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OPERA una nueva modalidad digital QRSS

OPERA: una nueva modalidad digital QRSS

Por Luis A. del Molino EA3OG

Opera es una nueva modalidad digital desarrollada, a petición de Graham  G0NBD, por nuestro colega EA5HVK, José Alberto Nieto Ros, el mismo radioaficionado que sorprendió a todo el mundo de la radioafición (y especialmente a la ARRL, que aún lleva el paso cambiado) con su nueva modalidad ROS, que está causando furor entre las modalidades digitales utilizadas en las bandas de HF. Esta vez nos sorprende nuevamente con el desarrollo de  Opera, una modalidad QRSS.

¿Qué  significa QRSS?

La expresión QRSS es una extensión del código Q utilizado en CW, y concretamente procede de las letras QRS, que significan “transmita más despacio”. En consecuencia, al añadir otra “S” como sufijo, estamos diciendo que transmita “aún” más despacio, o sea superdespacio, lo que equivale a emitir con gran lentitud, de forma que la transmisión de lo que parecen puntos y rayas es mucho más larga.  Con esto, tienen la ventaja de que sus emisiones son fácilmente detectable entre el ruido e incluso muy por debajo del ruido. Eso es lo que consigue OPERA: generar una señal que se decodifica cuando llega con una potencia media muy, pero que muy por debajo del ruido.  En algunos artículos en Internet he leído que Opera puede decodificar con relaciones señal/ruido  (S/N ) de entre – 26 hasta -38 dB, según la variante que utilicemos, y siempre teniendo en cuenta que hablamos de niveles medios.

En la figura 1 tenemos una pantalla de lo que es el programa de funcionamiento de Opera y, como puede comprobarse, se parece inicialmente mucho al programa ROS del cual es también autor José Alberto, EA5HVK. Naturalmente, tiene muchos elementos heredados del programa ROS, especialmente detalles que facilitan la operativa y la configuración como comentaremos después.

 Figura 1 - Pantalla principal de Opera

Pantalla principal de Opera

 

Antecedentes del programa

Tenemos que explicar que este programa ha sido diseñado por José Alberto a sugerencia de Graham, G0NBD, de forma que podríamos decir que fue él quien le pidió a José Alberto si sería capaz de hacer un programa de ordenador que fuera mejor que el ojo humano para detectar la CW en un waterflla (cascada) de una transmisión QRSS y José Alberto lo ha conseguido con pleno éxito.

Anteriormente  la CW superlenta se decodificaba mirando las rayas y puntos en una cascada, utilizando típicamente un programa llamado SpecLab. El programa no decodifica nada, sino que es meramente un Waterfall. Es el ojo humano el que tiene que distinguir los puntos y las rayas en la línea descendente de la cascada e interpretarlas.

Graham le preguntó a José Alberto si el ordenador podría hacer este trabajo mejor que el ojo humano utilizando una modulación tan simple como la CW. Éste último le dijo que por lógica debería ser capaz de hacerlo, pero que había que comprobar si los PCs actuales tenían suficiente potencia de cálculo como para distinguir puntos y rayas mucho mejor.

El resultado de todas estas pruebas ha sido Opera, un programa  que detecta una señal telegráfica, cuando en SpecLab ni siquiera se detecta una línea descendente, por lo que puede considerarse que el experimento de detectar una señal codificada de la misma forma que la CW, es decir con una  transmisión Sí/No, ha obtenido un éxito rotundo. Y además, sin necesidad de emplear ningún sincronismo de ningún tipo para conseguirlo.

Hasta la fecha, que yo sepa, sólo existía otro método digital QRSS parecido: el WSPR,  desarrollado por Joe Taylor, K1JT, nuestro premio nobel de física de 1993 por su descubrimiento de los púlsares, pero ahora tiene en OPERA un serio competidor, aunque con un desarrollo muy diferente y algo más flexible.

¿Qué diferencias tiene con WSPR?

El mensaje de WSPR (Weak Signal Propagation Reporter), que se transmite siempre de forma automática durante 2 minutos sincronizados con relojes, es única y exclusivamente el indicativo, el QTH locator que define el QTH o sea la posición geográfica y la potencia efectiva  en dBm. Toda esta información es emitida a una velocidad muy lenta, tan lenta como 1,46 baudios (sí, has leído bien, no es una errata, es un baudio y pico) y que tarda en salir nada menos que un tiempo de 110 segundos; es decir, que la transmisión de esta información se realiza durante un período de exactamente 2 minutos (menos los 10 segundos sobrantes de descanso) que deben comenzar con los relojes del PC sincronizados al segundo. La modulación se realiza con corrección de errores y en una banda muy estrecha, con modulación 4-FSK, que viene a ser una modulación de frecuencias diferentes (El PSK31 es bifásico) y luego se decodifica en el receptor.

OPERA

Para empezar, OPERA tiene muchas modalidades distintas, es mucho más flexible. De entrada, se afirma que la variante más utilizada (Opera 2) es comparable a WSPR, pero que tiene la gran  ventaja  de que mejora aún más progresivamente las prestaciones cuando utilizamos las variantes más lentas (4, 8, 16, 32). Todas las variantes podemos clasificarlas en dos grandes grupos: el Modo Automático y el Modo QSO, aunque me cuenta José Alberto que este modo QSO quedará eliminado en futuras versiones porque actualmente nadie lo está utilizando.  Esto sólo ya es una mejora apreciable sobre el WSPR, puesto que este último solamente funciona con una única modalidad automática y rígida.

OPERA trabaja en emisión como una baliza automática que permite también la realización de un QSO mínimo  (como el WSPR), con intercambio de indicativo y el QTH locator en el modo automático, pero en lugar de la potencia efectiva radiada, añade la descripción de la antena y la potencia de salida, para que los cálculos y estimaciones los pueda hacer la estación receptora.  Por supuesto que el programa suministra información de la relación señal/ruido de las señales recibidas, lo cual hace que, si la recepción es bilateral entre dos estaciones, se cumplan todos los requisitos para considerarlo un QSO completo.

La transmisión del mensaje se realiza mediante un tono continuo interrumpido, como si fuera una emisión de CW modulada por medio de un  tono puro, ya sea emitida en USB o en modo DIGITAL o DIGIU (los equipos que lo llevan diferenciado),  sin ninguna otra modulación. Al usar un único tono, y sin necesidad de GPS, es muy fácil poner una baliza usando un PIC, o trabajar en 137 kHz usando meramente el puerto serie RS-232 (un puerto COM) para conmutar un generador de tono (como en la CW modulada).

Pero lo que se transmite no son realmente puntos y rayas precisamente, sino una especie de  CW codificada de un modo distinto, pero  con gran redundancia de información y varios métodos de codificación, los cuales permiten la recuperación completa del mensaje, incluso aunque el receptor se haya perdido el 50% de la transmisión.  Vamos a ver con algo más de detalle esa codificación.

Codificación de Opera

Una descripción resumida  de la codificación utilizada, la vemos en la figura 2 y la explicamos someramente a continuación.

 Figura 2 - Pasos de la codificacion de Opera

Pasos de la codificación de OPERA

 

En la figura 2 podemos ver que Opera comienza añadiendo a los 28 bits de datos a transmitir otros 19 bits redundantes (CRC), que facilitarán posteriormente en la recepción la reconstrucción del mensaje completo exacto, y luego realiza un proceso de codificación por matriz de Walsh de orden 8. Todo lo que sé sobre esto es que esta codificación de Walsh obliga a que las filas y columnas de las matrices tengan que cumplir la condición de estar formadas por ya sea  +1 o -1 y que su producto deba ser siempre nulo, de forma que, si esto no se cumpliera en la recepción de los datos, ahí tendremos otro sistema que nos permitirá detectar dónde hay un bit erróneo y regenerarlo.

A continuación, se realiza un entrelazado de los bits del mensaje, lo que sirve también  para mejorar la inmunidad al ruido esporádico, distribuyendo el código de una forma predeterminada a lo largo de la longitud del mensaje, de modo que se consigue que los impulsos de ruido esporádico no afecten a todo un fragmento seguido del mensaje, sino como mucho a algún bit de cada fragmento, con lo que no se pierde apenas información por este tipo de interferencia.

Finalmente tengo que decir que lo que se transmite (y se oye al monitorizar la transmisión) y lo que se ve en la figura 3 (que es  el código enviado por EA3OG) no coinciden en ningún caso, porque la información está luego codificada finalmente en un código Manchester. Este código transforma el código emitido de tal forma que realmente los bits emitidos sean las transiciones entre presencia de señal y ausencia de señal y viceversa. Esto hace que se duplique aparentemente el número de bits enviados. De este modo, los bits transmitidos no son los tonos emitidos, sino que lo que se envía son realmente los cambios de tono SI/NO. De este modo los cambios de NO/Sí serían un 1 y los cambios de Sí/NO serían un 0. Eso hace que se duplique el número de bits y que sea prácticamente imposible identificar auditivamente el código enviado realmente con el código teórico que se observa en la figura 3.

 Figura 3  - Mensaje cocificado enviado en la transmisión

Mensaje codificado enviado en la transmisión

Indicativo como baliza

Para resolver el problema de la identificación, está previsto que, al inicio de la transmisión en OPERA, se envíe el indicativo de la estación emisora en código Morse normal. En principio esta configuración es opcional, pero entiendo que es muy aconsejable activarla e incluso debería ser legalmente obligatoria, puesto que al ser Opera una especie de  transmisión en Morse incomprensible, sólo  la emisión del indicativo al principio de la transmisión ayuda a identificar la procedencia al escucha ocasional.

Las distintas modalidades de operación de Opera

En el mismo cuadro en que se ve la codificación del mensaje, obsérvese a la derecha una lista de modalidades de Opera, en la que cada una se distingue de las otras por la duración de cada tono y de la ausencia de tono, que deben ser de la misma duración, pues recordemos que los bits son realmente las transiciones:

Opera                   Duración bit      Duración msg                   Resultados

Opera 05             0,128 s                  30 segundos                      OP05 -20dB

Opera 1               0,256 s                  1 minuto                             OP 1 -23dB

Opera 2               0,512 s                  2 minutos                           OP 2 -26dB

Opera 4               1,024 s                  4 minutos                           OP 4 -29dB

Opera 8               2,048 s                  8 minutos                           OP 8 -32dB

Opera 16             4,096 s                  16 minutos                         OP16 -35dB

Opera 32             8,192 s                  32 minutos                         Op32 -38dB

Op4H 9KHz                                       4 horas                                Op 4h -49 dB y aún más bajo

(Tarjeta de sonido como SDR )
QSO Mode          0,128                    30 segundos                      QSO  -20 dB s/n

Como podéis ver en la última columna “Resultados”, las prestaciones obtenidas son que la sensibilidad del sistema en general para OP2 es aproximadamente igual a la de WSPR, pero los niveles tenidos en cuenta son siempre niveles son medios y no de pico.

En la modalidad Opera 2, que es la más utilizada en las bandas bajas de HF, la duración de una transmisión completa es de 2 minutos, un tiempo  considerable, pero hay que tener en cuenta que esta gran duración es la que le permite detectar señales muy por debajo del ruido. La duración de las restantes modalidades de Opera se deduce teniendo en cuenta proporcionalmente la duración de cada impulso señalada en el recuadro.

Todas estas modalidades están sujetas a cambios, pues todavía OPERA está en una fase experimental beta, en la que las experiencias y conclusiones de los operadores beta testers pueden hacer aconsejable modificar las modalidades más apropiadas para algunas bandas.

Tono emitido

El tono único emitido por esta especie de CW codificada no es siempre el mismo, si no que se distribuye aleatoriamente dentro de un margen de frecuencias de 200 Hz, concretamente entre 1600 y 1800 Hz para las transmisiones automáticas y entre 1200 y 1600 Hz para la modalidad de QSO que, como ya hemos dicho, será suprimida en próximas versiones.  Este tono es distinto y cambia aleatoriamente cada vez que se inicia una transmisión.

