل.

يجب أن يتم توحيد كل إرسال مع وقت “WSPR”، حيث تبدأ عمليات الإرسال في بداية كل دقيقة ذات رقم زوجي وتبقى لمدة أقل من دقيقتين حيث التزامن مهم أيضاً، وللحصول عليه يجب ضبط الساعة في الكمبيوتر الذي يسيطر على إرسال “WSPR” بدقة، وهذا ليس بالأمر الصعب خاصةً أنّه يتم الحصول عليه بشكل تلقائي ودقيق، كما يمكن أيضاً القيام به يدوياً.

يتضمن إرسال “WSPR” على مقدار ثابت من التاريخ بما في ذلك إشارة نداء المحطة الأصلية ومحدد موقع “Maidenhead” والطاقة بالديسيبل ميلي واط، كما يجب أن يكون لإشارة النداء تنسيق قياسي وبالتالي لا يمكن استعمال إشارات نداء خاصة مع تشكيلات غير قياسية، جنباً إلى جنب مع إشارات النداء ذات البادئات واللواحق التالية، على سبيل المثال “F / G3YWX” أو “G3YWX / P”، كما يتم تشفير البيانات والأسلوب الذي يتم به تقليل عدد البتات التي سيتم إرسالها، ولكن يتم زيادة تصحيح الخطأ إلى الأمام لتحسين متانة الإرسال.

• “FSK” هي اختصار لـ “Frequency shift keying”.

جهاز إرسال WSPR HF:

نظراً لكسب المعالجة العالي للغاية لنظام “WSPR” الذي يزيد عن “28 ديسيبل”، فإنّ جهاز الإرسال البسيط “1 واط” يكافئ جهاز إرسال عادي “500 واط” من “SSB”؛ لتوفير مسار بيانات الإرجاع، حيث تنقل محطات “WSPR” رسالة مبرمجة مع علامة الاتصال الخاصة ورمز “OUTNET” رباعي الأرقام في “AFSK” بسرعة منخفضة للغاية، كما يتم توقيت عمليات الإرسال هذه بدقة لتبدأ في بداية الدقيقة الزوجية، ويتم معايرتها بعناية إلى “UTC” أو “GMT” بواسطة “GPS“.

نظراً لأنّ إشارة “WSPR” الواحدة يبلغ عرضها حوالي “6 هرتز” فقط، فمن المحتمل أن يكون من السهل إدخال “15 إشارة” في قناة “WSPR” عريضة “200 هرتز”، وبإرسالها مرة واحدة فقط كل “20 دقيقة”، وبعد ذلك يمكن مشاركة القناة، كما يمكن أن تناسب “12 قناة” من هذه القنوات قناة صوتية فردية بتردد “2500 هرتز” لما مجموعه “1800 مستخدم.

• “GPS” هي اختصار لـ “Global Positioning System”.

• “AFSK” هي اختصار لـ “Audio frequency shift keying”.

• “UTC” هي اختصار لـ “Coordinated Universal Time”.

• “GMT” هي اختصار لـ “Greenwich Mean Time”.

استقبال إشارات WSPR:

برنامج “WSPR” جيد جداً وقابل للاستخدام مع جهاز استقبال “SDR” وله إعدادات خاصة به، وأيضاً تحكم “USB” يعمل بشكل جيد، وهناك بعض المتطلبات الأساسية لاستقبال إشارات “WSPR”:

• يجب أن يكون لجهاز الكمبيوتر الخاص بك وقت ساعة نظام دقيق، ولا يزيد عن ثانيتين.

• يجب أن يحتوي جهاز الاستقبال على عرض تردد دقيق أي لا يزيد عن “10 هرتز”.

• تنتقل إشارات “Al” في “USB”، مهما كان النطاق الذي تستمع إليه.

• على معرفة بإشارات “I / Q” الخاصة بحقوق السحب الخاصة الخاصة بك، وإلّا فتبادلها.

ملاحظة:“USB” هي اختصار لـ “Universal Serial Bus” و”SDR” هي اختصار لـ “Software defined radio”.

ملاحظة:“Al” هي اختصار لـ “Artificial Intelligence” و”I / Q” هي اختصار لـ “in-phase and quadrature”.