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WSPR mit dem Red Pitaya: Erste Erfahrungen

Über das kleine Wunderding Red Pitaya wurde auf diesem Blog ja schon mehrfach berichtet, zuletzt in dem Beitrag über „Erste Erfahrungen mit dem Red Pitaya„.

Nun hat Pavel Denim, der sich wie sonst keiner um die Verwendung des Red Pitaya als SDR verdient gemacht hat, vor nicht allzu langer Zeit ein WSPR-Image für das Red Pitaya vorgestellt.

WSPR ist ein von Joe Taylor, K1JT, entwickeltes Protokoll für Low Power Bakensender, die einfach aufzubauen und zu programmieren sind. Es werden Rufzeichen, der Maidenhead Locator und die verwendete Sendeleistung in regelmäßigen Abstände übertragen. Inzwischen gibt es ständig hunderte aktive WSPR Baken weltweit, und mit entsprechender Empfangssoftware kann man sie dekodieren und – das ist das Interessante daran, die empfangenen Informationen (samt der am Empfangsort festgestellten Signalstärke) sofort nach wsprnet.org hochladen. Damit wird eine Datenbank befüllt, die alle Reports mit den relevanten Daten enthält – ein äußerst nützliches Instrumentarium um:

  • die derzeitigen Ausbreitungsbedingungen zu erkunden (von wo geht es derzeit wohin, auf welchen Bändern?)
  • Informationen über die eigene Station bzw. Antenne zu erfahren (aus welchen Richtungen kann ich Stationen hören, bzw. wo wird mein Signal aufgenommen, wenn ich selber eine WSPR Bake laufen habe?)

Da ich ja den Red Pitaya habe, der stets auf neue interessante Aufgaben wartet, und auch keine weiteren hardwaremäßigen Voraussetzungen für einen WSPR Empfänger zu erfüllen waren, habe ich Pavels Software heruntergeladen, auf meinem Red Pitaya installiert und konfiguriert, und erste Tests gestartet.

Dazu muss man erstens wissen, dass Pavel ein komplettes Systemimage bereitstellt (inklusive Linux, FPGA Code etc., alles in einem Package). Das erleichtert die Sache erheblich, da man davon ausgehen kann, dass es keinerlei Inkompatibilitäten zu bereits installierter Software geben kann.

Über die microSD Karte ist es ja auch kein Problem, mehrere Systemimages bereit zu haben und je nach geplanter Verwendung einzusetzen. (Die einzige Herausforderung dabei: die microSD Karten sind so klein, dass man sie kaum beschriften kann… wo ist also was drauf?!)

Pavels Software verfügt über acht simultane Decoder, es können also acht Bänder gleichzeitig empfangen und dekodiert werden. Sobald man das Image per microSD Karte geladen hat und der Red Pitaya hochgefahren ist, beginnt er automatisch WSPR zu empfangen und zu dekodieren. Eine der Voraussetzungen  ist eine aktive Internet-Verbindung – zum einen benötigt der WSPR Transceiver eine akkurate Zeitbasis, zum anderen können ohne Verbindung zum Internet die Daten nicht hochgeladen werden. Ein Upload nach wsprnet.org ist aber dennoch nicht sofort möglich – da müssen zuerst das Rufzeichen (CALL) und der Maidenhead Locator (GRID) konfiguriert werden (in der Datei decode-wspr.sh im Verzeichnis /root). Außerdem sollte man festlegen, auf welchen Bändern empfangen und dekodiert werden soll – das geht grundsätzlich auf allen KW Bändern und dem 6m-Band (diese Einstellung erfolgt in der Datei write-c2-files.cfg, ebenfalls in /root – sie ist etwas trickreich, und man muss beim EIn- oder Auskommentieren gut aufpassen, da es sich um eine mit Komma getrennte Liste handelt, die aber kein nachfolgendes Komma verträgt – jedes Listenelement muss genau ein Komma nach sich haben, außer dem letzten – darüber bin ich gleich einmal gestolpert und habe relativ lange gebraucht, den Fehler zu finden!).