Dado este sistema, es bajísima la probabilidad de que se superpongan con el mismo tono dos transmisiones simultáneas y el programa receptor consigue decodificar todas las señales recibidas simultáneamente, exactamente igual como si fuera un CW Skimmer o el SuperBrowser del DM-780. Y  todo eso sin necesidad de estar conectado a internet, como sucede con WSPR o JT65.

Todas las modalidades de Opera se exponen en el recuadro  de la figura 4 con todas las frecuencias utilizadas y tonos en cada banda .

 Figura 4 - Frecuencias y tonos utillizados en cada banda

Frecuencias y tonos utilizados en cada banda

 

8 kHz ¿no es un error?

La frecuencia de 8 kHz es una nueva modalidad de frecuencias de audio que no sé a quién se le ha ocurrido ni de dónde ha salido, pero que por lo visto utiliza un tono de entre 1000 y 1025 Hz para que la transmisión salga entre 9.000 y 9.025 Hz. He oído decir que en esta modalidad se ha conseguido comunicar entre ordenadores sin ni siquiera  utilizar antenas, sino por meramente la simple potencia bruta del campo magnético generado por la tarjeta de audio y los altavoces, pero no sé si es un cuento de radio macuto, aunque claro que, dada la duración de la transmisión, hasta podría ser posible mientras no se demuestre lo contrario. Me imagino que debe hacer falta llevar protectores de orejas para practicar esta modalidad, aunque seguro que estas frecuencias yo ni las oigo por fuertes que sean, pero los jóvenes…

La instalación del programa OPERA

El programa se descarga del mismo lugar que el programa ROS, es decir de la web: http://rosmodem.wordpress.com/ y se baja comprimido en zip.

Como con el programa ROS, también es necesario ejecutar la primera vez el programa Opera Install.exe que es uno de los archivos que aparece al descomprimir el archivo descargado, antes de ejecutar el programa en sí mismo:  Opera v1.4.1.exe.

Los menús y la configuración son muy parecidos a los del programa ROS  con la única diferencia de que, para rellenar los datos del menú Operador, tenemos que precisar la potencia de emisión y la antena (ver figura 5).

Figura 5 -  Configuración del desplegable del Operador Desplegable del Operador

 

También es exactamente igual la configuración del equipo de nuestra estación que la del ROS y en ella debemos escoger principalmente las opciones más adecuadas para el control de nuestro equipo, según sea un equipo analógico antiguo con VOX, un equipo analógico con CAT sin PTT incluido, o un equipo con CAT y PTT actuable por medio del CAT. Aclaremos esto último, pues hay equipos que incluyen el comando del PTT en el CAT y otros que no y hay que activarlo por medio de un COM adicional. También todos estos detalles se explicaron con más detalle en los artículos sobre el programa ROS.

De todos modos, vale la pena destacar que, para la operación en CAT, como siempre se utiliza un puerto COM, José Alberto ha desarrollado unas rutinas que escanean  automáticamente el puerto COM en que se reciben las respuestas previstas para los comandos CAT del equipo configurado y, de forma automática, selecciona ese puerto COM como el necesario para el CAT. Señalemos que esta opción fracasa si el puerto COM está siendo utilizado por otro programa como por ejemplo el Ham Radio Deluxe.

Problema con el Ham Radio Deluxe

Aprovecho para comentar que varios operadores han tenido este mismo problema al iniciarse en en comunicaciones digitales con estos programas, porque la mayoría han comenzado con la utilización del programa Ham Radio Deluxe (HRD) para controlar por CAT su equipo.

Debemos recalcar que, si el programa HRD controla el equipo por CAT, ni el el ROS ni el OPERA podrán controlarlo (ni ningún otro programa), pues el puerto COM del CAT estará ya tomado y activado por el HRD y dará un error de conexión. Así pues, recordemos que, para poder funcionar con ROS y OPERA y controlar el equipo por medio de otros programas, no hay más remedio que cerrar el Ham Radio Deluxe después de haber arrancado el equipo y antes de arrancar OPERA o ROS o cualquier otro programa.

Operación automática de OPERA

En la pantalla inicial podemos observar dos zonas importantes (ver figura 6) que afectan a la recepción:

-La zona de la izquierda es dónde aparecen las estaciones recibidas por nosotros con el nivel de señal/ruido . En rojo se muestran las señales más débiles, aunque solamente las que llegan más débiles de -20 dB por debajo del nivel del ruido o con solamente un margen de 6 dB sobre el umbral de pérdida de la señal.

-En la zona de la derecha aparecen los spots tipo cluster de todas las estaciones recibidas por todas las estaciones que tienen en marcha el programa y que disponen de conexión a Internet. Aparecen en forma de listado muy similar al de la izquierda, excepto que además contienen la información de potencia y antena que ha sido  recibida también por la red. Podemos ver solamente los spots que corresponden a nuestra banda actual, o que salgan los de todas las bandas, marcando la casilla del lado superior derecha que indica All spots. Se destacan en color rojo aquellos controles de recepción que corresponden a estaciones que han recibido nuestra emisión y en color azul aquellos controles de recepción que hemos emitido nosotros y que se corresponden con la ventana de la izquierda..

 figura 6 -  Pantalla de recepción en modo automático

Pantalla de recepción en modo automático

Nosotros podemos activar la transmisión automática de dos formas distintas:

1. Pulsando directamente sobre el cuadrado rojo TX del ángulo inferior derecho, con lo que inmediatamente empezaremos a transmitir el código de identificación de nuestra estación independientemente de que estemos recibiendo o no una estación  entre las dos rayas rojas de la cascada o waterfall y, a continuación, saldrá nuestra especie de CW codificada.

Aparece en la pantalla un rectángulo rojo con las letras TX, una barra deslizante que indica gráficamente el tamaño del mensaje y la fracción del mensaje enviado , sobre el botón TX que hemos presionado para transmitir, se muestra un indicador de los segundos que faltan para completar la transmisión (Ver figura 7).

 Figura 7 - TRansmisión de Opera en modo baliza automática

Transmisión de OPERA en modo baliza automática

2. Activando el botón deslizante Baliza o Beacon que se encuentra más a la derecha de todos los botones deslizantes del centro de la pantalla. En ese momento se activa un contador de cuenta atrás de minutos que faltan hasta la próxima transmisión, temporizador que se puede programar a voluntad para aumentar o disminuir su frecuencia, en un desplegable como el que se observa en la figura 8:

 Figura 8 - Ajuste del termporizador de la baliza automática

Ajuste del temporizador de la baliza automática

 

El multiplicador que aparece X12 indica que el tiempo de espera se calclará multiplicando el el tiempo de transmisión por 12, aunque podemos moverlo hacia una posición en que la emisión sea más frecuente, si es que queremos conocer el estado de la propagación mas a menudo.

Previamente deberíamos haber comprobado con el botón Tune que nuestro equipo se pone en transmisión correctamente, que el nivel de audio de salida es el adecuado y que nuestro equipo está ajustado a la frecuencia correcta deseada.

Lista de QSOs

Una novedad respecto al modo ROS es que aquí si marcamos una casilla Auto QSO que se encuentra exactamente encima del botón rojo TX, automáticamente todos los contactos bilaterales se reportan como QSOs distintos automáticamente dentro de un intervalo de 24 horas. También podemos exportar el contacto si nos hemos dado de alta en alguna modalidad de intercambio de QSLs electrónicas.

 Figura 9a - eQSL-cc  Figura 9b - HRDLOG.net  Figura 9c - HamLog.EU

Configuración de QSL electrónica

 

Además estos contactos aparecen en un listado que podemos abrir cuando queramos y que lleva por título QSOs que se ve en la figura 11.

 Figura 10 - Lista de QSOs enviados

Lista de QSOs enviados

Otros detalles idénticos al modo ROS

Alarma:

La alarma se activa desde un botón deslizante del panel central y avisa con un sonido del ordenador que hemos captado una estación operando en Opera. Se puede modificar el tipo de alarma en un panel Adhoc en el desplegable configuración.

Predicción de Propagación VOACAP

Igual que en ROS, disponemos de unas pantallas en que podemos enviar nuestros datos al sistema VOACAP y nos calcula las probabilidades de contacto con otras zonas.

CHAT entre estaciones

También de la misma forma que en el ROS aparecen en la parte superior del programa avisos de las nuevas estaciones aparecidas con las que se puede chatear por Internet. Evidentemente, este CHAt solo es posible cuando el operador está delante del teclado, lo cual normalmente es cierto en el momento en que aparece el spot, pero no al cabo de un rato, pues el operador se ha limitado a poner en marcha Opera y la emisión automática y muy posiblemente ya no esté delante del teclado.

PSK reporter

También de la misma forma que en el ROS se puede desplegar el mapa del PSKreporter en el que veremos  marcadas todas las estaciones activas en el modo Opera exclusivamente y con colores que indican la banda en la que tienen activado el programa. También proporciona información de QTH locator, potencia y antena.

No aparece el uso como repetidor:

Ya no estaba prevista la posibilidad de utilizar otra estación como repetidora y, con mucha más razón ahora que José Alberto va a retirar la opción QSO entre estaciones por falta de utilización.

Ni tampoco dispone del control remoto (consola):

También, a diferencia de ROS, no estaba prevista la utilización como control remoto. En realidad, es un sistema realmente para poner en marcha y dejarlo solo, de forma que no tiene demasiado sentido operar con él a través del teclado. Y un control remoto siempre se puede conseguir por medio del escritorio remoto del Windows o de un programa VNC.

Conclusión final

Y esto es un resumen de OPERA, un elemento muy importante en el futuro para el estudio de la propagación y el estado de la ionosfera en tiempo real, un sistema al que se le puede sacar mucha más información estadística, pues toda la operativa queda registrada en el ordenador que realiza el Cluster de intercambio de spots.

De esta base de datos se podrán sacar muchas estadísticas de toda esa información a la que habrán construido muchos radioaficionados.  Y es un sistema simple del que no debemos olvidar que se diseñó para mejorar las posibilidades de realizar comunicaciones QRSS especialmente en 137 kHz, que también funciona de maravilla en 500 kHz y que todavía tiene que experimentarse mucho en frecuencias más elevadas  y descubrir nuevas aplicaciones.

Agradecimientos

Así que debemos agradecer muy especialmente a nuestro colega José Alberto Nieto Ros, EA5HVK, que nos haya proporcionado nuevos programas de comunicaciones, como Opera y ROS, con los que podamos experimentar todos los que estamos aburridos del intercambio de 599 y del que esperamos todavía recibir nuevas sorpresas en el futuro, pues su mente incansable sigue elucubrando nuevas posibilidades. Gracias por todo, José Alberto.

Por Luis A. del Molino EA3OG

EL MODO ROS: ¿YA LO HAS PROBADO? (3ª parte)

por Luis A. del Molino EA3OG

Esta es la tercera parte de una serie de artículos sobre la nueva modalidad de comunicaciones digitales diseñada por José Alberto Nieto Ros, EA5HVK, quien ha realizado un programa dedicado exclusivamente a este modo, el cual, por sus extraordinarios detalles adicionales, ha conseguido convertirse en el modo de operación favorito de muchos aficionados a las comunicaciones digitales de teclado a teclado.

A modo de resumen, recordemos lo explicado anteriormente:

image003Para los que no han leído los artículos anteriores, cosa que les recomendamos vivamente, diremos que, en la primera parte, describimos en qué se basa su tecnología , precisamente la que le proporciona sus extraordinarias prestaciones, así como las de todas sus variantes y, sobre todo, de dónde podías obtener la descarga del programa gratuitamente, concretamente de la web: <http://rosmodem.wordpress.com>.

Instalación del Modo Ros:

También describimos allí el proceso de instalación que puede resumirse en la ejecución de dos programas, después de descomprimirlo todo en una carpeta. Antes de activar el ejecutable propiamente dicho (ROS v6.7.0.exe), debes ejecutar previamente otro programa de instalación que aparece con la palabra Install en el nombre el fichero (ROS Install v6.7.0.exe) y que debe ejecutarse antes del primero. Luego, podremos crear un acceso directo al programa en el escritorio del PC, clicando sobre el icono del programa con el botón derecho de ratón y, arrastrándolo hasta el escritorio, escogiendo finalmente la opción “Crear icono de acceso directo aquí”.

image001En la segunda parte describíamos el manejo del programa para realizar un QSO, los mandos principales de transmisión y recepción, el LOG y el intercambio de QSL, simplificado al máximo para la mayor comodidad del operador, así cómo utilizar las previsiones de propagación VOACAP para escoger la banda, como Chatear con otros operadores del ROS activos en ese momento y el funcionamiento del Control Automático de Potencia mínima (Conmutador APC).

