PSK31 von G3PLX und andere Soundblaster-Programme für PSK31 und Windows, Tipps und Tricks zum Betrieb mit Soundkarten


Seit Erscheinen des kostenlosen Soundblaster-Programms von G3PLX zu Weihnachten 1998 erlebt PSK31 einen regelrechten Boom und scheint das klassische RTTY (Baudot) als Fernschreibstandard im Amateurfunk zu ersetzen. Außerdem kann die Soundkarte dank neuer Programme als Oszilloskop und Spektrumsanalyzer genutzt werden. Die Betriebsarten Hellschreiben, MT63, RTTY, FSK31, SSTV und Fax sind ebenfalls möglich. In der Zwischenzeit sind viele zum Teil sehr komfortable und kostenlose Soundkartenprogramme für Windows und PSK31 entstanden.


PSK31-Programm nach G3PLX
Bild oben: Screenshot des PSK31-Soundblasterprogramms nach G3PLX, erhältlich unter http://bipt106.bi.ehu.es/psk31.html.


Was macht PSK31 so faszinierend? Sicher ist es nicht der leicht trillernde, piepsende Klang (psk.wav, ca. 75 kByte, 6 Sek.), der PSK31 charakterisiert. Vielleicht ist es die einfache Bedienung und Betriebstechnik, die man schon von RTTY kennt. PSK31 kennt auch kein ARQ wie bei Amtor, so dass keine Probleme mit den kritischen Umschaltzeiten auftreten können. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor ist wohl die fast sagenumwobene Empfindlichkeit. Es können noch schwächste Signale fehlerfrei mitgeschrieben werden, wo Telegrafie nicht mehr aufgenommen werden könnte. Ein kleiner Vermutstropfen darf allerdings nicht verschwiegen werden. PSK31 arbeitet mit Phasenmodulation. Ist die Signalübertragung mit Dopplereffekten behaftet, werden höhere Signal/Rauschabstände benötigt. Deshalb ist PSK31 eher für DX auf den höheren Bändern geeignet als auf 40 und 80 m. Bemerkenswert ist, dass PSK31 mit einer Bandbreite von unter 50 Hz auskommt. Vorteilhaft, aber nicht zwingend, ist das Zuschalten eines CW-Filters oder noch besser, eines 100 Hz-Filters.

Viele Anbieter springen inzwischen auf den PSK31-Zug: Seit kurzem ist für den PTC II von SCS eine neue, ebenfalls kostenlose Firmware für PSK31 erhältlich, was zu einer weiteren Verbreitung beiträgt. DL4RCK hat sein CW/Amtor/RTTY-Programm auch um PSK31 erweitert. Es befindet sich auf seiner Homepage und ist für den SCS PTC, AEA-Controller, MFJ1278, DSPCOM, KAM und KAM-Plus geeignet. Einige Soundkartenprogramme können ebenfalls über sein für Conteste ausgelegtes Programm betrieben werden.

Was brauche ich, um in PSK31 ganz schnell qrv zu werden? Man benötigt einen PC (empfehlenswert ab 486er DX 33) mit soundblasterkompatibler Soundkarte und Windows. Der Rechner ist oft schon vorhanden und wenn gerade die Hintergrundmusik zu hören ist, dann müsste auch das G3PLX-Programm funktionieren. Dann einen SSB-Tranceiver, an dem keine hohen Anforderungen gestellt werden. (Mein FT-747 GX z.B. ist nicht besonders frequenzstabil und kann nur in 25 Hz-Schritten abgestimmt werden. Dennoch kein Problem). Dann natürlich das Soundblaster-Programm von G3PLX, Peter Martinez. Die jeweils aktuelle Version kann von Eduardo´s allumfassenden PSK31-Homepage http://bipt106.bi.ehu.es/psk31.html heruntergeladen werden.

drag and drop
Keinen betagten 486er/DX33 zum alten Eisen werfen! Für PSK31 mit dem G3PLX-Programm tut er es noch.


Das Verbindungskabel: Schließlich fehlt noch ein Kabel zwischen Soundkarte und Transceiver. Dazu schaltet in einem dreipoligen Klinkenstecker (die meisten Soundkarten haben 3,5mm-Stereo-Klinkenbuchsen) die Stereoeingänge der Soundkarte parallel, damit identische Signale dem linken und rechten Kanal zugeführt werden. Die beiden Ausgänge der Soundkarte schaltet man jedoch nicht parallel. Hier sucht man sich einen der beiden Stereo-Kanäle aus. Den unbeschalteten Kanal kann man, wenn es einen nicht nervt, gegebenenfalls zum Abhören benutzen.

