Svenska ElektronikForumet

Har ni en SDR TV receiver så är bandbredden inte ett problem vad gäller dessa sändningar från Wefax. Dongeln ska ju klara TV-mottagningen i vanliga fall och många donglar hanterar åtminstone 10 MHz bandbredd. Nu är ju inte bandbredd riktigt detsamma för en SDR reciver som för en analog radio och resulterande bandbredden begränsas medvetet av efterföljande mjukvara för bästa signal/brus.

Vill man ha bra mottagning av satelliterna ska antennen vara cirkulärpolariserad och riktad mot den geostationära satelliten men många satelliter har stark signal så man klarar sej med sämre antenn.
Signalen för flera av dessa satelliter återutsänds på kortvågsbandet på olika kanaler bl.a. kring 1690 kHz. Fungerar om SDR-dongeln täcker dessa frekvenser eller kan man göra en egen enkel mottagare.
En fördel med att ta signalen via kortvåg är att man då ofta får överlagda grundkartor så man slipper göra det i egen mjukvara.
Iofs finns sådant färdigt att hämta på nätet men det blir svårare att anpassa för eget behov om man inte skriver egen mjukvara.
Det är dessutom relativt enkel programmering då tekniken i grunden är mycket enkel.

Som exempel på hur jag roade mej med Wefax och Meteor, körde i många år med en ferritantenn och en ZN414 där en 8088 PC med modifierad modulerad cga-signal matades ut på husets central-TV på en egen kanal. Radion kostades således under 10 kr. Datorn hade många andra funktioner, t.ex. för att se vem som ringt genom DTMF-avkodning och egen databas för telefonnummer.
DTMF-avkodaren gjorde att datorn kunde fjärrstyras genom att skicka specifika telefonnummer via valfri telefon i huset.
Kunde välja mellan olika väderkartor telefonlistor mm samt välja P1, P2 eller P3 som ljudkanal. P4 fanns inte då.
Senare tillkom piratavkodning av engelska TV-satelliter i vad den kraftfulla och mångsidiga datorn fick ägna sej åt.
Att på den tiden kunna välja TV-kanaler via telefonen inklusive egenskapade kanaler hade bra imponatoreffekt på besökare.

En satellit täcker bara en begränsad del av jorden och olika satelliter levererar lite olika data. Dessa äldre Wefax och ryska Meteor-satelliterna var främst optimerade för flygväder eller sjöväder. Ofta lägger man på olika mjukvaru-bearbetning för att förstärka molnfronter eller kombinera med temperatur och tryck-data. Senare generationers satelliter medger däremot direkta "bilder" även om de är ofta begränsade till olika våglängdsfönster för att se grönska, skogsbränder, luftföroreningar vattennivåer mm. GOES och för våran del nu aktuella EU Metsat https://www.eumetsat.int , dess data är åtkomlig via flera olika vägar och kan ge konkreta bilder.
Dessa satelliter ligger i lite högre bana så de ser mer av jordytan.

Ska man var lite formell så kallades sättet att överföra bilder inte för fax, utan kallades från början för "Fac Simile", latin för "Gör Lika". Ordet fax blev en senare tids förenkling.

Uppbyggnaden av moduleringen av Wefax-signalen förvånar många. På kortvågsbandet amplitudmoduleras bärvågen med en signal på 2.4kHz. Denna signalen kan i sin tur frekvensmoduleras +/- 1.6kHz. Bilden skickas som tunna linjer med varierande styrka från 0-255.
FM-moduleringen påverkar hur mörk eller ljust den ritade linjen ska vara.
Det blir dubbla avmoduleringar, först AM och sedan FM.

Anledningen till denna krånglighet av moduleringen hade två viktiga anledningar.
För det första ville man undvika att fading, varierande signalstyrka under tiden bilden överfördes på AM-bandet så att det skulle riskera påverka hur mörka eller ljus linjerna skulle ritas.
Fullt ljus var detsamma som helt vitt, inget synligt på utritade väderkartan.

Den andra viktiga anledningen till den annorlunda moduleringen var på grund av uppbyggnaden av den tidens faxar inom USAs marin och dess ännu äldre rötter.
Det var på initiativ av marinen som NOAA skickade upp de första vädersatelliterna som komplement till fasta väderstationers inrapportering som ofta var fartyg förankrade till havs med enda uppgift att rapportera väder.
Det fungerade så bra att i dag finns inte längre dessa typer av flytande väderfartyg kvar.

