La telegrafia, che sfrutta il codice Morse, è forse il modo di trasmissione che più caratterizza il radioamatore, e colpisce la fantasia dei non esperti. Oggi vi sono programmi e strumenti più o meno automatici per ricevere e trasmettere in questo modo, ma alcuni perferiscono sempre il vecchio tasto. Qualunque metodo scegliate, rimarrete affascinati dal più antico metodo "tecnologico" per comunicare a distanza, e che a tutt'oggi resta il migliore in circostanze proibitive.
Il più antico e glorioso metodo di trasmissione oggi è considerato da qualcuno la cenerentola della radio. Eppure esso sopravvive e si evolve, continuando a rendere i suoi incredibili servigi, là dove nessun'altra modulazione riesce a giungere...
Questa volta siamo tornati davvero indietro nel tempo; correva l'anno 1835 quando Samuel Morse compì un salto tecnologico pensando di sfruttare una semplice coppia di fili e la corrente elettrica per trasmettere a distanza dei messaggi scritti. Per fare ciò, egli dovette inventare un sistema di codifica, ovvero una rappresentazione (digitale!) per lettere e numeri, e lo fece in modo che i simboli più usati avessero la codifica più breve, in modo da rendere più brevi le trasmissioni (oggi si parlerebbe di compressione di Huffmann...). Per questo la lettera "E" è data da un solo punto, mentre la "Q" ha durata equivalente di 13 punti.
L'alfabeto che ancor oggi porta il nome di Morse nacque dunque per le trasmissioni via filo, ma è stato adottato dalla radio fin dalla nascita di quest'ultima. Da questo riuscitissimo matrimonio è nato il CW, abbreviazione di Countinuous Wave, ovvero onda continua; che fa capire come la trasmissione fosse effettuata interrompendo un'oscillazione generata da qualche circuito (pensate alle vecchie radio a valvole...).
CI VUOLE IL GIUSTO RITMO
La telegrafia è un mezzo di comunicazione assolutamente primitivo se paragonato con le moderne tecniche, e quindi totalmente alieno da termini strani o parametri astrusi, come "shift" o sottoportanti; l'unico parametro significativo è la velocità, solitamente espressa in WPM (alias Words per Minute, o parole al minuto). Si tratta del numero medio di parole trasmesse da un telegrafista medio? Nulla di tutto ciò . Nella notte dei tempi è stato semplicemente stabilito che la parola "media" è "paris " (seguita da uno spazio). Questa assunzione è rimasta valida anche nella RTTY. Niente complicati calcoli statistici, dunque...
Vediamo come è possibile calcolare la durata di un punto, che è la durata base di qualsiasi trasmissione (si potrebbe dire il "clock").
Le norme prescrivono che la linea duri esattamente tre punti; ogni simbolo (punto o linea) dev'essere separato dalla durata di un punto, ogni carattere da tre punti e lo spazio (tra una parola e l'altra) dura in tutto 5 punti; facendo le somme, la durata della parola media "paris" è dunque di 48 punti.
Da questa definizione è facile risalire a quella dei "caratteri al minuto (CPM)": ancora "paris", e 1 WPM corrisponde esattamente a 5 CPM...
Tutto questo però in teoria, in quanto in pratica gli operatori umani hanno spesso la tendenza a variare queste regole, tanto che normalmente la durata di una linea può avvicinarsi a quella di due punti, o essere molto più lunga di tre. Un orecchio molto allenato riesce anche grazie a questo a distinguere se ad effettuare la trasmissione è un umano od un automa; e anche qualsiasi software di ricezione automatica deve tenere conto di ciò .
COSA OFFRE IL SOFTWARE
Pur se il CW è nato per un utilizzo essenzialmente "umano" (e la RTTY in realtà non è altro che la sua modifica in senso più "meccanico"), i computer di oggi non hanno grosse difficoltà a trattarlo. Tra i diversi software disponibili abbondano i programmi per la ricezione e la trasmissione; tra essi troviamo una vecchia conoscenza: l'HAMCOMM, che avevamo già presentato nei numeri di luglio e settembre '93 per la ricezione economica della RTTY.
Se poi snobbate l'idea di utilizzare un computer per la nobile telegrafia, potete sempre imparare a riceverla ad orecchio... con un computer!