Potentialtrennung und Pegelanpasssung
Zeichnung oben: Potentialtrennung und Pegelanpasssung in den Zuleitungen zur Soundkarte. Die Bauteilewerte variieren von Fall zu Fall. Dieser Schaltungsvorschlag kann mit der E1 - Das interaktive Elektronikprogramm simuliert werden.


Das Kabel sollte, um Brummschleifen zu vermeiden, mit Trenntrafos versehen sein. Bei mir erfüllen kleine Übertrager aus ausgeschlachteten Computermonitoren und alten Transistorradios ihren Zweck. In Serie zu den Primärwicklungen habe ich aus Sicherheitsgründen Vorwiderstände von einigen Kilo-Ohm eingebaut, um eventuell die Ausgangsstufen nicht zu überlasten. Parallel zu den Wicklungen blocken Kondensateren von jeweils 10 nF eventuell einstreuende Hochfrequenz ab. Notwendig ist das aber nicht unbedingt. Ohmsche Dämpfungsglieder in Form von Trimmpotis sind für die Pegelanpassung jedoch zwingend.

Interessante Anregungen liefert auch die PSK31-Homepage von WM2U, welcher zum Beispiel eine PTT-Ansteuerung mit Opto-Kopplern vorschlägt. Unter http://www.packetradio.com/rascal.html gibt es eine Vielzahl von Interface-Stromlaufplänen mit Anschlußbelegungen der Mikrofonstecker für die gängigsten Transciever.

Verlegung des Kabels: Die Kabel sollten so verlegt werden, dass sie die Kunststoffummantelung des Koaxkabels zum Sender nicht berühren. Bei extremer Fehlanpassung des Senders können durch kapazitive Verkopplungen so hohe Spannungen übertragen werden, dass die Soundkarte und die serielle Schnittstelle zerstört werden. So geschehen bei mir, sei erwähnt, um diesen Hinweis zu unterstreichen.

Was tun bei störender HF-Einstrahlung? Probleme gibt es oft mit parasitär einströmender Hochfrequenz, welche den Computer stört oder die Modulation beeinträchtigt. Durch HF-Einstrahlung verschlechtert sich der IMD-Wert. Normalerweise liegt er bei -20 bis -30 dB. Durch HF-Einstrahlung kann er bis auf -6 dB oder niedriger gehen und das PSK31-Signal verschlechtern und verbreitern. Das merkt man auch daran, dass die Nadel des eigenen Leistungsmessers bei PSK31 nicht mehr zittert. Außerdem kommt es auf Grund von Rückkopplungseffekten zu einem sprunghaften Anstieg der HF-Leistung, wenn man den Output-Einsteller langsam aufdreht. Wie man mit Ferritringkernen Abhilfe leistet, zeigt detailiert ein Artikel von DK3YD. Bei mir habe ich direkt am Soundkarteneingang einen Ringkern eingesetzt, der sowohl durch die Zu- als auch durch die Ableitung führt.

In hartnäckigen Fällen hilft nur ein Austausch der Soundkarte. Es gibt nämlich sehr HF-empfindliche Typen. Sehr bewährt für Amateurfunkzwecke scheint die Soundblaster-Karte von Creative Labs zu sein.

Es gibt auch ganz merkwürdige Effekte: Bei meinem FT-747 GX von Yaesu wurde nachträglich eine NF-Eingangs-Buchse in die Rückseite eingebaut. Innerhalb des Gerätes war die NF-Zuleitung so ungünstig verlegt, dass sie dicht an der HF-Zuleitung zur Endstufe führte. Obwohl beide Leitungen abgeschirmt waren, kam es zeitweise zu störenden Beeinflussungen. Abhilfe leistete ein Auseinanderdrücken der Leitungen. Kleine Ursache, große Wirkung.

Durch HF können auch die Tastatur und die Maus blockiert werden, was besonders auf dem 20-m-Band vorkommen kann. Hier helfen oft Klappferrite, wenn der Effekt schon nach Absenken der Sendeleistung und die Hälfte verschwindet. Man kann auch einen Ferrit-Stab ind das Spiralkabel der Tastatur stecken. Besser sind Ringkerne. Allerdings kommt dann oft nicht umhin, das Kabel aufzutrennen. Ringkerne und Enstörmaterial gibt es zum Beispiel bei Amidon.