Modulationen valdes för att passa redan existerande faxar med en specifik uppbyggnad.
För ursprungliga faxfunktionen fästes ett papper på en roterande trumma. Trumman hade ofta ett svänghjul för att rotera stabilt på en hastighet som injusterade manuellt efter den givna standarden när man fäst pappret på trumman.
För Wefax skulle trumman snurra 4 varv per sekund. Ett kolstift trycktes mot pappret baserat på FM-signalens demodulerade signalnivå och flyttades i sidled en linjebredd per varv som trumman roterade.
Wefax har 800 linjer per bild så en komplett överförd bild tar 200 sekunder.
På detta sättet behövdes ingen dator, allt var analog radioteknik och en relativt enkel mekanisk skrivanordning.

Skrivanordningen, att överföra bilder på avstånd där sändaren bestod i en liknande roterande anordning, förekom långt innan radion uppfanns. Kallas för trum-faxar. Det fanns t.ex. trum-faxar på 1840-talet och snarlik funktionsprincip finns kvar på nytillverkade trum-skrivare och trum-scanners.
För våran del här i norden så är även andra satelliter av intresse såsom NOAA-18 och det förekommer sporadiska signaler från rymden liksom inofficiella satelliter som rapporterar olika väderdata för norden. Bl.a lär det finnas en kines-satellit i polärbana som passerar över oss regelbundet, där man behöver aktivt följa satelliten med riktantenn.
Den rätt gamla Ryska Meteor M2 tar södra Sverige.
För en vecka sedan skickade man upp METEOR M-2-3 som säkert har nya funktioner och kanske skarpare upplösning.
https://usradioguy.com/satellites/meteor-m-no-2-3/

Hittade denna videon, och han förklarar ganska bra hur det funkar. Han har också nått program som i realtid ritar upp bilden.

Ja han förklarade men men det blev en del fel.
Man kan lugnt säja att han inte hade så mycket koll på tekniken, det var rena tokerierna om dipol-antenn, det var inte RF-mässiga kabelskarvar och han använde 75 Ohms antennkabel på en antenn som han påstod sej trimma till 50 Ohm.
Han har nog ingen kunskap alls om sådant och hade det varit ett seriöst intresse hade han säkert haft flera stumpar med 50 Ohms kabel. Den enda 50 Ohms kabel han påstod sej ha var nu förlagd.
Kabelskarvarna såg ut att lämna en del att önska.
Angående den vinklade dipolen så finns en teknisk bakgrund till varför denna anekdot uppstått att man på något sätt skapar riktverkan mot satelliten men knappast relevant här och nej det blir inte annorlunda riktverkan av att vinkla elementen inbördes på en dipol.
Däremot hade han rätt i att det påverkar antennens impedans att vinkla elementen inbördes.

Detta om en viss antenn-höjd över marken var också nys vid dessa frekvenser. Om inte marken är elektrisk väl ledande vid 140 MHz finns ingen påverkan av strålningsloben. Om antennen placeras för lågt ovan normal mark eller vatten så försämras antennfunktionen så det är bara att upp med antennen på vettig höjd som gäller.

Om tekniken som sådan nämndes inget om så frågan är vad han förklarade "ganska bra".
Inget om hårdvarans roll, inget om mjukvarornas roll eller förklaring vad han sysslade med mer än att han hade antenner liggandes på plaststolar och inget om hur man bästa möjligt tar emot signalen och hur man sedan omvandlade den till en bild.
Det han hade var ett skrivet manuskript som han rev av i god takt, vilket trots allt ger en slags presentationskänsla jämfört med någon som inte förberett vad denne ska säja utan mest hummar.

Nu är jag RF-nörd och är kritisk till sådana här nybörjaraktiga videos. Det kan vara att nybörjare förklarar bättre till andra nybörjare så att de förstår vad det rör sej om men exempelvis:
>Han har också nått program som i realtid ritar upp bilden.
visar att det var inte särskilt tydligt hur informationen nådde fram om de väsentliga bitarnas funktion och konfiguration.

Tekniken för att ta emot och avkoda signalen som sådan är busenkel om man läst min förklaring ovan. Enklare än bygga avkodare för att ta emot P3 på FM-bandet. Det är givetvis lite med fokus på att de flesta i forumet har intresse av elektronik och bygga saker själv.
Köpa en färdigbyggd FM-radio eller färdigbyggt apparat för att ta emot Wefax är ju inte fullt så mycket elektronik-hobby.