Pero se nos acabó el espacio sin haber podido hablar de muchos detalles importantes que facilitan la vida al operador y en los que José Alberto ha demostrado ser un lince, capaz de avanzarse a las necesidades del operador de una forma espectacular. En esta tercera entrega, vamos a examinar más a fondo todo lo que nos faltaba por comentar del programa ROS. Por ejemplo la utilización del GPS:

GPS:

Figura 1-Desplegable del GPSClaro que el GPS no tiene demasiada utilidad en sí mismo para las estaciones fijas, pero si viajas en un vehículo o embarcación, el programa ROS captará perfectamente la información del GPS si lo conectas a un puerto serie. De este modo, nuestro Locator se actualizará automáticamente con el movimiento. El puerto lo debes configurar en la pantalla que se observa, o bien debes presionar el botón SCAN para que el programa busque por sí mismo el puerto serie al que está conectado el GPS. El programa dispone de una macro para la velocidad <SPEED> y otra denominada <LOCATOR>, con las que podemos enviar a voluntad su contenido de velocidad y ubicación, o programarlas para que se envíen con la baliza automática. Más comodidad ya no se puede pedir. A partir de ese momento, podremos ver en un mapa Google tu localización exacta.

Estadísticas:

Figura 2-Estadísticas con el contacto mas largo escuchadoEn una pestaña del programa principal se nos muestra la estación más lejana que se ha recibido con nuestro equipo y los datos correspondientes, extraídos y calculados de su QTH Locator, de forma que podamos ver la pantalla que aparece en la imagen, en la que se observa la estación más distante que hemos escuchado con el modo ROS desde que activamos el programa en el ordenador. También proporciona los países contactados, los indicativos y el número de QSOs realizado en total. Son esos pequeños detalles los que hacen que un buen programa sea el mejor.

Usuarios diferentes:

Puede ser que nuestro equipo lo utilice otra operador, por lo que está permitido configurar totalmente nuevos usuarios y de los que podemos entrar unos datos completamente diferentes, tanto de operador como de estación emisora. No es algo que vayamos a utilizar normalmente, pero que alguna vez puede servir, como por ejemplo una estación operada por otro radioaficionado, en la que se utilizan el nombre y el indicativo del segundo operador. Pues basta que configuremos un segundo usuario en el desplegable Users.

El PSK/ROS Reporter

Figura 3-Pantalla completa del PSK-ReporterEsta es una página web a la que se accede directamente desde la pantalla principal del programa por medio de una entrada nombrada como SKEDS y que nos permite acceder automáticamente (con el navegador configurado por defecto en nuestro ordenador) a un mapa en el que se refleja toda la actividad mundial existente en aquel momento en esta modalidad ROS (por defecto, en la ultima hora). La página concretamente es la que podéis ver en la dirección y ahí nos permite contemplar toda la actividad durante un período anterior determinado (que podemos ajustar nosotros a voluntad) en todo el mundo. Las estaciones que han estado operativas en el último período prefijado quedan señaladas por un globito, cuyo color depende de la banda utilizada en aquel momento por la estación. Esto nos permite averiguar en qué bandas hay más actividad en aquel momento y ajustar nuestro modo operativo a la propagación real. Aquí no se trata de previsiones como con el VOACAP, sino de realidades.

Figura 4-PSK-Reporter-Estaciones activasPodéis ver una ampliación de las estaciones activas con sus globitos respectivos. Aunque no se distinguen demasiado bien los detalles, vosotros mismos podéis contemplarlos en la dirección de la página web anterior. Y no solamente en el modo ROS, sino también en PSK31 y en otras modalidades, siempre que utilicen este Cluster para informar de las estaciones recibidas y conectadas.

Pero el sistema del ROS consiste en que cualquier estación que ponga en marcha el programa y realice alguna actividad de recepción o transmisión, envía un spot de cada una de las estaciones que recibe, de forma que constantemente se está actualizando en tiempo real la información que contiene. La página se actualiza automáticamente para ti cada 5 minutos si la dejas abierta en el navegador. Nosotros podemos interactuar y modificar la información de esa pantalla para pedirle que sólo muestre las estaciones que operan en una determinada banda, la que sea de nuestro interés.

Además, el programa ROS realiza automáticamente el envío de información de las características de tu estación en aquel momento, la banda en la que operas, y la relación S/N mediante un display de barras y la potencia de tu equipo, de forma que cualquier operador que se conecte al mapa la pueda examinar. Esta información aparece tanto en el lado inferior izquierdo de la pantalla  o, si pinchamos encima de la estación con el cursor, nos abrirá esa misma información en una burbuja, encima del globo de la estación escogida.

Consola

Figura 6-Comandos de la Consola remotaEsta es una opción muy original, puesto que no conocemos otro programa digital que la tenga incorporada y que te permite conectarte por radio a una estación remota ROS y comprobar su configuración y no solo para conocerla, sino para poder modificarla si la tenemos como baliza emisora remota, aunque también podría utilizarse como repetidor para realizar contactos más lejanos por radio. Realmente, estos contactos no serían válidos para diplomas y concursos, pero tenemos que pensar en que puede haber circunstancias especiales en que este recurso permita realizar contactos indirectos que, de otro modo, no serían posibles. Por ejemplo en casos de emergencia, esto daría al ROS posibilidades parecidas a las del radiopaquete, aunque dentro de ciertos límites.

Para activar y proporcionar esta posibilidad, tenemos que rellenar las claves de acceso de la parte superior derecha. Para consultarla y configurarla desde otra estación, debemos rellenar los campos de la parte inferior derecha, es decir, el indicativo y la clave que nos permite la utilización. Y ya podemos enviarle comandos que nos contestará automáticamente.

En la imagen se observan dos partes claramente diferenciadas.

En la parte superior en verde, podemos configurar los parámetros para conocer el estado de la estación remota.

GET SWITCHES / GET BEACON / GET RPT / GET TXBOX / GET REPORT / GET LASMSG / GET FARMSG / GET CPU / GET VOLUME / GET POWER

Enviando estas instrucciones con el botón TX, la estación remota nos informará de su estado actual.

En la parte inferior en rojo, los comandos para operarla en transmisión:

SET REPORT / SET TXBOX / SET BEACON / SET TIMER / SET RPT / SET FREQ / SET SR / SET AFC / SET POWER / SET TUNER

Enviando estas instrucciones clicando en el botón TX, podemos cambiar los parámetros de la baliza e incluso modificar el texto que será transmitido en el mensaje por la estación remota.

Uso como repetidor

Figura 7-Utilización como repetidorPero también nos puede interesar utilizar cualquier estación ROS como repetidor si utilizamos los comandos que se observan en la imagen: R-EA5HVK Texto

Y a continuación, la estación EA5HVK, si recibe este mensaje, repetirá en su transmisión el texto enviado.

Si queremos que se envíe en otra frecuencia, tenemos que saber primero qué bandas tiene operativas, por lo que tendremos que enviar el comando: R-EA5VHK BANDS

Una vez sepamos las bandas operativas, podemos hacerle repetir el texto enviado en una frecuencia de otra banda, pues si el remoto dispone de conexión CAT con el equipo lo cambiará de banda automáticamente: R-EA5HVK “Frecuencia” “Texto”

¿No se os ocurren aplicaciones? Pues a mí sí que se me ocurre una, pues si vemos que hay una estación en otra banda y no tenemos antena para llamarla, podemos utilizar la antena y el equipo de otra estación que sí la tenga disonible para pedirle que haga QSY a nuestra frecuencia: R-EA5HVK 21.115 YV5AA Please QSY 14.103

El control remoto por Internet

Figura 8-Control remoto del ROSEsta opción del programa ROS nos permite una operación remota de nuestra estación desde la pantalla de otro ordenador, ya sea desde un segundo ordenador de nuestra red local, o desde cualquier otro ordenador en Internet. Pero antes de adentrarnos en este tema del control remoto, debemos asegurarnos de que conocéis los dos tipos de direcciones IP que podemos tener concedidas por nuestro proveedor de Internet, las fijas y las dinámicas, así como la diferencia entre las IP de la red local con la IP de Internet, pues tienen rangos distintos y una utilización totalmente diferente. Para dominar el tema, es preciso que os leáis bien el texto del recuadro que se adjunta.

Configurando la conexión remota ROS propiamente dicha

Nosotros vamos ahora a configurar nuestro ordenador, el que está conectado a nuestra estación, de forma que responda a las llamadas remotas que realizaremos cuando estemos de viaje o en la oficina (si somos el jefe, claro), para utilizar nuestro combinado equipo + antena + ordenador + programa ROS que se encuentra en otro lugar.

Para ello comenzamos por la pantalla de la configuración que nos proporciona tres opciones.

OFF: Valor por defecto, en el que nadie puede utilizar nuestra estación como estación remota.

Estación remota: Este programa + ordenador + equipo se comportarán como una estación remota que podrá ser utilizada por quien conozca la dirección IP y la clave de acceso.

Estación base: Este programa y ordenador se comportarán como estación base “itinerante”, capaz de comandar una estación remota.

Configuración como Estación Remota

Aquí, tal como se observa en la ventana, ya aparece especificada una IP pública concedida por nuestro proveedor de Internet, concretamente la que tiene nuestro ordenador en ese momento, porque el programa ROS ya la detecta por defecto, así como la IP local de nuestro ordenador, ésta última proporcionada por el router. Ambas no las podemos cambiar porque son la IP pública (del router) y la IP privada (del ordenador) que son utilizadas por este ordenador en concreto.

Figura 9-Configuración de la estacion remotaLa configuración nos ofrece por defecto como puerto de conexión el puerto 7800, puerto que no tenemos por qué cambiar, pero que deberemos grabar en el router, de forma que dirija todas las conexiones recibidas por ese puerto a la IP privada de ese ordenador en la red local. Insisto en que esto se explica en el recuadro. De este modo, cualquier programa o llamada a la dirección IP pública, realizada por el programa ROS, se dirigirá al puerto 7800, y será redirigida al ordenador que tenga la IP privada 192.168.1.37, IP que le hemos asignado nosotros. Únicamente si queremos que sea más difícil conectarse con nuestro ordenador, podemos modificar el número de ese puerto, con lo que dificultamos cualquier conexión foránea, para el que no sepa este número de puerto. Deberíamos cambiarla aquí, en la estación remota y en la estación base.

Aparecen dos botones más, uno que dice CONECTAR y que debemos presionar para que el ordenador, es decir, nuestro Sistema Operativo Windows, se entere de que debe dejar pasar las conexiones que lleguen por el puerto 7800 al programa ROS que las está esperando y eso quede grabado en el Firewall del Windows para que las deja pasar. Atención a que el Firewall del Windows nos preguntará si lo dejamos pasar y, si le decimos que no, quedará prohibido de por vida. Tendrías que cambiar el nombre del fichero ejecutable para poder proseguir. Así que precaución aquí. Un circulito situado en la parte inferior derecha de la pantalla, que se encontraba de color rojo, cambiará a color amarillo.

Al darle a conectar, se activa un procedimiento que verifica, de forma inequívoca, si nuestro Puerto seleccionado (7800 en nuestro ejemplo) está abierto o no en el router o si está filtrado por algún firewall. Si el circulito queda en rojo, el puerto está siendo usado por otra aplicación. En el caso del 7800 es bastante improbable. Si queda en amarillo nuestro router tiene bloqueado el acceso o bien tenemos algún firewall trabajando, con lo que solo podremos conectarnos a nivel local usando la IP privada, por ejemplo por WiFi. Y si está en verde significa que podremos conectarnos a través de Internet desde cualquier lugar del planeta usando la IP pública.