Sehr oft stört der Computermonitor den Empfang. Abhilfe schafft manchmal einfach die Änderung der Bildschirmeinstellung. Wenn das nicht hilft oder zu umständlich erscheint, sind die Netz- und Videozuleitung zu verdrosseln. Dazu eignen sich je nach Störpegel wieder Ringkerne oder Ferritstäbe. Auf Kurzwelle ist die direkte Abstrahlung aus dem Gehäuse eher selten oder nicht nennenswert.

PTT-Steuerung
PTT-Steuerung. Dazu kann auch ein HammComm-Modem dienen. Bei HF-Problemen einen 10 nF-Kondensator zwischen B und E schalten. WM2U schlägt eine Lösung mit Opto-Koppler vor.
Die PTT-Steuerung: Wer keine VOX-Steuerung hat, braucht noch einen Transistor als Schalter, um die PTT anzusteuern. Beim 25-poligen Stecker der RS-232-Schnittstelle ist Masse Pin 7 und RTS Pin 4. Beim 9-poligen Stecker ist Masse Pin 5 und RTS Pin 7.

Die kleine Schaltung passt in eine ganze normale Filmdose (siehe Beispiel) aus Kunststoff. In den Boden und den Deckel der Dose bohrt man jeweils ein Loch für die Zuleitungen. Ein Knoten dient als Zugentlastung.

Das Hamcomm-Simpel-Modem erfüllt den gleichen Zweck. Details können der umfangreichen HamComm-Dokumentation entnommen werden.

Welche Programme gehen noch mit dem Kabel? Wer bereits mit dem SSTV-Programm JVCOMM32 von DK8JV arbeitet, hat bereits die notwendigen Kabel und die PTT-Steuerung. Zum Schluss noch ein zusätzlicher Anreiz zum Kabellöten: IZ8BLY hat ein komfortables Hellschreiber-Programm für Windows95/98 und ein MT63-Programm für Windows95/98 geschrieben, welche ebenfalls die genannten Kabel benötigen. In der Zwischenzeit gibt es eine Vielzahl neuer Soundkarten-Programme für PSK31 und anderen Digi-Modes. Die Links befinden sich auf meiner Homepage.

Neu herausgekommen ist das PSK31/FSK31/RTTY-Programm MixW von Nick, UT2UZ, für Windows95/98, das ebenfalls mit den gleichen Kabeln und der gleichen PTT-Steuerung auskommt. Bemerkenswert ist der neue Mode FSK31, den es auch bei DigiPan gibt. MMTTY ist ein kostenloses Soundkarten-Programme für RTTY, das besonders für Conteste geignet ist.

Wie funktioniert PSK31? Ganz grob erklärt handelt es sich um eine Phasenmodulation, wobei die Phase um 180 Grad umgetastest wird, um eine logische 1 oder 0 zu übertragen. Die Phasenumtastung erfolgt sehr schnell, was ein sehr breitbandiges Signalspektrum zur Folge hätte. Damit dies vermieden wird, muss die Amplitude des Trägersignals zum Zeitpunkt der Phasenumtastung auf 0 abgesenkt werden. Das Bild rechts zeigt ein vorbildliches PSK31-Signal.

Verständlich und detailiert wurden die komplexen technischen Zusammenhänge von Michael, DL6IAK, der zu den wenigen PSK31-Gurus in DL gehört, auf seiner Homepage http://www.qsl.net/dl6iak/psk31.htm dargestellt.

In der CQ-DL 6/98, Seite 474 erschien ein Artikel von Fred, DK4CZ, Neu: PSK 31, der hier als HTML-Datei aufgerufen werden kann.
PSK31-Signal
Einwandfreies PSK31-Signal


Außerdem gibt es von Reinhard, DK5RK, hier einen Artikel über PSK31 als PDF-Datei, erschienen im FUNKAMATEUR 3/99. Dieser Artikel geht anwendungsorientiert auf das G3PLX-Soundblaster-Programm ein. Für alle, die keinen Gefallen an PDF-Dateien finden, gibt es zudem DK5RK´s Artikel als HTML-Dokument.