I dag är ändå allt så mycket lättare när man kan låta mjukvaran ta hand om avancerad signalavkodning och Wefax är i princip lättare att avkoda med datorns hjälp än avkoda AM-modulerad telegrafi. Wefax-bildens uppbyggnad är ju anpassad för att fungera att överföra med den relativt teknik man hade på 1840-talet så det var väl uttänkt från början att det skulle vara enkelt och robust funktion.

Detta med vilka program som han använde hade kunnat skrivas ut i videon eller i undertexten och kanske förklarat med block och pilar vad varje delprogram gjorde för att göra det mer tydligt.

För de som hellre hämtar hem färdig programvara för SDR-dongeln än att fördjupa sej i tekniska funktionen vad SDR är och skriva egen programvara kan det först bli lite förvirrande då det inte finns någon enskild programvara som man bara startar SDR-dongeln och sedan väntar på att väderkartorna rullar in.

För att förstå vad som krävs i programväg underlättar det om man kan lite grundläggande om generell radio-apparaters uppbyggnad och vad som skiljer dessa från det man kallar SDR.

Det finns SDR-plattformar som kan kosta miljonbelopp men en TV-dongel för en 100-lapp räcker långt. Den kallas SDR-dongel (Soft Defined Radio), dvs pluggen är en hårdvara men radion definieras i efterföljande mjukvara.
Typisk SDR-hårdvara kan ta emot en stor bandbredd av ett frekvensområde och leverera dessa som två nedblandade strömmar av ettor och nollor. Dessa bägge strömmar benämns i och q på grund av sättet de blandats ned. Detta gäller samma oavsett hur dyr SDR-hårdvaran är. SDR-hårdvaran är något som sprutar ut två dataströmmar benämnda i och q.
Här finns inget att lyssna på i denna dataströmmen utan denna dataströmmen måste nu bearbetas av mjukvara som utför det magiska att med mjukvara definiera vilken sorts radio man skapar. Det det verkligen är mjukvaran som definerar radion framgår bättre på engelska: SoftwareDefinedRadio.

Forna tiders radiomottagare var definerad och klar för användning när man köpte den. Var den definierad för att ta emot FM rundradio så var den inte enkel att definiera om till att ta emot och avkoda TV-kanaler eller ta emot telegrafi på något amatörradioband.
Var det en TV-mottagare så var den en väldigt döv radiomottagare för telegrafi även om telegrafin skedde på TV-banden då man inte kunde ratta om bandbredd och demodulerings-sätt på något enkelt sätt.
En SDR-hårdvara är i sej helt odefinierad vad för slags radiomottagare man önskar skapa. Den är öppen för alla förslag.

Om man skulle beskriva vad som ska kopplas och installeras och varför man gör på ett visst sätt för att kunna skapa en SDR för avtolkning av något på radiobanden, t.ex. vädersatelliter, så kan flödet se ut som följer:

Antenn, i ett första skede kan man nöja sej med en enkel dipol vilken bör vara nog för att ta emot de starkaste sändarna.
En enkel dipol kan vara två kvartsvågs trådar lödda direkt på en koaxialkabel och antennentrådarna hålls utsträckta åt varsitt håll några meter över marken.
Antennkabelns andra ände kopplas in i dongeln som sedan pluggas in i datorn.

Nu behövs mjukvaran för att definiera en Wefax radio men i praktiken är oftast programvarans funktioner sektionerade mellan flera programvaror.
Först så behöver man en programvara som pratar med dongeln och öppnar en port till dessa dataströmmar i två skilda kanaler, som kallas i och q. Programvaran är sedan ett öppet interface för andra programvaror som vill göra något med med denna data-ström.
Programvaran för den vanligaste typen av TV-dongel, Zadig, kan laddas ned här: https://zadig.akeo.ie/downloads/
Den installerar sej som en USB-drivare och har inget eget interface.

Han i videon ovan hade sedan installerat programvaran SDRsharp, programvara nummer två. Det är denna programvaran som formar radions egenskaper såsom att välja frekvens, bandbredd och klarar några grundläggande demodulationsmetoder såsom narrow och wide FM AM och SSB. Med de demodulations-alternativen klarar man att ta emot mycket av radio-trafiken och få den uppspelad i datorns högtalare. Det ljudet hördes i ovan video.

Tyvärr så stödjer inte programmet att fullt ut demodulera olika typer av väder-satelliter eller en mängd andra specifika moduleringar som man kan hitta på radiobanden. Inte ens telegrafi klarar den att omvandla till bokstäver i klartext.