L'esame pratico di ricezione e trasmissione in CW, sebbene a velocità abbastanza bassa, è obbligatorio per qualunque radioamatore che voglia trasmettere nelle HF, ove è facile parlare con tutto il mondo.
Quale inusuale esempi di applicazioni "educational", si possono dunque trovare un certo numero di programmi per l'apprendimento guidato della telegrafia; è possibile anche simulare un vero esame, sia in ricezione che in trasmissione.
Tra questi cito gli ottimi Morse-Tutor 1.0 di DF7FA (Germania, documentazione in tedesco e inglese), l'italiano CW Tutor 3.0 di IK1LAH (Fig. 1) e Morse Tutor 3.0b di N0IAI (USA) in Inglese; la nazionalità è importante in quanto le modalità d'esame variano da paese a paese. Particolarmente curata nel primo è la possibilità di verificare le proprie capacità di "manipolatore" utilizzando come tasto il mouse od un collegamento esterno sulla seriale.
LA TELEGRAFIA OGGI
A dispetto dell'età , la telegrafia è ancora oggi la modulazione principe per i collegamenti in condizioni disperate. La bassa velocità vuol dire ristrettissima larghezza di banda (non è raro trovare ricevitori che incorporano filtri con larghezza di 100 Hertz); poiché il rumore è distribuito con densità costante su tutte le frequenze, banda ristretta vuol dire pochissimo rumore, e quindi possibilità di collegamenti a distanze enormi.
Spesso sentiamo parlare delle straordinarie scoperte dei satelliti di esplorazione che viaggiano ai limiti del nostro sistema solare, ma non facciamo mente locale al grosso problema delle comunicazioni con questi oggetti, che dispongono di pochissima potenza e operano da una distanza alla quale i segnali radio giungono dopo oltre mezz'ora di viaggio.
Ebbene, in tali condizioni l'unico sistema di trasmissione ancora usabile è il CW coerente (cosa indica tale temine lo vedremo quando parleremo di DSP). Il ricevitore sulla terra ha una larghezza di banda di 2 Hertz (alla frequenza di 2.5 GHz!), con una sensibilità limite di -200 dBm, che corrisponde circa a un miliardesimo di quanto riesca a fare un buon ricevitore "terrestre".
Questo non vuol dire che per potersi collegare con un corrispondente italiano o europeo non possa essere preferibili magari utilizzare mezzi più veloci e comodi; tuttavia basta ciò a far capire il ruolo tuttora insostituibile della telegrafia.
Ma lo vedremo meglio la prossima volta.
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Ecco un alfabeto Morse completo, ratificato dalla Convenzione Internazionale delle Telecomunicazioni. Oltre a questo esistono alcune abbreviazioni, unione di due lettere senza spaziatura, con particolari significati (inizio e fine trasmissione, attendere...).
La telegrafia è anche questo. Nella notte del 1 gennaio 1973, all'indomani del lancio del pionieristico satellite amatoriale Oscar 6, alcuni membri dell'AMSAT decisero di provare a riunire il meglio delle vecchie e delle nuove tecnologie usate dai radioamatori, ideando così la "notte dei tasti telegrafici" (Straight Key Night). Da allora, gli orgogliosi operatori hanno mantenuto la tradizione di ritrovarsi tutti gli anni, nella notte del primo gennaio, per operare in CW sui satelliti della ormai lunga serie degli Oscar; anche solo per pochi minuti, tutti i grafisti del mondo sono invitati a farsi gli auguri usando rigorosamente tasti di tipo tradizionale.
Questo tipo particolare di "Contest" (i Contest sono le gare organizzate dai radioamatori che premiano la stazione che riesce a collegare, ad esempio, più paesi nell'arco di uno o due giorni) è totalmente informale, senza punteggi e senza limitazioni; al suo termine, tuttavia, vengono votati uno o più radioamatori che, a parere generale, hanno saputo meglio interpretare lo spirito di questo particolare incontro.
Per partecipare dunque è sufficiente lanciare un CQ SKN (che, per chi non lo sapesse, significa "chiamata generale" per la Straight Key Night) su una frequenza del segmento CW di un qualsiasi satellite Oscar, tra le ore 0:00 e le 23:59 UTC del 1 gennaio, oppure rispondere ad una chiamata.