Auf welchen Frequenzen treffen sich PSK31-Stationen? Für PSK 31 wurden die folgenden Frequenzen vereinbart: 3580,15 kHz, 7035,15 kHz, 10 140,15 kHz, 14070,15 kHz, 21 080,15 kHz und 28 080,15 kHz. Alle Angaben sind Mark-Frequenzen. Es wird im oberen Seitenband gearbeitet. In VK ist der Bereich von 10 138...10 145 kHz nicht für den Amateurfunk freigegeben. Daher wird als Ausweichfrequenz 10135 kHz vorgeschlagen. Da als Tonfrequenz meist 1000 Hz verwendet werden, ergibt sich z. B. für das 80-m-Band eine Frequenzeinstellung von 3579,15 kHz USB. CQ wird in BPSK gerufen. Für BPSK spielt die Wahl des Seitenbandes keine Rolle. Bei der seltener verwendeten Spielart QBSK aber doch. Deshalb einigte man sich für alle Bänder auf das obere Seitenband (USB).

Besonderheiten zu PSK31-Frequenzen auf dem 40m-Band sind auf DH7UAF´s Amtor-Seite beschrieben, damit sich Amtor- und PSK31-Stationen nicht mehr unnötigerweise gegenseitig stören. Besonders fatal ist es für Amtor-Stationen, wenn ein PSK31-Signal genau auf 7037,000 kHz gesendet wird. Also bitte habt ein Herz für die dortigen Amtor-Stationen und sendet einfach 500 Hz tiefer.

Was ist der häufigste Anfängerfehler? Wie schon berichtet, muss die Amplitude für die Phasenumtastung abgesenkt werden. Andernfalls kommt es zu einem breitbandigen Signal.

Übersteuertes PSK31-Signal
Übersteuertes PSK31-Signal
Übersteuere ich nun meinen Sender mit einem zu hohen Eingangspegel, tritt dieser Effekt ein. Das breitbandige Signal macht sich im Extremfall durch ein knatterndes Geräusch bemerkbar und stört nicht nur die Nachbarstationen. Die Sendeenergie wird nicht mehr auf einen schmalen Frequenzbereich konzentriert. Das eigene Signal kann schlechter empfangen werden, denn ein Großteil der Sendeenergie wird in den unnötigen Seitenspektren vergeudet.

Man sollte seinen Sender so ansteuern, dass die ALC noch nicht herunterregelt. Rückkopplungen durch einstreuende Hochfrequenz in die Mikrofonleitung können den Sender ebenfalls übersteuern. Das Bild links zeigt ein hoffnungslos übersteuertes PSK31-Signal. Die Amplituden-Modulation ist kaum erkennbar. Ein eingeschalteter Sprachkompressor kann diesen Effekt ebenfalls hervorrufen.


Oszilloskop mit Soundkarte: Die hier gezeigten Oszillogramme wurden mit einem Windows-Programm für die Soundkarte aufgenommen, das von der Homepage http://polly.phys.msu.su/~zeld/oscill.html heruntergeladen werden kann. Zudem existiert eine deutschsprachige Fassung dieser Web-Seite unter http://home.t-online.de/home/darc.d03/oszill.htm. Das Erscheinungsbild entspricht fast dem eines echten Oszilloskops. Siehe dazu auch den kurzen Artikel im FUNKAMATEUR 2/99, Seite 137.

Wasserfall-Anzeige: Man braucht aber nicht unbedingt dieses Programm, um die Aussendung seines Funkpartners zu kontrollieren. Das PSK31-Soundblaster-Programm hat für Abstimmzwecke links unten eine Wasserfallanzeige, mit der man die Qualität der empfangenen Aussendung abschätzen kann. Das linke Bild unten zeigt eine einwandfreie Aussendung. Das rechte hingegen ein übersteuertes Signal. Deutlich erkennbar die ausgeprägten Seitenbänder.

Einwandfreies PSK31-Signal
Einwandfreies
PSK31-Signal
Übersteuertes PSK31-Signal
Übersteuertes
PSK31-Signal


Sprektrumsanalyse mit GRAM: Wer ein genaueres Spektrum der Aussendungen sehen möchte, kann sich des Programms GRAM bedienen. Es läuft unter Windows und benötigt ebenfalls eine Soundkarte. Heruntergeladen werden kann es unter http://www.monumental.com/rshorne/gram.html. Von Nachteil ist, dass man das PSK31-Programm und das Gram-Programm nicht simultan betreiben kann, da ein gleichzeitiger Zugriff zweier Programme auf eine Soundkarte unter Windows nicht möglich ist.

Spektrum mit dem Programm GRAM
PSK31-Spektrum mit dem Programm GRAM aufgenommen. Erkennbar die zwei Zacken des PSK31-Signals.