Finalmente debemos escoger una clave de acceso que debemos grabar y recordar sin errores, por lo que la reescribimos para asegurarnos de que no metemos la pata y dejamos nuestra estación inoperativa. El botón que se encuentra a su lado lleva una imagen de buzón de correos y sirve para enviarte a ti mismo un email que irá a parar a tu buzón de correo electrónico, en el que quedará permanentemente a tu disposición, en caso de problemas de memoria. Un detalle muy ingenioso, porque este problema se presenta especialmente a todos aquellos que no se apuntan nada en ninguna parte.

Configuración como Estación Base

El nombre de “estación base” es un poco equívoco, porque en realidad es la estación itinerante que puede estar en cualquier ubicación y que debe consistir únicamente en un ordenador con conexión a Internet y el programa ROS.

Figura 10-Configuración de la estacion baseSi no nos hemos olvidado de dejar en marcha el ordenador de la estación con el programa ROS arrancado y todo bien configurado, bastará que escribamos la IP fija que nos ha concedido el proveedor de Internet en la pantalla de configuración, o bien, en caso de tener una IP dinámica, el nombre con que nos hayamos dado de alta en DynDNS o cualquier otro servicio similar, para que consigamos conectarnos con el programa ROS del ordenador remoto al presionar la tecla Conectar de esta configuración. Si nos damos de alta en el servicio DynDNS, tendremos que acceder a nuestro router y configurarlo correctamente con los datos de DynDNS.

Se supone que no hemos modificado el puerto de conexión por defecto y lo hemos dejado grabado en el router de nuestra estación tal como se explica en este mismo artículo.

En la parte inferior derecha, un circulito de color rojo cambiará a verde si todo ha sido configurado correctamente y se conecta con el ordenador remoto. También cambiará a verde el color del circulito en el ordenador remoto que acepta la conexión.

También es imprescindible que nos hayamos apuntado bien la clave de acceso que hemos configurado en la estación remota, porque si perdemos la memoria, no habrá servido de nada tanta preparación. Pero todavía nos quedará el recurso de leer el mensaje recibido y enviado al apretar el botón ad hoc.

Precaución: Mucho cuidado con olvidarse de anular la activación como Estación Base, porque podría darse el caso de que nos olvidáramos y, cuando activáramos nuevamente el programa ROS, arranquemos funcionando con una Estación Remota ajena, pensando que lo estamos haciendo con la nuestra. Aparentemente todo funciona exactamente igual. Curiosa situación. Podría resolverse haciendo que, por defecto, el programa siempre arrancara con la opción OFF si se hubiera dejado configurado como Base.

Si todo esto os ha sonado a chino, os recuerdo que tenéis que leeros el recuadro en que se explica la diferencia entre IP pública e IP local, IP fija e IP dinámica.

El extraño boicot de la ARRL

Desgraciadamente podrás comprobar en los mapas del PSK/reporter que la actividad del ROS se ciñe a Europa, Asia, África y América Latina, y no podrás detectar la presencia de estaciones norteamericanas. Esta curiosa situación se debe al extraño boicot decretado por la ARRL contra el ROS, por motivos aparentemente técnicos, unos motivos totalmente falsos, y que esconden un extraño interés por promover solamente la modalidad JT65-HF, una modalidad digital que tiene unas prestaciones limitadas, las cuales no permiten al radioaficionado realizar realmente un auténtico contacto, sino una mera conexión de intercambio de controles sin el menor contenido comunicativo ni posibilidad de aplicarla, por ejemplo, para comunicaciones de emergencia.

Ya explicamos ampliamente este incomprensible boicot en la primera parte de estos tres artículos, pero no está de más repetirlo ahora también, para que todos los usuarios entusiastas del modo ROS puedan defenderse de primera mano y con un buen conocimiento de causa sobre la cuestión en litigio.

La ARRL pretende que ROS es un sistema de “espectro expandido”, el cual tienen prohibido en EEUU por debajo de 200 MHz, cuando es un sistema que ocupa un ancho de banda (2000/500/100 Hz), inferior al de un canal de SSB (3000 Hz). Y todo esto porque su autor informó en su día que utilizaba “técnicas de espectro expandido”. Pero estas técnicas solo las utiliza dentro de un solo canal estrecho. Lo más curioso es que esas técnicas de “espectro expandido” las utilizan también tanto las modalidades digitales MT63 como Olivia, y nadie las ha llamado nunca modalidades de “espectro expandido”.

Por supuesto, tampoco sería correcto llamarlas de espectro expandido, porque también se ciñen al interior de un solo canal de comunicaciones, puesto que una transmisión de espectro expandido, para poder llamarse propiamente así, debe extender su emisión por toda una amplia banda de frecuencias utilizadas por muchas estaciones y servicios y nunca puede aplicarse a un sistema que se aplica a un ancho de banda inferior al de un canal de voz en SSB. Ese es precisamente el significado técnico de “espectro expandido”. Así que aquí tenemos una curiosa discriminación del país que precisamente presume de todo lo contrario, pero ya sabemos que en la práctica….

Conclusión final

Es posible que me haya dejado algún detalle del programa, pero en mi descargo, propongo que le echemos toda la culpa a José Alberto, que ha colocado tantas variantes y tantas prestaciones a su programa de comunicaciones digitales, que puede ser que no me haya enterado bien de todas ellas y me haya dejado alguna. Espero haber alcanzado por lo menos el 95%, porque EA5HVK ha puesto el listón tan alto que será difícil que en mucho tiempo lo supere cualquier otro programa de comunicaciones digitales.

Felicidades, José Alberto, y mil gracias por permitirnos utilizar tan estupendo programa y proporcionarnos tantas horas de entretenimiento. Si queréis materializar este agradecimiento de alguna forma más positiva, podéis contribuir pinchando en la opción DONACIÓN que se encuentra en la esquina superior derecha como última opción del programa ROS. Se lo ha currado.

Luis A. del Molino EA3OG

EL MODO ROS: ¿YA LO HAS PROBADO? (2ª parte)

por Luis A. del Molino EA3OG

Esta es la segunda parte de una serie de tres partes que pretemde la divulgación y dar la bienvenida a la nueva modalidad digital diseñada por José Alberto Nieto Ros EA5HVK y que muy rápidamente, por sus extraordinarias prestaciones, ha conseguido hacerse un hueco entre las numerosas modalidades digitales, convirtiéndose en la modalidad favorita de los aficionados a las comunicaciones digitales realizadas mediante un PC y de teclado a teclado.

A modo de resumen, recordemos todo lo explicado anteriormente:

Instalación del programa

image003En la primera parte de las tres sobre el Modo ROS, describimos en qué se basa su tecnología y los detalles que le proporcionan sus extraordinarias prestaciones, así como sus variantes y, sobre todo, que debe realizarse su descarga gratuita de la web: <http://rosmodem.wordpress.com>.

También describimos allí el proceso de instalación que es bastante sencillo y puede resumirse en la ejecución de dos programas: después de descomprimirlo todo en una carpeta, antes de correr el programa ejecutable propiamente dicho (por ejemplo ROS v6.7.0.exe), debe ejecutarse previamente el de instalación (en este caso ROS Install v6.7.0.exe), que se ha de ejecutar antes del programa ROS ejecutable propiamente dicho. Luego, podremos crear un acceso directo al programa en el escritorio del PC, que es lo más cómodo, o donde queramos.

También describimos los parámetros iniciales que como mínimo debemos configurar, concretamente las macros de la configuración personal del operador y la del equipo, recomendando la conexión por CAT (control por ordenador) de la que disponen prácticamente la totalidad de equipos modernos.

image001

Así que vamos a dar por supuesto que has arrancado el programa y ya has comprobado que le entra el audio y que éste tiene el nivel correcto, de forma que la aguja indicadora se mueva en el margen verde del indicador de volumen del ROS y que, al accionar el botón TEST, el equipo se pone en transmisión y entrega la potencia adecuada de salida con un tono fijo. Alto, no sigas probando, pues aún debemos escoger la banda (la frecuencia) y ajustar la potencia de salida.

Siguiente paso: Escoger frecuencia

Fig. 2 Desplegable de frecuencias del modo ROSEl siguiente paso es escoger una banda en la que tengamos antena y la frecuencia en que operaremos el ROS, obteniendo la lista del desplegable de frecuencias que se contempla en el cuadro adjunto. Si te funciona bien el control por CAT, el equipo se pondrá exactamente en la frecuencia que hayas escogido del cuadro desplegable de frecuencias del propio programa ROS y permanecerá atento a cualquier señal ROS decodificable que le entre, dentro del margen de captura +-250 o +-100 Hz, según lo que hayas seleccionado en la opción AFC de los mandos principales que se describen a continuación.

También puedes cambiar la frecuencia pulsando en los recuadros que se encuentran en el ángulo superior derecho de la pantalla del programa, junto al reloj que se muestra con horario GMT. Dispone también de unos botones muy cómodos para subir y bajar la frecuencia o podemos pinchar directamente los spots con mensajes que nos aparecen en la parte superior. No falta detalle para aumentar la comodidad del operador. ).

Ajuste de la potencia: TEST

Para ajustar la potencia de salida, en todos los equipos que permiten un control por CAT, en el ROS disponemos en el cuadro de mandos principal de un interruptor TEST que permite enviar un tono fijo de audio y ajustar el nivel de salida de nuestro transmisor. Si la emisora dispone de los comandos adecuados, también nos sirve para detectar que no se supere la ROE en un valor superior a 3:1. En este caso, también podemos activar en el menú Emisora la opción de que se desactive la transmisión. Lógicamente debemos ajustar de algún modo los volúmenes de la cadena de amplificadores que llevan el audio del ordenador al PC. En Windows, el volumen que controla la salida de audio es el de onda (wave). En el menú de la tarjeta de sonido disponemos de un atenuador adicional de 10 dB para reducir la salida en caso necesario.

También es muy posible que, dependiendo del equipo de que dispones, te aparezca un mando deslizante de potencia junto al botón TEST, que te permite ajustar un porcentaje de potencia de salida o la salida directamente en vatios, según la emisora.

En el ROS encontraremos un ingenioso sistema APC (Automatic Power Control) para reducir la potencia al mínimo necesario, y del que hablaremos más adelante, cuando empecemos con las prestaciones más originales que se le han ocurrido a José Alberto. Pero mucho antes de hablar del APC, antes tenemos que advertir a todos los operadores sobre la máxima potencia utilizable en un equipo de SSB y CW en modalidades digitales:

AVISO IMPORTANTE: Cuidado con la potencia de salida

En un modo digital, por prudencia no debemos sobrepasar nunca la potencia máxima recomendada en AM para nuestro transceptor. Lo normal es que esa potencia máxima en AM sea como mucho un cuarto de la máxima potencia de cresta de un transmisor de SSB. Así que si de nuestro transceptor nos dicen que tiene una potencia de cresta de 200 vatios, lo normal es que nosotros no debamos sobrepasar los 50 vatios en modo digital ni en AM y si es de 100 vatios de potencia de cresta, lo más sensato es que debamos limitarlo a 25 vatios en AM, una modalidad con portadora continua.

Insisto en que nosotros tenemos que guiarnos por la potencia máxima que recomiendan en AM para cualquier equipo y utilizar la misma en la operación digital. Normalmente las transmisiones digitales no son de tan larga duración como las de AM, en las que algunos se llegan a enrollar durante varios minutos. Esto último es más bien raro en una transmisión digital, pues nadie se dedica a enviar largas páginas de texto, especialmente si escribe con dos dedos y mirando el teclado. Lo normal es que utilice las macros pregrabadas.

Pero hemos de tener siempre en cuenta a nuestro enemigo Murphy; es decir, la posibilidad de que el equipo se nos quede activado inadvertidamente en TX en una modalidad digital y no nos demos cuenta. El amigo (yo prefiero llamarlo “enemigo”) Murphy tarde o temprano se hace presente y lo que puede salir mal, saldrá mal. Mejor prevenir que curar.

Si no disponemos de instrucciones para la potencia máxima en la modalidad AM, ajustemos la potencia para que como máximo alcance un cuarto de la máxima de cresta para SSB. También es bastante seguro ajustarla a un tercio de la potencia que marca el vatímetro de salida para la máxima potencia transmitida en CW.Así si nuestro equipo entrega 100 vatios de vatímetro en CW, no pasemos nunca de 30-35 vatios en cualquier modo digital.

