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El proceso de transformación de una señal analógica, como la voz, en una señal digital se denomina digitalización. En el campo de las comunicaciones digitales por radio, el resultado de la digitalización, nuestra señal analógica será transformada en una señal digital cuyos valores podemos representar con un conjunto de bits, que utilizaremos para realizar una modulación digital. Una vez que disponemos de la señal digitalizada, la utilizaremos para modular una portadora y de esta forma ser transmitida a través del canal. Los esquemas de modulación digital pueden llegar a ser bastante complejos, aunque básicamente se agrupan en:
ASK (Amplitude Shift Keying).
FSK (Frequency Shift Keying).
PSK (Phase Shift Keying).
La capacidad de un sistema digital se cuantifica con la cantidad de bits que es capaz de transmitir por unidad de tiempo (bits por segundo (bps), en Kilobits por segundo (1 kbps = 1000 bps) y megabits por segundo (1 Mbps = 1000000 bps) ).
Entre los modos digitales que usamos los radioaficionados se encuentra hoy día el FT8 o FT4.
También se puede digitalizar la voz. La voz se concentra en unrango entre 0 a 4 kHz. Para digitalizarla hay que emplear un sitema de muestreo con el doble de señal de la de la voz. Así la frecuencia de muestreo máxima sería fm = 2 x 4 kHz = 8 kHz, es decir, tomaremos 8000 muestras por segundo de la voz.
Ahora tenemos que representar digitalmente cada una de las 8000 muestras por segundo que estamos tomando. Para ello, se utiliza un cuantificador de 256 niveles: tendremos 256 niveles discretos de amplitud para representar cada muestra. Como tenemos 256 niveles, cada nivel podrá ser representado por 8 bits, ya que 28 = 256.
En resumen, si tomamos 8000 muestras cada segundo y representamos cada una de ellas con 8 bits, tendremos un total de 8000 x 8 = 64000 bits/s = 64 kbps. Necesitamos un canal digital capaz de transmitir 64 kbps para transportar una conversación de voz.
FUENTE: http://www.proteccioncivil.es/es/DGPCE/Informacion_y_documentacion/catalogo/carpeta02/carpeta24/vademecum/vade01.htm
Para practicar con modos digitales como FT8, JT65, etc. necesitamos un ordenador personal, un Interface que comunicará el ordenador con el transmisor y viceversa. Ver un ejemplo en la imagen siguiente:
Si te atreves a construirte tu propio Interface te aconsejamos que visites la página Web https://lu4bb.com/wp-content/uploads/2021/04/Modos-Digitales-Guia-Basica-FT8-V1.pdf (Modos digitales) donde encontrarás bastante información con ejemplos para varios equipos de radio, programas, etc.
Existen modos digitales de voz vía radio como DMR, D-Star, Fusión, Tetra, ...
DMR son las siglas de Radio Móvil Digital, y es un estándar internacional que permite implementar equipos de distintos fabricantes en una misma red. El objetivo del estándar DMR fue crear un sistema de radio digital de baja complejidad y bajo costo. El estándar fue ratificado por primera vez en 2005 y, desde entonces, ha sido actualizado y modificado en varias oportunidades, por última vez en noviembre de 2018. Este modo digital fue concebido para el uso de comunicaciones comerciales y ha sido adaptado para el servicio radioaficionado convirtiéndose en el más popular mundialmente. Para utilizar DMR hay que darse de alta en la red y obtener un identificador determinando DMR-id, interconectándose todos los repetidores a través de los servidores en Internet, que se llaman ‘Master' formando una estructura en estrella ‘todos contra todos'. En la red hay diferentes grupos, los cuales se determinan ‘Talks Groups' y conocidos como TG. Para ver gráficamente cómo funciona el sistema DMR puedes pinchar en los siuientes enlaces:
Comunicación directa entre terminales https://www.motorolasolutions.com/content/dam/msi/images/solutions/what-is-dmr/direct-mode_radio_coverage_eng_150dpi_0919.jpg
Comunicación a través de repetidor https://www.motorolasolutions.com/content/dam/msi/images/solutions/what-is-dmr/with_repeater_radio_coverage_eng_150dpi_0919.jpg
Aplicaciones y soluciones con DMR (en inglés) http://www.contalketech.com/dmr-radio-application-and-solution/
Vídeo explicativo del sistema DMR: https://www.youtube.com/watch?v=JspylHxfHp4