Då kommer programvara nummer tre in i bilden. SDRsharp har i sin tur ett interface så att andra programvaror kan ta del av just det som hörs i högtalarna. Wefax-demoduleringen fungerar i två steg enligt som jag beskrev i tidigare text. Först AM-demodulering och sedan FM-demodulering.
SDRsharp ställs in på korrekt satellitfrekvens och bandbreddsval och vid behov filter för att minska brus vid dess AM-demodulering.
Nu lämnas signalen vidare till tredje programvaran som utför FM-demoduleringen samt imiterar trumfaxen som jag beskrev ovan , fast det ritas på bildskärmen istället för skriva på ett roterande papper med en kolpenna.

Den tredje programvaran behöver inte ens finnas i datorn. Man kan utnyttja att ljudet från AM-demoduleringen hörs i datorhögtalare och sedan låter man android-telefonens mikrofon lyssna. I telefonen installerar man tredje programvaran som lyssnar på mikrofonen och den efter FM-demodulering avkodade signalen ritas upp på telefonens bildskärm. https://www.wolphi.com/marine-apps/hf-weather-fax/

Enklast är givetvis att även ha kartritarprogrammet i datorn, Det finns ett flertal att välja på där Fldigi nog är mest populär och klarar många andra demoduleringar förutom Wefax. https://sourceforge.net/projects/fldigi/
Alternativ Wefax programvara: https://www.blackcatsystems.com/softwar ... r_fax.html
Slutligen, den kanske minst flexibla mjukvaran men som används i videon för att rita kartan är en programvara som inte längre aktivt underhålls, WXtoImg. Programmet får informationens från SDRsharp via högtalarutgången. Programmets fördel är att det automatiskt fixar demoduleringsinställningar passande Wefax och dess bildformats överföringsstruktur som kallas Automatic Picture Transmission (APT).

Det kan verka förvirrande att dongeln inte är en färdig radio, att det finns hundratals olika underprogram för olika moder av avtolkning av radiosignaler men framförallt går detsätta upp massor av spännande projekt som man kan skapa själv för billig kostnad.
Följa och rita upp flygplan på en karta vet säkert många att man kan göra. Men man kan även göra sin egna doppler-radar för övervakning av egna trädgården och analys av typ av inkräktare eller göra sin egen geomagnetiska analysator. Med två donglar kan man då detektera om grannens bil rört sej eller om tåget passerar på järnvägen några kilometer bort.

Enklast är givetvis att bara lyssna på det som finns i form av okrypterad röstkommunikation. De i programmet inbyggda demoduleringsalternativen är oftast tillräcklig.

En lite ovanligare och för många okänd rösttrafik med ofta dramatiska meddelanden kan man avlyssna från GNSS-satelliter (GPS, BeiDou , Glonass, Galileo) .
Det är dock svaga signaler så en USB-dongel kan behöva kompletteras med bättre antenn, LNA och filter, men det är kostnad på några kronor om man kan bygga enklare LNA. Givetvis kan man köpa dessa färdiga men man missar då det roliga att lära sej bygga elektronik på egen hand.

Här en lista på några av de plugins och program som skrivits för olika specialbehov av avtolkning av radio-signaler och där den förta i listan är SDRsharp som är bland de bättre programmen om man vill bekanta sej med vad som finns på radiobanden och som användes i videon för att hämta väderdata:
https://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sd ... -software/

Detta med vilka program som han använde hade kunnat skrivas ut i videon eller i undertexten

Men det ser man både i videon och i beskrivningen.

Råkade stöta på denna.

Grabbing Images From New Russian Satellite (Meteor M2-3)

/Pi

GeekJoan skrev: ↑5 juli 2023, 16:48:08

Detta med vilka program som han använde hade kunnat skrivas ut i videon eller i undertexten

Men det ser man både i videon och i beskrivningen.

Inte denna videons beskrivning men tydligen har0 han på annat ställe beskrivit två av de tre programvarorna han behövde för att rita väderkartor eller var det bara en allmän uppräkning av SDR programvaror du hittat?
Med tanke på låga teknik-nivån avstår jag från att gräva i hans övriga videos.
Du har till skillnad från videon fått korrekt information av mej.

pi314 skrev: ↑5 juli 2023, 19:01:14 Råkade stöta på denna.
/Pi

Kul att den redan kommit igång. Trodde man skulle tomköra ett par veckor.
Kul om den är något mer detaljerad och alltid lite mer kul med "verkliga" färgbilder jämfört med Wefax svart/vita.
En 10 år gammal bild av södra Sverige från den gamla M2-satelliten: Bilden är bearbetad för att balansera de olika färgkanalerna för bästa detaljinformation så det är full kontrast och aningen väl färgrikt.
Upplösningen blir ca 1 pixel per 2 km².