L'edizione del 1994 è stata la ventiduesima, ed ha visto per la prima volta l'impiego di un satellite Oscar molto particolare, il più vecchio, grande ed affidabile: l'Oscar Zero alias la nostra Luna. Sebbene non sia stata costruita dall'AMSAT, è stata adottata!
Una tecnica operativa molto difficile e raffinata, infatti, è la cosiddetta "EME" (Earth-Moon-Earth), che prevede il rimbalzo sulla luna di onde radio tramite l'impiego di antenne molto direttive.
[Info Spacenews, via Ray W2RS]
Fig. 1 (perduta, mi dispiace...) - Il programma CW Tutor, che insegna la ricezione e la trasmissione della telegrafia, e prepara all'esame di radioamatore.
Dopo la presentazione della scorsa puntata sarete magari stati presi dalla voglia di imparare la ricezione della telegrafia ad "orecchio". Se non è così, ecco giungere in vostro aiuto la soluzione "computeristica".
In pratica, attualmente la telegrafia è impiegata quasi esclusivamente dai radioamatori, dai militari e polizie e per le comunicazioni da e per le navi in navigazione. Tra queste ultime la radiotelegrafia è tuttora estremamente diffusa: infatti, nonostante la concorrenza dei sistemi di assistenza satellitari e radiotelescriventi cominci a farsi sentire, le particolari condizioni di impiego continuano a rendere interessante il CW: la velocità ridotta non è un problema (ridotta relativamente, visto che i marconisti delle navi sono i manipolatori più veloci al mondo, superando agevolmente i 100 caratteri al minuto!), mentre la possibilità di comunicare con poca potenza ed apparecchiature essenziali a distanze enormi è perfetta anche per le situazioni di emergenza.
Un esempio è nel campo dei sistemi "SAR" (Search and Rescue, cioé ricerca e soccorso); in uno di questi, attivato già parecchi anni fa, il funzionamento è totalmente automatico, grazie ad un automa di ricetrasmissione che opera in telegrafia. Qualunque nave che lo desidera può iscriversi al sistema, comunicando l'avvenuta partenza dal porto e la destinazione prevista; da quel momento, ed ogni volta che lo ritiene necessario, la nave trasmette al sistema la propria posizione, velocità e rotta. Se il sistema non riceve notizie della nave per più di due giorni scatta l'allarme, ed in caso la nave risulti effettivamente dispersa i soccorritori hanno informazioni preziose per concentrare le ricerche in una zona ristretta.
Nel campo dei radioamatori, pur essendo state inventate le più diverse diavolerie per automatizzare la telegrafia (tanto che qualche anno si era discusso di sostituire all'esame di radioamatore col tasto quello di utilizzo di una tastiera di un computer), la stragrande maggioranza continua a preferire metodi tradizionali.
Queste trasmissioni non hanno il minimo carattere di regolarità, ma hanno il sapore della vera passione per la radio ed il collegamento a lunga distanza; se si è abbastanza pazienti e fortunati è possibile captare un segnalino proveniente dall'altro capo del mondo trasmesso con mezzi che sembrerebbero assolutamente inadeguati.
Ad esempio, narra la leggenda che più di venti anni fa, prima della nascita della cosiddetta "banda cittadina" (CB), era possibile ascoltare in dieci metri un missionario nicaraguense che era innamorato della radio ma non possedeva neanche i soldi per comprarsi un microfono...
ALLA CACCIA DEL CW
Il problema fondamentale del CW è la cancellazione del rumore; non avrebbe senso infatti usarlo per comunicazioni che non siano a lunga distanza, ed in tali condizioni è sempre presente una notevole quantità di disturbi ed interferenze di vario genere, soprattutto nel caso in cui la qualità del ricevitore non è eccelsa.
Per ricevere la telegrafia (su qualunque banda) occorre un ricevitore almeno in SSB, ma molto meglio sarebbe uno apposito per il CW, che è molto più selettivo; ve ne accorgerete quando proverete a sintonizzarvi in banda marina, dove i canali sono spaziati di soli 500 Hertz, e quindi con un normale ricevitore SSB sentirete quattro o cinque stazioni contemporaneamente...