Fig. 3 Mandos principales del programa ROS

Descripción de los mandos centrales

Alarma: Nos permite activar un aviso sonoro que suena en cuanto se sincroniza una señal ROS que va a ser decodificada a continuación, y podemos configurar la alarma a voluntad mediante otro recuadro. A mí no me gustaba nada el sonido del altavoz interno del PC de sobremesa (los portátiles no lo llevan) que se activa en el Windows XP y le he configurado un sonido de campanillas mucho más bonito que he encontrado en las opciones de sonidos del Windows. En Windows 7 tendremos que configurar necesariamente un sonido mp3 o wav.

AFC (Automatic Frequency Control): Margen de captura en que puede sintonizar y sincronizarse una señal de ROS. Se recomienda estrechar ese margen a solamente 100 Hz para disminuir la carga de trabajo de la CPU, pues los equipos modernos con sintetizador casi todos tienen un error de frecuencia inferior, pero los analógicos más antiguos con VFO y contador digital puede que necesiten más margen de captura, pues su error en la frecuencia suele ser superior. En 10metros o en bandas de frecuencias superiores, en el que el error de la frecuencia puede ser más importante, sí que es útil ponerlo a 250.

Tasa de símbolo: Ya se han descrito en la primera parte todas las variantes que proporciona el ROS, pero aquí nos permite disminuir esa tasa a voluntad, cuando queremos aumentar las prestaciones del ROS en transmisión para hacernos con un DX difícil. Normalmente el corresponsal mantendrá activada la opción RX: 16-8-4 y nos decodificará perfectamente, sea cual sea la tasa de símbolo que hayamos escogido. En ordenadores lentos se recomienda tenerla a 16-8 para bajar la carga de la CPU. De todas formas, cuando la CPU se dispara a valores elevados, el programa automáticamente pasa a modo 16-8 y AFC a 100Hz para facilitar el sincronismo. También se desconecta la cascada (waterfall) cuando la CPU alcanza el 100%.

Decode: ALL /??? Si introducimos un indicativo concreto en la casilla a la izquierda de las macros para llamarlo mediante una macro, se activará automáticamente la decodificación para este indicativo únicamente, de forma que, al terminar el QSO, debemos utilizar este conmutador deslizante para activar la opción ??? y volver a Decodificar ALL (TODOS). De todos modos, cuando hacemos una llamada de CQ, automáticamente se pone en ALL.

WFALL: Activa el visor de la cascada que nos permite detectar las señales débiles mediante la vista, un sistema algo más sensible que el oído para detectar señales inaudibles. En el menú desplegable de Configuración -> Preferencias -> Waterfall podemos escoger entre “Escala de grises” y “Fósforo verde”.

Baliza: Nos permite activar una baliza que se transmite automáticamente a intervalos para que el ROS informe automáticamente de nuestra presencia con una transmisión temporizada por radio y, en el desplegable “baliza”, podemos determinar el tiempo de intervalo entre transmisiones y la información que se envía en cada una. Lo normal es tenerla desactivada. Tenemos que tener en cuenta que, si hay actividad ROS en el canal, la baliza se inhibe automáticamente y no se pone en transmisión mientras se mantenga otra señal ROS presente. También se inhibe el temporizador de la baliza cuando el sistema detecta que no hay audio suficiente de entrada, o el porcentaje de utilización de la CPU es demasiado elevado para decodificar, evitando balizas “sordas” que no son capaces de aportarnos ninguna información de retorno ( feedback).

Operación básica: RECEPCIÓN

Probablemente deberíamos haber visto ya en nuestra pantalla el CQ de alguna estación o algún otro mensaje ROS. En nuestra pantalla debería haber aparecido una línea como la siguiente y analicemos su significado:

RX16: 15:04 @ -39,1 Hz: CQ CQ de UR3EZ/A de UR3EZ/A in KN64so <CRC-OK> -15 dB 2562 km @ 071 14.103 Mhz

RX16: Modalidad de ROS utilizada para transmisión con 16 baudios en este caso.
15.04: Hora GMT en que se ha producido la sincronización
-39,1 Hz: Desviación entre la frecuencia de la estación que llama y la nuestra.
CQ CQ de UR3EZ/A: Texto de la llamada general o del mensaje si no es un CQ
In KN64so: QTH Locator de la estación
<CRC-OK>: Confirma que el texto recibido ha sido decodificado al 100%
-15 dB: Diferencia entre el nivel integrado de la señal recibida durante toda la transmisión y el ruido integrado a lo largo de la misma. Aquí nos indica que el nivel integrado de la señal está 15 dB por debajo del nivel integrado del ruido.
2562 km: Distancia calculada entre su QTH locator y el nuestro.
@ 071: Rumbo en el que se encuentra la estación (Por el camino corto)
14.103 MHz: Frecuencia en la que estábamos escuchando.

Con el cursor encima del indicativo de la estación que llama CQ, podemos copiar su indicativo para grabarlo en la casilla vacía de la izquierda. El programa detecta automáticamente el prefijo del país y nos coloca la información y el icono de su bandera al lado. ¡Chapeau, José Alberto!

Cuando no disponemos de control del equipo por CAT, para evitar enviar reportes con una frecuencia incorrecta, el programa ROS utiliza la información contenida en las señales recibidas para detectar si su frecuencia se corresponde con la que hemos marcado como de transmisión. En caso de que no coincidan, el programa cambiará automáticamente la frecuencia de transmisión marcada en el ROS.

Operación básica: TRANSMISIÓN

Normalmente deberíamos pulsar sobre la macro CALL (llamada) para que en el espacio reservado para el texto a enviar aparezca ya el intercambio de indicativos al iniciar la transmisión de cualquier mensaje.

Posteriormente añadiremos o no algún texto con el teclado y pulsaremos PTT dos veces. Al pulsar la primera vez, el texto PTT cambia a STOP y parpadea en espera de que demos por terminado el texto cuando lo volvamos a pulsar por segunda vez. Si ya pulsamos dos veces de entrada, en cuanto termine de enviar el texto escrito o la macro, pasará automáticamente a recepción sin más. Como el doble clic es una operación muy normal en Windows, no tendremos problema en realizarlo y así ahorraremos el tiempo que se pierde hasta que se nos ocurra detener una transmisión digital vacía con solamente sincronismos.

Si en lugar de usar puramente macros, lo que queremos es usar el ROS para charlar por medio del teclado y además somos lentos escribiendo, es importante pulsar PTT con un solo clic. De esta forma tendremos todo el tiempo del mundo para escribir nuestro mensaje, al tiempo que nuestro corresponsal nos estará leyendo. Cuando acabemos de escribir, le damos otro clic al STOP y listo.

Que no nos contesta, pues Insistamos con el ROS de otro modo. Si no conseguimos que una estación nos decodifique cuando contestamos un CQ, en lugar de conectar un amplificador lineal, podemos disminuir inmediatamente la tasa de símbolo de TX de 16 a 8 y volver a probar. De esta forma, estamos mejorando nuestras prestaciones, a cambio de enlentecer la transmisión. Que no nos oye y vuelve a llamar CQ, todavía nos queda la opción de volver a probar con una tasa de símbolo inferior: 4 símbolos por segundo.

Recordemos que el control automático de la potencia APC, del que hablaremos más adelante en este mismo texto, está previsto para disminuir la potencia excesiva y no para aumentarla. Ya hemos hablado extensamente de las precauciones que se deben tomar con la potencia máxima transmitida cuando operamos en un modo digital cuya transmisión es continua.

Conexión y decodificación selectiva:

Vale la pena comentar aquí que el ROS en su versión actual permite la decodificación selectiva, de forma que puede haber más QSOs en la misma frecuencia y realizarse la decodificación separada sin problemas de la estación con la que hemos iniciado el contacto.

Eso permite que coexistan varios QSOs entre estaciones que se encuentran en Skip (que no se escuchan mutuamente) en la misma frecuencia, con corresponsales que si oyen a las dos estaciones en skip, es decir, que puede haber uno o varios terceros que oigan y decodifiquen a varias estaciones, sin que eso se afecte la calidad de la decodificación de una sola de ellas. Para ello se utiliza el conmutador DECODE del que hemos hablado anteriormente.

Otras configuraciones: la dirección de E-mail

Fig. 5 Configuración del e-mail

Durante el QSO, si hemos configurado correctamente nuestra dirección de e-mai, en cuanto aparezca en la pantalla de recepción una dirección de e-mail, nuestro equipo enviará por Internet (si disponemos de Internet) un mensaje de correo electrónico informativo completo de acuse de recibo, con información completa como la que sigue:

EA3OG has received your Radio Message sent at: 11:59 UTCReceived Message: ‘Beacon de EA5HVK in IM97lq nietoros@hotmail.com <mailto:nietoros@hotmail.com><CRC-OK>’

Operator Info:

Callsign: EA3OG
DXCC: Spain (EU)
Name: Luis
E-mail: ea3og@ure.es
QTH: Barcelona
Locator: JN11em
Station: Yaesu FT-817D, antena dipolos 80-40. Yagi TH-7 20-15-10
ROS Version: ROS v6.7.0

Signal Info:
Frequency: 14,103 Mhz
Mode: ROS16/2000
Symbol Rate: 16 Bauds
BW: 2000Hz
Frame Acquisition: 23/24
Frequency Shift: 17,7 Hz
Viberti: 2%
S/N (2500 H<): -10 dB; Fade Merge +10 dB
Distance: 460 km, Bearing 220º
Beacon: Off
Remote Control: Off
Vumeter Level: -10 dB
CPU Usage: Not Available

A la recíproca: Si nosotros enviamos un mensaje que contenga nuestro e-mail, porque hemos presionado la macro correspondiente (@), automáticamente nuestro corresponsal en ROS, si tiene configurado correctamente el suyo, nos enviará un mensaje con toda esta información anterior, en la que nos informa de cómo nos estaba recibiendo en ese momento.

ADIF

Fig. 6 Desplegable ADIF para llevar el LOG

Cuando completas un QSO, puedes clicar al terminar sobre el botón ADIF y completar los campos que te interesen que queden grabados en tu ordenador. Luego podrás presionar sobre el botón EXPORTAR QSO y así quedará grabado no solo en tu libro de registro, sino también en el log del programa que hayas escogido o en otros muchos como comentaremos a continuación.

En el menú que se abre al pulsar el botón ADIF, tienes que haber entrado previamente el nombre y el path completo del archivo <.adi> donde se grabarán tus QSO’s y que podrás cargar posteriormente en cualquier Libro de Guardia electrónico. Eso por una parte, pero aún hay más.

QSL electrónica

Si además quieres que se envíe tu confirmación automáticamente al servicio de intercambio de QSLs electrónicas eQSL.cc, marca la casilla de eQSL.cc y se enviará no solamente a eQSL.cc, sino a todas los demás sistemas de confirmación que hayamos especificado, siempre que nos hubiéramos dado de alta en otras webs de intercambio de QSL electrónica. Para darse de alta en las eQSL, debemos previamente haber configurado nuestro nombre de usuario y clave de paso en la configuración inicial del ROS.

Aquí podéis ver las pantallas correspondientes de los diferentes sistemas de QSLs electrónicas que han sido previstas por José Alberto para confirmarse automáticamente: e-QSL – HRDLog – HAMLOG-EU.

Fig. 7 eQSL

Fig. 8 HRDLOG

 Fig. 9 HamLog.EU

Por tanto, podemos confirmar nuestros contactos desde el mismo programa ROS, además de llevar el libro de registro (log) de los contactos realizados en nuestro ordenador con el mismo ROS o en cualquier otro programa diferente.

Es decir, también podemos exportarlo a otros programas de libro de registro instalados en el ordenador que en aquel momento estén funcionando, entre los cuales tiene previsto el envío automático a los siguientes programas: MixW2 – UR5EQF – DXKeeper – Logger32, como se ve en las pantallas respectivas.

En el caso de MixW2, el contacto se guarda directamente en la base de datos de MIxW, por lo que no es necesario mantenerlo en ejecución. En cambio en los programas UR5EQF, el DXKeeper y Logger32, éstos deben estar funcionando con la CAT desactivada en ellos.