D-STAR significa Digital Smart Technologies for Amateur Radio (Tecnologías digitales inteligentes para radios de radioaficionados). Es un protocolo de comunicación digital de estándar abierto que permite además transmitir imágenes, mensajes de texto, comunicados por repetidor, ... Fue el primer modo digital en llegar a los radioaficionados, a través de la empresa ICOM y desarrollado por la Japan Amateur Radio League en la década de los 90. Los equipos ICOM y KENWOOD son los que se pueden utilizar en este sistema digital . Ver enlaces:
Red D-Star https://www.icomamerica.com/es/products/amateur/dstar/dstar/dstar_examples.gif
Vídeo explicativo: https://www.youtube.com/watch?v=KXPwOZuMv2o
Modo C4FM conocido también como FUSION, es el sistema digital fabricado exclusivamente por YAESU, utiliza la modulación C4FM e incorpora en sus equipos la función modo automático selecciona (AMS) que instantáneamente detecta el modo de señal recibida pasando automáticamente de digital a análogo o de analógico a digital. Ver enlaces:
Información sobre este sistema: https://wireslink.wordpress.com/usuario/
Red C4FM: https://wireslink.files.wordpress.com/2017/04/user_illust01.jpg
TETRA es un estándar definido por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones como un sistema móvil digital de radio y nace por decisión de la Unión Europea con el objeto de unificar diversas alternativas de interfaces de radio digitales para la comunicación entre los profesionales como lo son servicios de urgencias (policía, bomberos, ambulancias, etc.) y para transmisión de otros datos. Se diferencia de la telefonía GSM tradicional en que:
Utiliza una banda de frecuencias mucho más baja, lo que supone una menor necesidad de equipos repetidores para dar cobertura a una misma zona geográfica.
Tiene una Infraestructura propia separada de las redes de telefonía móvil.
Puede trabajar en modo terminal a terminal, en caso de fallo en las comunicaciones.
Es un sistema digital más moderno que GSM con calidad de sonido superior ya que emplea sistemas más modernos de compresión de datos.
Las capacidades de transmisión de datos están definidas en el propio estándar inicial y sólo son comparables al actual patrón GPRS.
Tiene un mejor aprovechamiento del canal, ya que permite comunicaciones semidúplex como la radio convencional o dúplex como el teléfono en casos necesarios, utilizando los canales desocupados.
Ofrece un menor grado de saturación, ya que la norma garantiza una capacidad por defecto superior al doble de los canales convencionales en uso. Además, dispone de comunicaciones priorizadas, por lo que en caso de saturación se garantizan la disponibilidad de estas comunicaciones prioritarias.
Permite comunicaciones grupales lo que mejora la gestión para coordinación en las urgencias.
Dispone de terminales específicos para cada necesidad. Así dispone de terminales portátiles (equiparables a teléfonos móviles), terminales móviles (destinados a vehículos) y terminales para base.
Ver enlaces:
Los modos digitales para radioaficionados permiten la comunicación entre colegas de todo el mundo sin necesidad de contar con estaciones caras y complejas con el único requisito de tener acceso a la red Internet.
CACHARREO
Conexión Ordenador personal -Transceptor: https://sites.google.com/site/ea7ahg/taller/conexion-al-pc?authuser=0
Material necesario: https://sites.google.com/site/ea7ahg/modos-digitales/material-necesario
Ejemplo de cómo trabajar modos digitales con Icom 706 y el programa HRD https://sites.google.com/site/ea7ahg/modos-digitales/transmisiones-digitales/hrd-y-ic706mkiig
En laces a esquemas de Interfaces para operar con programas de modos digitales:
https://sites.google.com/site/ea7ahg/modos-digitales/interfaces
https://sites.google.com/site/ea7ahg/taller/conexion-al-pc/esquema-de-cat
https://sites.google.com/site/ea7ahg/modos-digitales/psk/interface
Información sobre otros Interfaces y programas:
Recepción de radio FM debanda ancha, emisiones en SSB, CW, digitales, ...https://sites.google.com/site/ea7ahg/software/wrplus y https://sites.google.com/site/ea7ahg/software/sdr_sharp
Esquemas de interfaces para equipos Icom: https://ea4yx.jimdofree.com/circuitos-y-esquemas/esquemas-icom/
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