La demodulazione automatica del CW, ed ancor di più la trasmissione, sono particolarmente semplici utilizzando un computer, date le velocità sempre relativamente basse.
Il primo programma con cui è possibile ricevere la telegrafia è l'HamComm, già presentato in questa rubrica esattamente un anno fa.
Con la sua semplicissima interfaccia (che, ricordiamolo, costa poche migliaia di lire e fa uso di un solo comunissimo circuito integrato), peraltro descritta estesamente nell'help del programma, è già possibile ricevere discretamente segnali anche non proprio pulitissimi.
Questo risultato tutto sommato sorprendente è ottenuto grazie ad un filtraggio "software" del segnale ricevuto.
Come si procede dunque?
Per prima cosa occorre sintonizzare il segnale da ricevere fino ad ascoltare una nota robusta e pulita; dopo aver collegato l'interfaccia alla radio si pone l'HamComm in modo "spectrum", e si osserva lo spettro in frequenza del segnale ricevuto (in realtà è un'indicazione molto approssimativa, vista la brutalità del decodificatore...); si osserverà cioè un grafico "a campana", dai contorni in movimento. Il centro della campana è dovuto (se mancano forti interferenze), al segnale ricevuto, mentre tutto ciò che è attorno non è altro che rumore e disturbi che vogliamo eliminare... Fate anche una piccola prova: spostando la sintonia della radio cambierà la nota ricevuta, ed anche la campana sullo schermo si sposterà verso sinistra se la nota si abbassa, oppure verso destra se si alza. Bene, adesso avete un'idea di cosa sia un analizzatore di spettro (che non è, come potrebbe sembrare, un'apparecchio per fare l'esame del sangue ai fantasmi...). Per selezionare solo il segnale ricevuto dovete spostare la frequenza centrale del filtro software; attivate quindi il modo "tune" e spostate con i tasti con le frecce la frequenza del filtro fino a farla coincidere con quella del segnale ricevuto, che vi apparirà adesso come un puntino frequentemente lampeggiante. Eventualmente potete ritoccare anche la sintonia della radio, per cercare di ridurre il più possibile altri segnali interferenti.
Una volta effettuate queste regolazioni ci si pone un modo ricezione CW; il programma, analizzando il segnale, si aggancia rapidamente alla frequenza di trasmissione senza altri interventi, e comincia a scrivere...
Probabilmente all'inizio vi apparirà tutto incomprensibile; un po' qualche lingua sconosciuta, un po' le abbreviazioni misteriose, un po' la mancata conoscenza di ciò di cui si parla; in ogni caso un certo aiuto ve lo può dare l'apposito ri.quadro sulle sigle ed abbreviazioni.
LE FREQUENZE DI RICEZIONE
Abbiamo visto che i maggiori utilizzatori del CW oggigiorno sono i radioamatori e i servizi marittimi. Per quanto riguarda questi ultimi, la stazione principale del mediterraneo, ed una delle più attive nel mondo, è sicuramente Roma Radio (nominativo IAR), che gestisce in HF sia traffico telegrafico (informazioni meteo, liste di chiamata) che telefonico in SSB (per permettere ai naviganti di tenersi in contatto via telefono con chiunque; quest'ultimo funziona anche in VHF FM).
Ecco le "fette" di banda HF allocate per le stazioni marittime costiere in CW (le navi trasmettono circa 120 KHz sotto, ma ovviamente sono più rare da ascoltare): da 4222 a 4349 KHz, da 6332 a 6500 KHz, da 8437 a 8706 KHz, da 12658 a 13077 KHz, da 16904 a 17240 KHz, da 22446 a 22696 KHz.
I radioamatori hanno invece un segmento riservato alla telegrafia pressocché su tutte le bande, dalle onde medie alle SHF, a testimonianza dell'interesse tuttora vivo per questo storico sistema di comunicazione. Tradizionalmente, però, i segmenti più utilizzati sono nella parte bassa delle bande dei 20 e 15 metri, corrispondenti alle frequenze di 14.000-14.350 e 21.000-21.450 MHz, su cui operano anche molti trasponder dei satelliti.
Molto usate sono anche le VHF, da 144 a 144.500 MHz.