Además, también tenemos la posibilidad de enviar el comentario al Cluster marcando la opción Cluster. No obstante, para subir un spot al clúster podemos realizarlo directamente mediante el menú Skeds que examinaremos más adelante en la tercera parte.

Propagación VOACAP

Una de las cosas que más me han fascinado del programa de José Alberto ROS es que me haya aficionado al mundo de las previsiones de propagación. He de confesar que nunca me había atraído especialmente este tema, porque siempre había considerado que parte de mi afición a la radio estriba en descubrir en cada momento qué me depara la suerte o sea la propagación. Por tanto, las previsiones no tenían ningún especial interés para mí.

Hay que tener en cuenta que las previsiones de propagación son mucho más interesantes para todos aquellos que planifican su operación previamente, porque van a participar en un concurso o están interesados en el DX de una forma especial, para lo cual necesitan investigar cuándo estará abierta la propagación para aquellas zonas en las que necesitan más contactos o un determinado país o expedición que les falta para la colección.

Fig. 13 Previsión de propagación VOACAP en 14MHz

Sin embargo, la idea de José Alberto de ponérmelas tan al alcance de mi mano, con un acceso inmediato a un solo clic de distancia de la previsiones del programa VOACAP, sin que ni siquiera tenga yo que pensar previamente que voy a tener que navegar por Internet para buscarlas, ni que tengo que buscar el marcador correspondiente y que cuando se abra la página luego tengo que escoger una frecuencia, entrar una potencia etcétera… me ha fascinado y convertido en un adicto al VOACAP. Tal vez os suceda lo mismo si probáis el ROS.

Fig. 11 Configuración avanzada de la estacion

En el ROS disponemos de una configuración avanzada de la estación en la que podemos entrar los parámetros de nuestra estación, potencia, longitud y tipo de la línea de transmisión y ROE a la salida del acoplador (no en la entrada) para calcular la Potencia Isotrópica Radiada Equivalente (PIRE) y obtener una predicción adaptada a la potencia radiada por nuestra estación para ese momento en particular, tanto por el camino corto (habitual) como por el camino largo (excepcional). De ese modo podemos estimar los países y distancias que podemos conseguir en aquella frecuencia concreta, calculada expresamente para las prestaciones del sistema ROS. Si pasáramos a fonía o a otros modos digitales menos robustos, esa predicción no sería adecuada, salvo que echáramos mano a la ayuda de un amplificador lineal de kilovatio.

Os ponemos unos cuantos ejemplos de la propagación en 28 MHz y 14 MHz para que vayáis haciendo boca. A ver si tenemos suerte y se distinguen bien en color. De esta forma veríais que las zonas rojas son las alcanzables teóricamente según las previsiones de propagación con una probabilidad del 100%, mientras que las azules son las que son imposibles de comunicar, puesto que la probabilidad es casi nula o cercana al 0%.

Fig. 12 Previsión de propagación VOACAP en 28MHz

CHAT ENTRE ESTACIONES ROS

A José Alberto, EA5HVK, se le ha ocurrido que, puesto que normalmente todas las estaciones que utilizan modalidades digitales están conectadas habitualmente a Internet, se podría montar un sistema de comunicación en paralelo al de radio. Un chat que permita el intercambio de comentarios, la búsqueda de frecuencias en que sea posible el enlace y otras muchas posibilidades.

CHATventanaOperador

De esta forma, se consiguen múltiples objetivos simultáneamente: Pongamos unos cuantos ejemplos, por lo menos los que yo he vivido y comprobado su funcionamiento, lo cual no quiere decir que no hayan otros muchos más.

1.- Cuando una estación envía una llamada general CQ, automáticamente envía una especie de Spot -ROS a todas las estaciones que tienen activo el programa ROS, diciendo estoy llamando CQ en tal y tal frecuencia. Buscadme.

Cluster y CHATdelRosModejpg

2. Cuando una estación recibe en su pantalla correctamente decodificada una llamada general CQ, automáticamente envía un Spot-ROS a la estación que ha escuchado para que sepa hasta dónde llega.

3. Si al contestar un CQ no se consigue realizar el enlace, una de las estaciones, por medio del CHAT, puede sugerir a la otra cambiar de banda para volver a intentarlo.

4. También se puede contemplar en el mapa del PSK Reporter Propagation Map que se despliega desde el menú SKEDS todas las estaciones activas en ROS y en la banda en que se encuentran operativas y enviarles un mensaje para que cambien de banda e intentar el QSO. Esto lo veremos con más profundidad más adelante en la tercera parte.

5. Se puede conocer por medio de Internet cómo te ha recibido una estación y reducir la potencia al mínimo necesario como veremos a continuación en el apartado APC. Un gran objetivo para disminuir la polución y gasto de energía en las bandas.

APC (Automatic Power Control o Control automático de potencia)

Una de las prestaciones más originales que se le han ocurrido a José Alberto consiste en que, puesto que podemos saber por medio de Internet cómo nos recibe el corresponsal, podemos ajustar la potencia a la mínima necesaria para obtener una calidad suficiente para el enlace. Y no sólo se puede conseguir por Internet.

Concretemos: Si disponemos de un margen muy superior al umbral de la relación señal/ruido en el que empiezan los problemas de decodificación (normalmente un margen de 10 dB), ¿por qué no reducimos la potencia de nuestro TX para ajustarnos al nivel de potencia mínimo necesario?

Cierto que esto no puede realizarse en todos los equipos, pues esta posibilidad se basa en que el equipo transceptor disponga de comandos CAT que puedan aumentar o disminuir la potencia del transceptor. Si nuestro modelo en concreto no los lleva, José Alberto ya ha previsto que no se active la opción APC.

Fig. 14 Configuración APC - Control Automatico de Potencia

En el cuadro de configuración APC  del APC, se observa claramente cómo se debe configurar. Nosotros debemos marcar de alguna forma la potencia máxima con la que deseamos que transmita nuestro equipo. Concretamente veréis que mi configuración marca el 11% de salida, pues en ese nivel he visto que con la presente configuración de audio, el modo ROS transmite alrededor de 20-30 W con mi equipo SDR-1000.

En algunos equipos la potencia se expresa directamente en vatios, en otros en porcentaje. El programa ya tiene el equipo en cuenta y la potencia viene expresada en los mismos términos que la emisora, tanto para el APC como para el deslizante de potencia junto al botón TEST.

Si se tratara por ejemplo de un Flex-1500, que sólo puede dar 5 W sin problemas en cualquier modalidad sin calentarse (máximo 10 W de cresta en SSB), pues lo configuraría con el 100% de límite máximo, teniendo en cuenta de que se trata de un equipo QRP que no va sobrado. Será difícil que sea necesario reducir la potencia, pero puede ser muy bien que con el ROS se necesite solamente 0.5 vatios.

De ese modo, si alguna estación dice que me recibe con un margen superior a los 6 dB, pues el ROS disminuirá la potencia de mi equipo y esperará a ver qué pasa a continuación y se irá autoregulando para mantener este margen que yo le he solicitado. Ingenioso, ¿no os parece? Además, cuando hacemos CQ para empezar otro nuevo QSO, la potencia se coloca automáticamente en el último valor que ajustamos manualmente.

Ah, y no es absolutamente imprescindible que el corresponsal disponga de Internet, puesto que puede enviarnos un control S/N (que ya está previsto en una macro) y, si no lo hace, basta que se lo pidamos nosotros por radio. Si no se dispone de Internet, el ROS utilizará los valores obtenidos de este paquete S/N.

Si lo que queremos es hacer contactos al límite, sólo tenemos que marcar en el Menú del APC, +5 o +6 dB de Margen, y llegaremos siempre superjustos. De forma análoga, podemos seleccionar +15 dB de margen y llegaremos siempre sobrados. El valor recomendado de Margen de Desvanecimiento es de 10 dB, un valor demasiado bajo cuando se trata de comunicaciones HF, pero que ha sido posible gracias a las características del modo ROS.

Otra vez ¡Chapeau!, Jose Alberto.

Conclusión

No hay conclusión. Como tengo que terminar ya este texto y se me está haciendo demasiado largo, no tengo más remedio que escribir una tercera parte sobre el ROS en la que os contaré otras muchas cosas interesantes, como el acceso al mapa de estaciones ROS activas, los Clusters, la utilización como consola remota, el uso como repetidor y otros detalles que seguro que ni siquiera me he enterado todavía, pues cada día descubro algo nuevo que se le ha ocurrido colocar a José Alberto en su programa.

Ah, ¿pero todavía no habéis probado el ROS? Os estáis perdiendo muchas emociones.

73 Luis del Molino EA3OG

EL MODO ROS: ¿YA LO HAS PROBADO? (1ª parte)

por Luis A. del Molino EA3OG

Esta es la primera parte de una serie de tres textos que pretenden la divulgación y dar la bienvenida a una nueva modalidad digital que ha entrado en nuestras bandas con mucha fuerza, buscando hacerse un hueco entre las numerosas modalidades de comunicaciones digitales y lo ha conseguido plenamente, convirtiéndose, por sus extraordinarias prestaciones, en el favorito de casi todos los radioaficionados que lo han probado y en el número uno del cuadro de honor de los modos digitales.

Un nuevo sonido ha aparecido en las bandas de radioaficionado: la modulación del modo ROS, una señal bastante agradable que suena como un carillón y que consiste en un nuevo sistema de comunicaciones digitales, por tanto de teclado a teclado, y cuyo principal objetivo es permitirnos realizar mejores contactos con señales débiles, empleando para logarlo menos potencia, menos antena y menos propagación.

El modo ROS llega oportunamente a un mundo cada vez más hostil a la práctica de la radioafición, en el que las restricciones para montar antenas exteriores empiezan a ser cada vez generalizadas y más difíciles de superar, permitiéndonos realizar contactos en HF con potencias QRP de 5 W y antenas interiores, contactos que, en otras modalidades, serían imposibles.

Panel principal del programa ROS

José Alberto Nieto Ros, EA5HVK, ingeniero de telecomunicaciones, residente en La Aljorra, un pueblo cerca de Cartagena y hábil programador, es el padre de esta nueva criatura, cuyo nacimiento tuvo lugar hace poco más de un año y que ha venido mejorando y haciéndolo evolucionar de un modo increíble, ayudado por muchos radioaficionados que lo han apoyado desde sus inicios y que incluso ya han formado un radioclub, el European ROS Club (<http://www.europeanrosclub.tk>), fundado por Manolo Sánchez, EA5HJY. José Alberto ha conseguido convertir el ROS en un programa superamigable (por superfriendly) y en el favorito de muchos radioaficionados Para los impacientes y los que no podéis esperar a terminar de leer este texto, aquí tenéis la dirección de descarga del programa: <http://rosmodem.wordpress.com/>. No sigáis leyendo hasta haberlo descargado, instalado y arrancado. ¿Ya está? Pues sigamos.

 ¿Por qué una nueva modalidad digital? Los antecedentes

Es evidente que a todos nosotros nos gusta conseguir decodificar las señales más débiles posibles, para poder alcanzar la mayor distancia posible en un contacto. Hasta hace muy pocos años, en el mundo de la radioafición se consideraba que la CW era el sistema que permitía los mayores alcances con menores medios. Incluso muchos llegaron a pensar en tiempos pasados que la sencilla comunicación telegráfica DA/DI/DA/DI nunca sería superada, gracias a los filtros más estrechos que se ya se fabricaban y que mejoraban la relación señal/ruido de la señales más débiles de telegrafías.

Pero la CW exige por lo menos poder oír la señal entre el ruido y eso, por lo menos para mí, requiere un tono que iguale o supere ligeramente el ruido de la banda. En mi caso necesito por lo menos 3 dB (si no son realmente 6 dB) para entender algo en CW, aunque por ahí he oído decir que hay operadores tan hábiles que son capaces de decodificar estaciones hasta 3 dB por debajo del ruido. Yo ni las huelo.

Por otra parte, las primeras comunicaciones digitales se basaron en el RTTY, un sistema de dos tonos que requiere una señal/ruido muy buena y limpia para ser decodificado sin errores, para no perder letras por el camino y encontrarse con un texto totalmente incomprensible. Nada comparable a la telegrafía ni por asomo.

