PSK

Histoire, principes et fonctionnement

Le PSK31

PSK31 est l'abréviation de Phase Shift Keying, 31 Baud.
Le principe fondamental du PSK31 est une forme de modulation conversationnelle de clavier à clavier à l'aide d'un ordinateur, d'un locigiel et d'une interface.

 

Pour la petite histoire

En 1997 G3PLX en s'appuyant sur les travaux de SP9VRC invente le PSK31. Nous avons donc affaire à un mode de transmission relativement récent. La vitesse de transmission, d'environ 50 mots par minute, est relativement lente par rapport au RTTY. La popularité du PSK31 s'est faite de bouche à oreille très rapidement au point d'avoir supplanté le RTTY qui garde cependant encore ses adeptes.

Le Principe
C'est un dérivé du RTTY sauf que pour le PSK31,le codage qui représente chaque caractère n'est pas de longueur identique. G3LPX a étudié les occurences alphabétiques pour coder sur le moins de bit possible les caractères les plus utilisés (comme le morse d'ailleurs !). Il a nomé ce codage "VARICODE". Il a également voulu s'affranchir des problèmes de synchronisation (comme le morse qui est auto synchronisé, vous n'avez pas besoin d'un bit start/stop pour savoir qu'une lettre commence ou se termine) ce qui implique que la configuration du code de séparation de caractère ne puisse jamais se trouver dans un caractère.
Les lettres sont séparées par (au moins) un double '0'. La séquence '00' est donc absente dans les codes de lettre. Le code le plus court, '1', est réservé à l'espace.

Voici quelques exemples de lettres minuscules et capitales
e = 11
t =  101
i =  1101
s = 10111
y = 1011101
k = 10111111
q = 110111111
x = 11011111
X = 101110101

Les séquences de bits sont transmises de la façon suivante
Le 0 correspond à un signal en opposition de phase avec la porteuse, et le 1 à la porteuse elle-même.

La modulation peut être du BPSK ou du QPSK. Le décodage se fait au moyen d'un décodeur de Viterbi.

Abréviations utilisées en PSK....
- BTU : Back To You, à vous
- PSE : Please, s'il vous plaît
- K : Invitation à transmettre, à vous
- SK : Stop Keying, fin de manipulation, fin de contact

Techniquement, chacun sait que plus la vitesse de modulation croît, plus la bande passante utilisée croît. Plus la bande passante est importante, plus le bruit dans cette bande passante est important. Ceci explique la différence d'efficacité des différents modes vocaux. Le principe de base consiste à transmettre un spectre très faible permettant d'utiliser les filtres étroits des transceivers et de bénéficier ainsi de la diminution de bruit (diminution de bruit signifiant augmentation de la sensibilité). De plus on pourra appliquer sur le signal BF un filtrage "sévère".

Avantages
- Une plus grande facilité d’utilisation que le RTTY
- Une faible largeur de bande 31,25 Hz par rapport au RTTY (300 Hz) et surtout à la transmission en phonie (3 kHz)
- L' atout majeur du PSK31 est une efficacité redoutable dans le bruit, il vous arrivera certainement de voir des caractères cohérents s'afficher sur l'écran en discernant à peine auditivement la sation écoutée. Du coup il n'y a pas besoin d'une grosse puissance d'émission pour aller très loin. En général, 30W vous permettront de réaliser vos QSO.

Inconvénients
- Nécessité d’une bonne stabilité de l’émetteur en émission
- Les caractères sont transmis en direct. Il n'y a donc pas de possibilité réelle de corriger les erreurs de frappe. Un appui sur la touche de correction envoie à la station réceptrice un code d'erreur. Le correspondant voit donc l'erreur : la lettre erronée s'affiche d'abord, puis le curseur revient en arrière et la lettre correcte s'affiche. C'est pour cette raison que je vous invite créer des paternes de textes que vous n'aurez plus qu'à copier/coller pour la base de vous QSO.

Sample image

QSO en  PSK31


Quel matériel ?

Un ordinateur de type PC (le plus courant) ou Mac.
Un émetteur récepteur (puissance d'émission conseillée : 30W)
Une interface de type SignaLink, RigExpert, Digimode, etc...
Un Logiciel permettant de décoder et coder du PSK comme, MultiPSK, Ham Radio Deluxe, DXPSK, Mixw, FLdigi, etc...