E con questo, vi auguro una buona ricezione del CW, e, mai più di ora, buoni DX!
I "BUG" NON SONO SOLO NEL SOFTWARE...
La storia del Morse è anche rincorsa della velocità; e per creare il tasto "ideale", veloce e riposante, si sono rincorse con il passare del tempo varie soluzioni .
Il problema è che all'aumentare della velocità cresce considerevolmente la fatica del polso che è il principale attore della manipolazione, soprattutto durante la formazione dei punti.
Storicamente la prima soluzione è stata meccanica; ovvero un tasto che permette, tramite l'introduzione di un piccolo pendolo, di generare automaticamente i punti, lasciando all'operatore il compito di generare le linee.
Questo tasto, detto semiautomatico, è stato anche soprannominato "bug"; già, proprio come i fastidiosi difetti che si manifestano nel software; in realtà tale nome deriva probabilmente da quelle che sembrano due robuste ali da coleottero... Il bug infatti non ha un tasto a movimento verticale, bensì una doppia paletta da prendere tra pollice ed indice che oscilla in senso orizzontale; da un lato genera i punti e dall'altro le linee.
Nei tempi in cui l'elettronica cominciò ad essere accessibile a tutti, ma i computer costavano ancora troppo, cominciò a diffondersi il tasto cosiddetto "automatico"; in esso la meccanica del bug è totalmente sostituita dall'elettronica, che si occupa di generare sia i punti che le linee in base alla pressione delle due palette. I più raffinati erano dotati di una memoria che consentiva di registrare e riprodurre anche a velocità diversa una serie di pressioni (!).
Il passo successivo è ovviamente il computer; l'utilizzo della tastiera maschera totalmente il sistema Morse, tantopiù che spesso lo stesso computer è in grado di decodificare i segnali ricevuti. Eppure, oggi ben pochi radioamatori usano il computer per il CW, e molti sono ancora più soddisfatti con un classico tasto verticale.
Giusto orgoglio o masochismo? Provate e giudicate...
(2. fine)
LE ABBREVIAZIONI PIU' COMUNI
| AA | (All After ...) Tutto dopo ... |
| AB | (All Before ...) Tutto prima di ... |
| ABT | (About) Circa |
| AGN | (Again) Ancora |
| ANS | (Answer) Risposta |
| AR | Fine trasmissione (trasmesso come unico segnale .-.-.) |
| AS | Attendere (trasmesso come unico segnale .-...) |
| BC | (Broadcast) Larga diffusione |
| BT | Segno di interruzione (trasmesso come unico segnale -...-) |
| CK | (Check) Verificare |
| CS | (Call Sign) Nominativo |
| DCT | (Direct) Diretto |
| DE | Da |
| DR | (Dear) Caro, cara |
| DUPE | Questo è un messaggio duplicato |
| EL | (Element) Elemento |
| ER | (Here) Qui |
| FM | (From) Da |
| FOXES | (The quick brown fox jumps over the lazy dog) Frase di prova che contiene tutti i caratteri |
| FYI | (For Your Information) Per vostra informazione |
| GD | (Good) Buono |
| HI | Risata |
| HPA | (Hectopascal) Ettopascal, pari a circa 1 millibar |
| IMI | Segno di interrogazione (trasmesso come unico segnale ..--..) |
| INT | (Interrogation) Interrogativo |
| K | Invito a trasmettere |
| KA | Inizio trasmissione (trasmesso come unico segnale -.-.-) |
| MSG | (Message) Messaggio |
| OM | (Old Man) Radioamatore |
| PSE | (Please) Per favore |
| RQ | (Request) Richiesta |
| RPT | (Repeat) Ripetere |
| VA | Fine lavoro(trasmesso come unico segnale ...-.-) |
| VVV | Segnale di richiamo o prova |
| VY | (Very) Molto |
| WX | (Weather) Condizioni atmosferiche |
| Z | Ora Universale |
| 73 | Saluti |
Fig. 1 (perduta, mi dispiace...): La funzione "spectrum" dell'HamComm mostra un forte segnale in CW; il programma è ben sintonizzato, il che è dimostrato dal fatto che le due righe verdi racchiudono esattamente nel centro il segnale. Appena passato in modo CW, il programma ha iniziato a decodificare correttamente...