Pero Peter Martínez, G3PLX, ya abrió una buena brecha al diseñar un nuevo sistema digital, el PSK31, que le da caña al RTTY (aunque a una velocidad inferior de 31 baudios, mientras que el RTTY llega a los 45 baudios), puesto que permite la decodificación con una señal 6 dB por debajo del RTTY, con lo que podemos considerar el RTTY como un sistema muy superado por el PSK31, aunque aún venga siendo muy utilizado en concursos hoy todavía, pero realmente es muy poco frecuente escucharlo en las comunicaciones digitales diarias teclado a teclado. Apenas encontrarás normalmente alguna estación operando en RTTY fuera de los concursos.

El PSK31 se ha hecho un lugar en el cuadro de honor de la radioafición con pleno derecho, puesto que actualmente podría decirse que es el favorito para las comunicaciones digitales de la mayoría de radioaficionados, algo que puedes comprobar (yo doy testimonio de ello) puesto que en muchas bandas, aparentemente muertas, las únicas señales que se copian son las de PSK31, mientras no se oye prácticamente nada más y, especialmente, ninguna de CW ni de SSB.

Posteriormente se han diseñado innumerables sistemas digitales mejores (como por ejemplo los Thor, Olivia, MSFKs, Contestia, Domino, MT63, etcétera) con toda una lista inagotable de sistemas de modulación, pero ninguno ha alcanzado una popularidad suficiente como para animar a suficientes radioaficionados a practicarlos habitualmente.

El único destacable que irrumpe en el mundo digital del HF se lo debemos a uno de nuestros premios Nobel, Joe Tylor, K1JT, autor del programa WSJT, un sistema de comunicaciones para EME o rebote lunar, que incluía una variante llamada JT65A, que posteriormente ha sido mejor adaptada para HF por John Large, W4CQZ, con el nombre de JT65-HF y ha alcanzado una notable popularidad en las bandas de HF, especialmente en EEUU. Sus autores afirman que permite la decodificación fiable de los datos con tan solo -24 dB de relación señal/ruido.

Lamentablemente debemos que poner de manifiesto que esta modalidad es un sistema “trucado”, quizá mejor debería decir “truncado”, puesto que no permite una comunicación real teclado a teclado. Solo permite el intercambio de indicativos y controles. Además exige transmisiones y recepciones que se realicen exactamente en alternancias de un minuto y, por tanto, requiere una sincronización total de relojes del ordenador con la precisión de 1 segundo. Un ritual demasiado rígido y aburrido para mi gusto para tan poco intercambio real entre estaciones, y solo recomendable para radioaficionados incomunicadores en busca del 59.

Un gran paso adelante: el modo ROS

Y aquí aparece oportunamente un sistema nuevo de comunicaciones digitales, el programa ROS de José Alberto, EA5HVK, quien afirma que su sistema de codificación mejora en -2 dB la relación señal/ruido mínima sobre la necesaria para un contacto JT65-HF, porque consigue realizarla con valores de hasta -26 dB de S+N/N, permitiendo al mismo tiempo una auténtica comunicación bilateral sin trabas, además de aportar una información exhaustiva de los niveles de señal/ruido promedio, la distancia y rumbo de la estación escuchada y muchísimas otras cosas más que explicaremos más a fondo en una segunda parte de este texto.

En resumen, el ROS nos aporta un sistema muy eficiente en términos de potencia que permite velocidades de chateo de 300/150/75 caracteres por minuto de teclado, con una robustez propia de los modos para señales débiles, que hasta ahora permitían transmitir un mensaje prefijado y nada más.

Hablando técnicamente del ROS

La modalidad digital ROS es una modulación multitonal que tiene muchas cosas en común con otros modos de banda ancha, pero incorpora refinamientos en la codificación que le permiten mejorar la recuperación de los textos y su invulnerabilidad frente al ruido, a la vez que mantiene la robustez ante interferencias propia de los sistemas de banda ancha.

Aunque existe una modalidad ROS específica para EME (que incluso permite el chateo con el teclado por rebote lunar y con un rango de barrido de +-600Hz en frecuencia), nos ceñiremos aquí a la descripción de las variantes del ROS de HF porque es el más difundido y al que se han apuntado un mayor número de operadores.

Alfabeto utilizado: Varicode IZ8BLY

ORDEN DE PRIORIDAD DEL VARICODE IZ8BLY

1. Caja baja o minúsculas
2. Caja alta o mayúsculas y números
3. Otros símbolos ASCII
4. Caracteres del ASCII extendido
5. Caracteres de control ASCII
6. Otros caracteres
7. Caracteres especiales de otros idiomas
(que no forman parte del ASCII extendido)

Lo primero que realiza el programa ROS es transformar el texto tecleado en un alfabeto Varicode, es decir, un código de longitud variable en el que se busca que los códigos más cortos correspondan a las letras más frecuentemente utilizadas en los textos tecleados por un radioaficionado normal. Peter Martínez G3PLX, fue el primero en desarrollar un varicode para el PSK31, aunque su filosofía fue la de asignar los símbolos más cortos a las letras utilizadas más frecuentemente en un texto en inglés. En cambio, el varicode de IZ8BLY lo hace con los caracteres más frecuentes de los textos intercambiados por radioaficionados. Este alfabeto permite alcanzar una velocidad de salida de 60 palabras por minuto cuando utilizamos el ROS HF/16, una velocidad comparable a la de un mecanógrafo aceptablemente entrenado que escriba con todos los dedos. Si queréis saber más sobre este varicode, podéis leerlo en la web: <http://www.qsl.net/zl1bpu/MFSK/Varicode.htm> , pero como una información aproximada podéis ver en un recuadro por dónde van los tiros del orden de prioridad:

La corrección de errores por FEC (Forward Error Correction)

El ruido aleatorio atmosférico, las descargas atmosféricas, el QSB, el QRM, la multitrayectoria , etcétera… producen errores de recepción que hacen difícil reconocer las señales digitales débiles. Uno de los métodos más simples para la corrección de errores es el de añadir unos caracteres de control (CRC) que deben cuadrar en la recepción de un mensaje o, en caso contrario, exigir su repetición. Este sistema se llama ARQ y es el utilizado en radiopaquete, Pactor, WinMore y otros modos digitales en los que se exige la integridad al 100% de los textos recibidos, pues contienen intercambio de mensajería o correo electrónico.

Por otro lado, para QSOs teclado a teclado se prefiere utilizar un sistema FEC que añade bits redundantes al texto enviado, de modo que permite una corrección de errores hacia delante (Forward Error Correction) , que no exige la repetición de cada mensaje erróneo, sino que los caracteres redundantes ayudarán a reconstruir el texto correcto, a pesar de los errores producidos en la recepción de un texto. Con un sistema FEC se logra mejorar la sensibilidad de la recepción. En cambio, cuando hay mucho ruido, por muchas repeticiones que realices con un sistema ARQ, si la recepción siempre es mala, el resultado será una repetición interminable sin que el mensaje se reciba con éxito.

Actualmente el ROS utiliza un sistema FEC que añade redundancia al mensaje, con un sistema de codificación convolucional, aunque también ha decidido incluir unos caracteres de control de suma o CRC (Cyclic Redundancy Check) que informan al final del mensaje de si se ha decodificado correctamente al 100% o se ha producido algún error que no ha permitido su reconstrucción completa. Lo incluye porque eso le permite desarrollar nuevas aplicaciones, entre los cuales de momento se incluyen la utilización de una consola de comandos que le permite controlar una estación de radioaficionado remota y variar los parámetros del sistema a distancia

La codificación convolucional

ROS ha escogido como método FEC la técnica llamada codificación convolucional que se utiliza en los programas espaciales de la NASA y que se hizo muy popular en los Voyager, las sondas espaciales enviadas al espacio sideral, que luego son decodificados por un algoritmo Viterbi para recuperar los datos transmitidos por la telemetría de la nave espacial a niveles de señal muy por debajo del ruido exterior. Aquí en el ROS se utiliza para la codificación una longitud de 7 bits y una relación de redundancia de 1:2, porque se considera que a partir de 7 la decodificación se enlentece excesivamente. En las sondas espaciales se utilizan longitudes mayores de bits (José Alberto me cuenta que la sonda Galileo utiliza 14 bits), pero la dificultad y lentitud de los algoritmos de decodificación aumenta exponencialmente y solo se hacen viables en sistemas de decodificación a tiempo no real y con canal gaussiano (no es el caso de la HF)

El parámetro de redundancia 1:2 significa que hay dos bits de salida por cada uno de entrada y vale la pena destacar que la ventaja de una codificación convolucional es que cada bit queda distribuido en el tiempo por medio de un entrelazado de los bits, colocándolos separados en el mensaje de forma que resultan menos afectados a las interferencias de corta duración. La ventaja de un código convolucional es que mejora la eficiencia en potencia sobre otros códigos, como los códigos de bloque. El entrelazado es una técnica que se necesita para hacer trabajar correctamente éste código, ya que no es apto cuando se producen ráfagas de error.

RECUADRO CODIGO GRAY 

Decimal Binario Gray
0       000     000
1       001     001
2       010     011
3       011     010
4       100     110
5       101     111
6       110     101
7       111     100

Codificación Gray

Por otra parte también le añade una codificación Gray que consiste en que entre símbolos sucesivos de 7 bits siempre hay solamente un bit de cambio, lo que es fácil de comprobar si se mira el recuadro del Código Gray. Esto ayuda a distinguir mejor los caracteres binarios unos de otro.

Además, introduce un salto de frecuencia pseudoaleatorio

Ya tenemos una señal codificada convolucionalmente que podríamos enviar al generador de tonos, pero en el ROS aún se consigue una mejora desplazando los símbolos en frecuencia, de forma que los 7 bits del ROS están mezclados con un código de salto de frecuencia en una secuencia pseudoaleatoria que altera aún más el orden de los símbolos, como la que se utiliza en el MT63.

La decodificación

El ROS, antes de empezar la decodificación, utiliza un sistema propio de sincronización con 24 símbolos dedicados que son diferentes del conjunto principal de 128 símbolos, aunque esto depende de la variante de ROS concreta que se utilice.

Al comienzo de cada transmisión se envían los 24 símbolos especiales de sincronización y el proceso de decodificación solamente comenzará si han sido decodificados correctamente al menos 12 de los 24 símbolos recibidos. Este patrón fijo de sincronización permite una sincronización mucho más rápida, aunque posteriormente cada mensaje contiene por tanto los 128 símbolos correspondientes a los datos habituales y los 24 símbolos únicos dedicados de sincronización.

Un beneficio adicional de este proceso de sincronización es que los cambios de velocidad pueden ser detectados automáticamente. Como resultado, la estación emisora puede cambiar con seguridad la velocidad del enlace, sabiendo que el receptor le seguirá automáticamente.

En consecuencia, la señal resultante que se envía comprende una serie de secciones con 152 símbolos distintos. Para el ROS HF, se utilizan 16 tonos espaciados 125 ciclos, de forma que el ancho total ocupado es inferior a 2000 Hz (15 x 125 = 1875 Hz), sea cual sea la tasa de símbolo, que puede ser tanto de 16, como de 8 o 4 baudios.

La gran ventaja de la correcta sincronización con una estación es que el ROS permite la decodificación selectiva de una sola estación, aunque haya otra que esté utilizando el mismo canal. El control DECODE te permite decidir si solo quieres copiar a una estación en particular o pasar al modo de escucha normal. De esta forma, varias estaciones pueden realizar un contacto en el mismo canal, situación muy frecuente cuando varias estaciones están en la zona de salto de HF y, al no escucharse alguna entre sí, pueden realizar QSOs independientes sin problemas.

Cuando se cambia a algunas bandas con segmentos digitales en que se exige anchos menores, tales como la banda de 30 m o en algunos segmentos de otras bandas, el ROS utiliza un modo más estrecho, el ROS 16/500, que utiliza un espaciado entre tonos de 32,5 Hz y reduce el ancho de banda utilizado a menos de 500 Hz (15 x 32,5 = 487,5 Hz).