Welche Grundeinstellungen benötigt das PSK31-Programm? Bevor man mit dem PSK31-Soundblaster-Programm zum ersten Mal and die Luft gehen kann, sind einige wenige Grundeinstellungen vorzunehmen. In das Setup gelangt man über die Menüleiste. Im rechten Bild wurde im ersten Feld von oben (sample Rate Hz) eine Abtastrate von 8000 Hz gewählt. Man wählt sie so niedrig wie es die Soundkarte erlaubt. Höhere Abtastraten haben keinen Nutzen und belasten nur den Prozessor. Im zweiten Feld von oben gibt man die Mittenfrequenz (Centre Frequency) ein. In meinem Fall habe ich 700 Hz gewählt, weil dies die Mittenfrequenz meines CW-Filters ist, das ich im SSB-Betrieb verwenden kann. Im untersten Feld schließlich mein Rufzeichen. Im Feld PTT control habe ich COM3 gewählt. An dieser seriellen Schnittstelle befindet sich mein Hamcomm-Modem für die PTT-Ansteuerung. Narrow Filter wurde angekreuzt, weil die Prozessorleistung trotz meines mittlerweile langsamen Rechners, einem Pentium 133, bereits eine besonders schmale Filterkurve zulässt. Dies ist von Fall zu Fall auszuprobieren.
Setup des PSK31-Programms
Grundeinstellungen des Programms


Vorschreiben mit dem G3PLX-Programm? Viele Anwender des G3PLX-Programms vermissen die Möglichkeit, Texte während des Empfangs eingeben zu können. Leider fehlt eine Vorschreibfunktion bei G3PLX. Um dem Abhilfe zu leisten, hat sich Wiliams, WD5GNR, ein Zusatzprogramm einfallen lassen, das direkt als neues Windows-Fenster unter dem G3PLX-Programm erscheint (siehe nachfolgendes Bild).

Vorschreib-Programm
Das Vorschreib-Programm PSKGNR von WD5GNR


In das neue Fenster kann man dann seinen Text zum Vorschreiben eingeben. Selbstverständlich lässt sich das G3PLX-Prg. auch weiterhin wie gewohnt bedienen. Wiliam´s Zusatz-Programm PSKGNR steht auf seiner PSKGNR-Homepage zum Download bereit. Wer Wert auf das Vorschreiben legt, sollte zum Beispiel zu DigiPan greifen, das allerdings erst ab Win95 funktioniert.


Download am Computer
Programmieren und Downloaden statt Basteln und Löten. Ein neuer Trend im Amateurfunk?



Download der Windows-Programme für Soundblaster und Windows bzw. Links zu den entsprechenden Seiten befinden sich auf der Homepage von DH7UAF.

Links zu PSK31:

EA2BAJ´s PSK31-Seite: Hier sammelt sich fast alles, was mit PSK31 zu tun hat
QRV in FSK31 und PSK31 mit einfachen Mitteln:
Mehr Infos zum gleichnamigen Artikel von DL3AYJ

Kurze Einführung in PSK31: von Dr. Manfred Salzwedel, DK4ZC. Fast schon historisch. Mit diesem Artikel in der CQ-DL fing alles an.
PSK31, FSK31 u. RTTY mit der Soundkarte (UT2UZ): MixW 1.03 unter Win95/98 nach UT2UZ
PSK31 mit dem SHARC: Einige Tipps zum SHARC (DSP-Board v. AD) und dem PSK31-Prog. von Michael, DL6IAK
PSK31 u. FSK31 mit DIGIPAN: Mit der Soundk. unter Win. Freeware. Deutsche Anleitung von DL2LUX hier. Mein Lieblingsprogramm. Vorschreiben möglich, 4 kHz überstreichende Spektrums-Anzeige. Beschreibung eines hierzu passenden Panorama-QRP-TRX als Bausatz von Small Wonder Labs im FUNKAMATEUR 11/00 S. 1188 - 1191.
PSK31 mit WINPSK: PSK31 mit der Soundk. unter Win. Freeware. Sehr viele Anzeige-Möglichkeiten. Auch sehr schön
PSK31 u. RTTY mit TrueTTY: Für Soundkarte u. Win. Benutzeroberfläche erinnert an MixW
PSK31 mit DXPSK: Noch ein Soundkartenprogramm als Freeware für Windows, mit franz. oder. engl. Oberfläche
PSK31 mit Zakanaka: für Windows. Hier gibt´s auch das Log-Programm LOGGER


LINK zur Homepage von Volker, DH7UAF: Vom PSK31-Virus befallen hat er diese Seite gestaltet. Viele weitere Informationen über digitale Betriebsarten und über 150 Links zu den Themen Amateurfunk und Elektronik.