12.6. 回波模式

回波模式提供两种类型的测量工具:您自己发射信号的月面回波,以及来自太阳、月球和其他来源(包括环境温度地面和附近物体)的宽带噪声功率。此类测量被广泛用于优化电台的地球-月球-地球通信能力。此外,您可以为演示和娱乐目的生成简短字母数字消息的月面回波。

对于定量测量,回波模式发射是一个持续 2.048 秒的 1500 Hz 固定频率音调。发送后,WSJT-X 切换回接收,大约 2.5 秒后记录月面回波,计算其频谱,并显示结果。程序处理必要的 T/R 切换和多普勒补偿的频率调整。要进行此类测量,请务必在"文件 | 设置 | 常规"选项卡上选中"启用 VHF 和子模式功能"。在"设置 | 电台"选项卡上设置异频操作为"电台"或"模拟",在"天文数据"窗口上设置多普勒跟踪为"自己的回波"或"月球上恒定频率"。

固定音调回波

在主窗口上选择"固定音调",将天线指向月球,然后点击"启用发射"以开始一系列测量。每个回波模式周期需要 6 秒。平均回波频谱将显示在"回波频谱图"窗口中,测量值显示在主窗口中。如果回波足够强,它们将在瀑布图中可见,以 1500 Hz 为中心。标记为 Avg 的旋钮控件(在"解码"按钮左侧)控制连续回波序列的平均。显示的 SNR 和绘制的回波频谱将按所选序列数进行平均。

每个回波周期在主窗口中产生一行数据,包含以下信息:

  • UTC:时间,hhmmss 格式
  • Hour:UTC 小时和十进制分数
  • Level:相对接收噪声功率(dB)
  • Doppler:月球盘中心的 EME 多普勒频移
  • Width:整个月球盘上的 EME 多普勒扩展
  • N:累积的回波或监听周期数
  • Q:平均数据的估计质量,0–10 等级
  • DF:频谱峰值与 1500 Hz 的偏移
  • SNR:平均信噪比(dB/2500 Hz)
  • dBerr:SNR 的估计不确定度

MFSK 回波

除了传统的回波模式,为了娱乐,您可以发射短消息(最多六个字母数字字符)并接收其回波,使用多音调频移键控或标准莫尔斯电码。对于前者,选择 MFSK,设置合适的音调间隔(至少为预期多普勒扩展的三分之一),并在提供的字段中输入您的呼号。如果您的电台的频率以 10 Hz 步进控制,请使用至少 20 Hz 的音调间隔。

在您点击"启用发射"后,WSJT-X 将发送一个六音调序列,每个音调持续 0.341 秒,以传达输入字段中的字符。消息编码很简单,没有前向纠错:每个音调与 1500 Hz 的频率偏移对应于该字符在序列 0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 中的位置。主文本窗口中显示的行将包括三个额外项目:

  • DT:时序偏移(s),用于诊断目的
  • TS:音调间隔(Hz)
  • EchoMsg:解码的 MFSK 消息

请注意,当选择 MFSK 且 Avg 设置为大于 1 的任何值时,解码的回波消息将被无限期平均,直到您点击"清除平均"。

以下是来自 DL3WDG 的 10 GHz MFSK 回波测试示例。您可以在瀑布图中轻松看到五个不同的呼号字符 3 D G L W(按音调频率递增顺序)。回波频谱图中绘制的频谱是所有六个音调的平均值,其各自的频率偏移已被移除。回波信号在基线附近的完整宽度非常接近预测值 66 Hz。

CW 回波

选择 CW 以通过莫尔斯电码发送短消息,以通常的 6 秒回波周期重复。如果您能听到自己的回波,此功能特别适合演示目的。码速将自动调整,使消息恰好适合分配的 2.048 秒发射间隔。最有用的 CW 消息将是简短简单的,例如"O"或"OO"。

系统时序细节很重要。当电台的 T/R 切换时间在每个方向上不超过几百毫秒时,回波模式功能效果最佳。在大多数业余 EME 设置中,这些时间由编程的软件延迟、CAT 控制收发信机的响应时间以及任何正在使用的硬件时序控制器决定。

大多数回波模式功能需要通过 CAT 控制电台进行多普勒补偿。您可能会发现试验影响系统时序的软件选项很重要。使用电台的监听功能(或在另一个接收机上收听)以确保在 MFSK 模式下您发射所有六个音调达到其完整的编程长度。例如,尝试发送消息序列"07ELSZ"。发射延迟(在"文件 | 设置 | 高级"选项卡上设置)不应超过必要值。试验在"文件 | 设置 | 电台"选项卡上将异频操作设置为"电台"和"模拟"。使用"自己的回波"的多普勒跟踪可能比"月球上恒定频率"效果更好。

来自太阳、月球和地面的噪声测量是相对于合适的"冷空"方向进行的。例如,您可能希望对系统进行潜在改进,以最大化指向太阳时与指向远离若干波束宽度或更多时的电平之差。点击"监听"以开始连续的噪声测量序列。

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