Usando el ROS en MF

Cuando se utiliza el ROS en MF (500 kHz) y LF (137 kHz), automáticamente el programa pasa a funcionar en un sistema mucho más estrecho, que se ha demostrado de grandes prestaciones. La modalidad de MF utiliza la mayoría de los mismos procedimientos que el sistema de HF, excepto que solo se utilizan 16 tonos con un espaciado entre tonos de 6,5 Hz, dando lugar a un ancho de banda de menos de 100 Hz (15 x 6,5 = 97,5 Hz). La tasa de símbolos del modo puede ser fijada en sólo 2 o 7 símbolos por segundo. La transmisión es mucho más lenta (especialmente en el caso de los 2 símbolos), pero la decodificación es mucho más segura.

Éste modo supone un avance importante para las comunicaciones de LF y MF, puesto que permite realizar QSO’s y mantener conversaciones con potencias mínimas ERP (Effective Radiated Power). Test realizados por estaciones inglesas estimaron en 10 dB la ventaja de ROS7 sobre PSK31 en la banda de 500 Khz. Por otra parte el modo MF2, permite el intercambio de mensajes a 36 caracteres/minuto con igual sensibilidad que el WSPR según los test realizados.

El veto incomprensible de la ARRL

Por lo visto, la ARRL, por extraños motivos que no comprendemos, ha decidido ponerle la proa al modo ROS y prohibir su empleo a los radioaficionados norteamericanos. Nos hemos quedado sin yanquis para contactar en esta modalidad. La ARRL afirma que la FCC dice que se trata de una modalidad de “espectro expandido” y en EEUU no está permitido el uso del espectro expandido en las bandas de radioaficionado por debajo de 200 MH.

Todo un argumento técnico, difícilmente refutable si tuviera alguna verosimilitud, pero vosotros mismos habéis podido comprobar en la descripción anterior que cualquier parecido con la realidad no existe ni por mera coincidencia. Tal como hemos visto anteriormente, el ROS no tiene absolutamente nada de modulación de “espectro expandido” (Spread Spectrum). Sus señales, igual que MT63, Thor y demás modalidades digitales, ocupan menos de 2.000 Hz en su modalidad más amplia y 500 y 100 Hz en sus modalidades más estrechas. Si tuviéramos que definir qué es una modulación de “espectro expandido” nos veríamos obligados a explicar que es una modulación que distribuye sus emisiones por toda “una banda de frecuencias”, esparciéndolas por todo un espectro utilizado por centenares de estaciones y jamás se puede aplicar una emisión que queda confinada en el interior del ancho de banda permitido para un canal de comunicación.

Si habláramos de una señal que se expande dentro de los márgenes de un canal de 3 kHz, muchos adivinarían que estamos hablando de una señal de BLU. ¿Y acaso a alguien se le ocurriría decir que una señal de BLU es una modulación de “espectro expandido”? Y la modalidad MT63 y el JT65-HF ¿qué clase de modulaciones digitales son? Además, considerar un sistema digital de 100Hz de ancho como espectro ensanchado es lo más ridículo que se recuerda en el mundo de las comunicaciones digitales.

Por otro lado, no consta en ninguna parte oficialmente que la FCC haya afirmado oficialmente tal cosa. Así que no podemos dejar de emplazar a la propia URE a que defienda ante la IARU que el modo ROS marca un progreso hacia el futuro de la radioafición y que debe poner firmes a la ARRL de forma que no ponga palos en las ruedas del progreso de la radioafición.

Desafortunadamente y que yo sepa, hasta la fecha, la URE no se ha tomado el más mínimo interés en este asunto, aunque, es evidente que afecta al futuro progreso de la radioafición. Pero ya es sabido que los socios de nuestra asociación en las asambleas dedican un 99% del tiempo a discutir y criticar la actuación de la Junta Directiva y menos de un 1% a hablar de radio y del futuro de la radioafición.

Así que, de momento, sigamos con lo nuestro que ya es la instalación del modo ROS en nuestro ordenador.

Instalación del ROS

Como ya hemos mencionado al principio, el modo ROS de José Alberto Nieto Ros EA5HVK es un programa muy, pero que muy completo, que podéis descargar de forma gratuita de la web: http://rosmodem.wordpress.com.

Actualmente las imágenes que se reproducen en este texto proceden de la última versión que he descargado, la versión 6.6.8, pero puede que cuando finalmente se publique este texto ya haya sido actualizada por nuevas versiones con prestaciones adicionales, pues José Alberto es muy inquieto y ha incorporado todas las ideas de un ingeniero moderno que se mueve por Internet como pez en el agua.

El fichero de instalación del ROS se descarga en una versión encapsulada en un fichero <.zip> que puedes descomprimir en cualquier carpeta, en la que te aparecerán entre otros muchos, dos programas importantes: En primer lugar, el programa ROS install v7.0.5.exe. Este último es el que se debe ejecutar para que funcione luego el programa ejecutable ROS v.7.0.5.exe o su versión sin iconos el ROS (Without icons) v.7.0.5.exe, que es idéntico al anterior.

image001

José Alberto me indica que la versión sin iconos es una versión especial, sin algo llamado OCX (y que nunca había oído mencionar), pero que da algún error al intentar ejecutar el ROS en algunos sistemas operativos por culpa de los iconos y al uso de versiones del sistema operativo reducidas o de dudosa adquisición. Así que si te da un error al ejecutar el programa, debes utilizar la versión “Without Icons”.

ConfiguraciónOperadorConfiguración personal 

Al arrancar el programa no debes descuidar entrar tus datos personales y los de tu estación, que se configurarán en unas macros preexistentes que automáticamente serán emitidas al presionar los iconos de las macros en el programa.

Estos datos, especialmente el QTH Locator, permitirá a tus corresponsales calcular el rumbo y la distancia del enlace automáticamente. El programa se encuentra ya traducido a 14 idiomas, incluido el castellano y también el catalán.

Configuración del equipo

A continuación, si dispones de un equipo que puede ser controlado por medio de una interface CAT, no lo dudes y búscate el cable apropiado para conectarlo entre el puerto serie del PC y de CAT del equipo de radio.

En este programa ROS es muy importante utilizar el control CAT porque al cambiar de frecuencia, el CAT preparado por José Alberto envía automáticamente los cambios correspondientes a la variante ROS que se debe utilizar en cada banda. Por ejemplo, al pinchar en 14101 se activa el modo ROS-HF 16/2000, pero si pinchas en 10132 se activa el modo 16/500, si pinchas en 500 Khz se activa el modo ROS MF 7/100, si pinchas en 144160 se activa el modo ROS-EME, etcétera.

Recuerda que si utilizas un portátil que no dispone de puerto serie, también podrás utilizar el modo de conexión CAT por medio de un adaptador USB a puerto serie, en el que la única dificultad habitualmente consiste en determinar qué puerto COM le ha otorgado el PC al puerto USB. En el programa ROS no hay problema en determinarlo, porque José Alberto ha diseñado un sistema el cual, una vez le indicas de qué equipo dispones, el programa escanea todos los puertos COM-X hasta que lo encuentra y, además, configura automáticamente los parámetros RTS, DTR, control de flujo, baudios…etc… Dependiendo de la emisora, también te puede aparecer un cursor para ajustar la potencia en el mismo panel principal, así como el control del acoplador. En la segunda parte hablaremos, por ejemplo, del APC, o sea del CAP (Control Automático de Potencia), un sistema inteligente para reducirla a la mínima potencia necesaria para realizar un contacto. Una gran novedad en el mundo de la radioafición.

Si tu equipo es algo más anticuado y no dispone de conexión CAT posterior, no te preocupes. También podrás utilizar el ROS, aunque será un poco más engorroso de manejar, pues tendrás que basar la puesta en transmisión en el control VOX automático que normalmente llevan todos, por muy antiguos que sean. De ese modo, en cuanto el programa ROS envíe audio de salida, el equipo conmutará a transmisión. Finalmente, si la opción del VOX no te funciona o no te conviene, también se puede realizar una conexión física intercalando algún relé que active el PTT del equipo, aunque controlado por la salida de un puerto serie del PC del que se puede configurar qué patilla cambia de estado para la transmisión. Esta es la opción COM.

Finalmente existe una opción para equipos SDR que te permite conectar directamente las señales I/Q procedentes de kits como el SoftRock, para que el procesado de las señales I/Q se realice directamente por el programa ROS, así como el control de la frecuencia TX/RX del SDR. También te permite ajustar los parámetros de ganancia, fase y retardo para las señales I/Q y dispone de la opción Monitor para escuchar la señal I/Q ya procesada (con un filtro de 300 a 2800Hz).

La última etapa es la configuración de la tarjeta de sonido del ordenador, pero lo normal es que utilices la única que equipa el PC, a menos que tengas otra tarjeta de audio o quieras utilizar cables virtuales de audio de comunicación interna (VAC) para comunicar con un equipo SDR. Pero en ese caso, no hace falta que te explique cómo se configuran los puertos virtuales porque seguramente ya sabrás cómo funcionan las conexiones de audio VAC.

De todos modos, hay que decir que, cuando se conecta el ROS a un equipo mediante un interface para comunicaciones digitales, la entrada de audio a la tarjeta de sonido debe ser o bien “Micro” o bien “LINE IN”. Si seleccionamos WAVE OUT como entrada de sonido podrías tener serios problemas de decodificación.

Por lo menos debemos asegurarnos de que llega audio al ROS, pues que se escuchen las señales por el altavoz de la emisora no significa que estén entrando en el programa. Para ello el ROS cuenta con un sencillo Vúmetro analógico, muy utilizado en los equipos HI-FI de los 70, y en estudios profesionales de grabación, que nos sirve para monitorizar el nivel de audio que le entra a la tarjeta. Se recomienda ajustarlo entre -10 y -3dB, sin llegar a la zona roja (saturación). Si el VU marca -20dB es porque nos hemos equivocado al seleccionar la entrada de audio. A pesar de ello, en algunos casos el programa llega a decodificar incluso con la entrada de sonido errónea debido a los niveles residuales de señal, aunque lógicamente esto no es lo más recomendable.

Fig. 2 Desplegable de frecuencias del modo ROSFinalmente debes seleccionar una frecuencia del cuadro de frecuencias que se adjunta, que aparecen en un desplegable o bien pinchar sobre cualquier panel de frecuencias de la parte superior derecha, e incluso sobre los mismos spots de reportes que aparecen en pantalla. Si controlas el equipo por CAT, automáticamente se te pondrá en esa frecuencia, en banda lateral superior o en modalidad digital superior si la tuviera tu equipo y, por supuesto, con el filtro apropiado a la modalidad escogida. Todo lo ha previsto ya José Alberto para que se realice de forma transparente para el operador.

Deberíamos también asegurarnos de que nuestro interface para comunicaciones digitales deja pasar hacia el PC las frecuencias de audio comprendidas entre 500 y 2500Hz, cosa que algunos modelos del mercado no cumplen bien. Si ese fuera el caso, perderemos capacidad de decodificación, aunque con buena señal el sistema sigue decodificando incluso con el 25% de la parte de audio atenuada. El interface que se recomienda, tanto para ROS como otros modos digitales, es el cable directo de audio entre la Radio y la tarjeta de sonido.

Operativa

Los pequeños detalles que han sido previstos en el programa son de lo mejorcito que hemos visto nunca en un programa de comunicaciones digitales y hay que quitarse el sombrero ante su autor. Son tantas y tan cómodas, que exigirán varios textos especialmente dedicados. Así que tendréis que esperar a la segunda parte de este texto (que prometo escribir a continuación) para conocerlas a fondo. Algunas tengo aún que preguntárselas al mismísimo José Alberto, porque son un tanto misteriosas y, además, en cada versión está añadiendo alguna nueva, de forma que es muy posible que alguna me haya pasado por alto.

Y de momento no me queda nada más que agradecer a José Alberto Nieto Ros por su ayuda y paciencia al revisar este texto y sus numerosas aportaciones para hacerlo más inteligible y preciso. ¡Este texto continua en una segunda parte y, finaliza, en una tercera parte!

73 de Luis A. del Molino EA3OG