L’ascolto dei segnali di Arissat-1 in modalità SDR
Dopo aver scoperto i piaceri dell’ascolto delle onde corte con un ricevitore sdr era tempo che meditavo di utilizzare la stessa modalità per esplorare le bande “alte” e cioè le vhf e superiori. L’occasione per fare questo salto di qualità nel mio shack è arrivata con il lancio del satellite radioamatoriale Arissat-1 che è avvenuto il 3 Agosto 2011. Arissat-1 nasce come un progetto educativo lanciato dall’associazione Amsat che ha realizzato questo satellite che invece di essere inviato in orbita attraverso un razzo vettore è stato trasportato sulla ISS (la Stazione Spaziale Internazionale in orbita intorno alla terra) e poi rilasciato a mano nello spazio da un’astronauta durante una passeggiata spaziale. Oltre alle classiche funzione di transponder VHF-Uhf e i vari beacon in Cw e in modalità digitale, e la possibilità di ricevere immagini sstv live riprese dalle camere di bordo Arissat-1 permette anche la ricezione di diversi messaggi in quindici lingue diverse che vengono trasmessi in FM e sono stati caricati sul satellite per farli ricevere ad eventuali classi in ascolto per dimostrare la semplicità e l’efficacia delle trasmissioni radioamatoriali. Le frequenze operative di Arissat sono 145,919 beacon cw – 145,920 telemetria e messaggi in bpsk – da 145,922 a 145,938: uscita del trasponder lineare (cw e ssb)- da 435,758 a 435,742: ingresso del trasponder lineare (cw e ssb) - 145,939: beacon cw – 145,950: uscita FM per voce sintetizzata e immagini dallo spazio in sstv.
La mia intenzione dopo aver letto l’annuncio del lancio o meglio del rilascio nello spazio di Arissat era quella di ricevere i segnali vhf del satellite in modalità SDR in modo da poter registrare un pezzo della banda, da 145.900 a 146 mhz in modo da poter acquisire tutti le sue emissioni e poter analizzare con calma dopo il passaggio il file con tutti i segnali registrati. A questo punto bisognava allestire una stazione di ricezione VHF con modalità SDR e la configurazione più semplice a cui ho mi sono subito indirizzato è stata quella di modificare un ricevitore VHF-UHF collegando la sua IF (media frequenza) al mio ricevitore Hf SDr Persus. Il ricevitore perfetto per questa scelta nel mio caso è stato l’Ic-Pcr-1000 della Icom, che copre le frequenze da 0.1 a 1.3 ghz in modalità continua ed è dotato di una media frequenza di 10.7 mhz quindi perfettamente ricevibile dal mio Perseus SDR. Dopo una rapida ricerca in rete ho trovato il sito di Dale KB9JJA che descriveva perfettamente la modifica da fare all’Icom Pcr-1000 per poter estrarre facilmente il segnale di media frequenza e grazie alle foto e alle sue indicazioni in mezz’oretta ho aperto la radio, localizzato un piccolo transistor smd (il Q85 per essere precisi come si vede nella figura Nr.1 ) e aggiunto un piccolo cavetto schermato che porta fuori il segnale ad un connettore Bnc femmina per la connessione al ricevitore Perseus. Una volta richiuso il ricevitore ho dovuto cercare un nuovo software per controllare il Pcr-1000 con il mio portatile con sistema operativo Windows 7. Il Pcr-1000 è un ricevitore “black box” praticamente una scatoletta senza comandi o manopole ma solo con una connettore RS-232 che permette il controllo di tutte le funzioni attraverso un software per Pc o Linux. Il software originale Icom non sembra funzionare con Windows 7 e quindi ho optato per il classico Ham Radio Deluxe la suite creata da Simon HB9DRV che controlla via Cat praticamente tutti i ricevitori e gli rtx in circolazione. Una volta connesso il ricevitore ho subito provato a vedere che cosa potevo ricevere con il Perseus. Ho sintonizzato la frequenza di 10.7 mhz e cambiando la frequenza del Pcr-1000 potevo ricevere e visualizzare sullo schermo tutti i segnali presenti in banda Vhf-Uhf. Per le prime prove ho utilizzato sia il software del Perseus ma anche l’ottimo software WRPlus di Sandro Sfregola che permette anche di ricevere i segnali Fm delle radio broadcasting tra 87 e 108 mhz con la possibilità di decodificare anche i contenuti dell’RDS come si può vedere nella figura nr. 2. Effettuando le prime prove mi sono reso conto che i segnali presenti sull’uscita IF del Prc1000 si presentava a banda invertita e quindi visualizzati in maniera errata sullo spettro del software SDR, per ovviare a questo problema basta utilizzare un software come Winrad o WrPlus che hanno la funzione “swap I & Q channel” che permette di ottenere la visualizzazione e la demodulazione corretta. Una volta preparata la stazione VHF Sdr ho atteso il lancio del satellite Arissat-1 che per una serie di problematiche legate all’attività della stazione internazionale spaziale è stata rimandata fino al 3 Agosto quando finalmente i due astronauti russi Sergei Volkov e Alexander Samokutyaev hanno lanciato nello spazio questo piccolo oggetto costruito dai radioamatori.
Personalmente ho seguito grazie allo streaming del canale televisivo NASA TV il “lancio a mano” del satellite e utilizzando la funzione di sat-tracking di Ham Radio Deluxe ho iniziato a prepararmi per il primo passaggio sull’Italia del satellite per provare a ricevere i suoi segnali. La prima possibilità si è presentata alle 23:50 utc del 3 Agosto e ho preparato il mio sistema di ricezione SDR connesso ad un’antenna verticale Vhf-Uhf V-2000 della Diamond installata sul tetto del mio appartamento romano. Come per magia alle 23.52 utc i segnali di Arissat-1 hanno iniziato a farsi ascoltare, io avevo sintonizzato il Pcr-1000 sulla frequenza di 145.950 mhz e il Perseus sulla frequenza della media frequenza a 10.7 mhz con una larghezza di banda di 200 khz in modo da poter registrare tutti i segnali emessi dal piccolo satellite. Come si può vedere nella figura Nr. 3 sullo schermo del software di gestione del Perseus di possono visualizzare contemporaneamente il segnale Fm dei messaggi vocali trasmessi a 145.950 mhz e anche e i due segnali telemetrici in Bpsk e in Cw. Nella figura Nr. 4 si può vedere chiaramente la ricezione segnale telemetrico trasmesso con lo standard Bpsk-1000 sviluppato da Phil Karn, KA9Q che può essere decodificato con l’apposito software realizzato dall’Amsat scaricabile all’indirizzo web http://www.arissattlm.org/. Durante il primo passaggio di Arissat-1 ho registrato tutta la banda ricevuta in un file .wav in modo da poter con calma riascoltare tutti i segnali del satellite decodificando sia i segnali Cw e sia quelli in Bpsk-1000. Per chi volesse sperimentare la ricezione “off line” ho caricato sul mio sito all’indirizzo web: http://www.mediasuk.org/appoggio/arissat.wav il file wav (del peso di 252 mb.) con tutti i segnali emessi dal satellite che posso essere demodulati utilizzato un software sdr come Winrad che si può scaricare liberamente qui: http://www.weaksignals.com/.
Nel complesso la ricezione di Arissat-1 è stata un’utile esperimento che mi ha permesso di trasportare sulle vhf-uhf tutti i benefici della ricezione in sdr e di confermare le infinite possibilità che ci vengono date da questo nuovo modo di fare radio. Il satellite è rientrato nell'atmosfera il 4 Gennaio 2012.