Sind diese Hürden genommen, geht das Empfangen und Dekodieren sowie Hochladen auf wsprnet.org völlig automatisch von sich, da die Prozesse über cron automatisch alle 2 Minuten gestartet werden.

Also Antenne dran (bei mir allerdings als Stadtbewohner nur eine sehr behelfsmäßige Antenne, noch dazu in diesem Fall ohne Tuner da ja gleichzeitiger Mehrbandbetrieb) und gewartet, bzw. gespannt auf wsprnet.org beobachtet, ob sich was tut. Und ja, es tat sich einiges (trotz eher schwacher Ausbreitungsbedingungen und trotz der ungünstigen Empfangssituation).wspr_map

So sah die Landkartendarstellung der von mir gehörten WSPR Baken nach etwa 24 Stunden aus. Neben sehr vielen Stationen aus Europa (vor allem auf 80, 40 und 30 m) waren doch auch einige aus Nordamerika und dem fernen Osten dabei.

Ich habe mir auch die Daten aus der Datenbank näher angesehen – das Ergebnis war höchst interessant: Insgesamt konnte ich 192 verschiedene Stationen aufnehmen, die weiteste war KA4LDO mit 9264 km auf 30m (da scheinen aber Rufzeichen und Locator nicht zusammen zu passen – also möglicherweise ein Fehler, siehe weiter unten) , gefolgt von W4BCX mit 8200 km auf 20m.

Da die Baken ja auch ihre Sendeleistung bekanntgeben, ist es auch möglich, die erreichten „Meilen pro Watt“ auszurechnen – typische 100 W SSB Stationen erreichen da vielleicht 100 Meilen pro Watt. WSPR zeigt uns, dass da viel mehr geht: von meinen gehörten 192 Stationen erreichten 161 mehr als 100 Meilen pro Watt, und der Durchschnitt lag bei 2788 Meilen pro Watt! Den Vogel hat dabei ON4BCV abgeschossen – er schaffte die 897 km zu meinem QTH mit einer Ausgangsleistung von nur 2 mW, das sind ca 279.000 Meilen pro Watt!. Etwa die Hälfte der gehörten Stationen verwendeten maximal 1 W Sendeleistung, und nur 8 Baken sendeten mit mehr als 5 W Leistung.

Diese Informationen sind natürlich mit einem gewissen Maß an Vorsicht zu genießen – Rufzeichen, Locator und Sendeleistung sind „freiwillige“ Angaben der sendenden Stationen, und müssen nicht unbedingt stimmen! Auch sind bei extrem schwachen Signalen Dekodierfehler nicht von vornherein auszuschließen.

Was mir weiters aufgefallen ist, dass meine Antenne anscheinend kaum Signale aus dem Sektor Süd bis Südost empfängt – und auch nicht viel zwischen Südwest und West. Das meiste wurde zwischen Nordwest und Nordost gehört.

Jetzt juckt es mich natürlich auch, den Red Pitaya als WSPR Bake sendemäßig einzusetzen – diese Option wurde von Pavel zwar programmiert, ist aber nicht standardmäßig aktiviert. Außerdem muss ich mir da wohl eine Sende-Empfangsumschaltung bauen, wenn ich sowohl Senden als auch empfangen will. ich werde es im ersten Schritt aber wohl so angehen, dass ich den Empfänger deaktiviere und lediglich senden werde…. bin schon gespannt, wo meine Signale überall aufgenommen werden.

Funkamateur seit 1967 (Lizenzprüfung ohne Morsen) bzw. 1968 (Morseprüfung). 1st QSO 20.7.1968. Nach vielen sehr interessanten Berufsjahren in IT und Informationssicherheit (in sehr internationalem Umfeld) nun im Ruhestand, wo mehr Zeit bleibt für die diversen Hobbies. Neben dem Amateurfunk sind das u.a. Photographie, Malen, Singen, Reisen, Camping & Wandern.

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