Le tranceiver

Qu'il s'agisse d'un transceiver (emetteur récepteur) HF, VHF ou UHF, en mode SSB ou FM (pour les activités ADRASSEC par exemple), cela n'a aucune importance ! votre tranceiver actuel fera très bien l'affaire. Ne changez rien !


L' interface

Il s'agit du seul élément spécifique au PSK qu'il faudra se procurer ou, mieux, construire soi-même. Cette interface joue simplement le rôle d'interprète entre deux unités qui n'ont pas été conçues pour se comprendre, à savoir le transceiver d'une part et l'ordinateur d'autre part (aujourd'hui, de plus en plus, les tranceivers intègrent cette interface et peuvent se brancher directement via le port USB sur l'ordinateur). Elle permet de raccorder en toute sécurité une carte son à un transceiver HF ou VHF en réalisant la liaison des commandes PTT et CW par optocoupleur. Les circuits émission et réception sont totalement isolés électriquement par transformateur 1/1 et enfin, la masses est indépendantes.
Elle se décline en différents modèles présentant généralement des caractéristiques similaires. L'interface HAMCOM (une petite interface universelle construite autour d'un ampli opérationnel) est couramment utilisées et donne d'excellents résultats. Vous avez également le choix parmis les produits du commerce : Signalink (j'utilise actuellement la signalink usb), la Tiny de Rigexpet, Digimode, etc...

Sample image

Interface PSK31

Les logiciels

De nombreux logiciels ont vu le jour comme MultiPSK, Ham Radio Deluxe, DXPSK, Mixw, FLdigi, etc... Ils permettent également la réception d'autres modes digitaux. J'utilise maintenant MultiPSK que certains considèrent être une usine à gaz mais qui à l'aventage de gérer de nombreux modes digitaux...

Sample image

je trafique avec MultiPSK

Comment pratiquer ?

- raccorder votre interface entre le transceiver et votre PC
- paramétrer votre logiciel sur les bonne cartes son.
- mettre votre tranceiver en bande latérale
- régler la puissance de sortie, généralement 30W suffisent (je vous conseil de ne jamais mettre plus de 50% de la puissance maximum)
- mettre votre niveau de modulation de façon à ne jamais saturer l’émetteur. Lorsque vous réglez le niveau d'ALC, l'aiguille ne doit pas bouger ou à peine. Hors de question de chercher à l'amener à la fin de la zone rouge comme pour de la phonie.
- régler la fréquence désirée (voir la liste des fraquences dans les tableaux de fréquences usitées sur cette page).
- rechercher à l’oreille un signal de tonalité fixe d’environ 1000 Hz et qui semble légèrement modulé en amplitude. L'affichage sous forme de chute d'eau des logiciels actuels permet de visulaiser simultanément différentes transmission en PSK sur une large bande passante. Il ne vous reste plus qu'à choisir celle qui vous intéresse pour commencer votre QSO.

Petit conseil pratique

Je vous invite à créer vos paternes pour préparer vos QSO. Certains programmes vous permettent de le faire. Si ce n'est pas possible, le plus simple est de les écrire sous forme d'un document ".txt" de type "bloc note". Vous n'aurez plus ensuite qu'à les copier/coller dans la fenêtre de transmission de votre logiciel.

Exemple de paterne

....CQ CQ de F4HTZ CQ de F4HTZ
CQ CQ de F4HTZ CQ de F4HTZ
Name : Fabrice
CQ CQ de F4HTZ
pse k....

ou encore

....R2EA de F4HTZ F4HTZ
Good evening dear OM
RSQ : 599
Name : Fabrice   Fabrice
QTH : Vauban
Loc : JN26CG
France
R2EA de F4HTZ
pse k....

Maintenant bon courrage une fois bien callé vous devriez voir les stations décodées dans une fenêtre de votre logiciel, il n'y a plus qu'à ...

QSO PSK31

Fréq.vhf/uhf conseillées
Bandes (m)   
  Fréquences (Khz)
6   50290
2   144144
1,25   222070
0,70   432200
0,33   909000
Fréq. HF conseillées
Bandes (m)   
  Fréquences (Khz)
160   1838,15
80   3580,15
40   7035,15
30   10145,15
20   14070,15
17   18100,15
15   21070
12   24920,15
10   28120,15