Digital " Ladders " captured and demodulated

Following the post at the links : 

http://air-radiorama.blogspot.it/2017/02/quasi-risolto-il-mistero-delle-scalette.html

http://air-radiorama.blogspot.it/2016/08/parzialmente-risolto-il-mistero-delle.html

http://air-radiorama.blogspot.it/2017/02/ancora-novita-sulle-scalette-ladders-in.html

This is the video of the digital ladder that I called "ghost" .

It pops out in two parts of the spectrum .

In the second part ( at 10.7 MHz ) I have demodulated it in baseband with a wideband spectrum with components spaced 50 and 200 Hz .

Some second after the end of receiving this ladder you can see and listen the transit of a typical continuous sweeping ionosonde .

The BW of the modulated signal was evaluated graphically to be around 20kHz as in the following images and the modulation time to be around 0.6 s .

Here you can find one authoritative comment about :

Claudio:

The full-resolution images make it possible to read the axis labels, so the vertical marks are approx 10 secs. The chirpsounder in the ghost10k image (above the irregular-step broadband trace) is therefore sweeping 500kHz in

10 secs, which makes it a 50kHz sounder.

Digisondes step at a uniform rate. The DPS4D steps 25kHz every 640msec.  So the traces on the ghost10k image is not a Digisonde since the steps are

irregular in both the time and frequency axes.   I don't see any traces in

these "ladder" images which could be a Digisonde.  There is more information about the Digisondes on the UMLCAR and DIGISONDE websites.

My guess is that the irregular-step signals are path sounders. They emit a burst of MFSK on many channels in sequence to keep track of which frequencies are open for the path they are using.  It's not surprising that they follow a sequence up the spectrum.

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Peter G3PLX

Quasi risolto il mistero delle "scalette" ( ladder )

Facendo seguito alle pubblicazioni agli indirizzi :

http://air-radiorama.blogspot.it/2016/08/parzialmente-risolto-il-mistero-delle.html

http://air-radiorama.blogspot.it/2017/02/ancora-novita-sulle-scalette-ladders-in.html

mi sono dato da fare questa volta a registrare non solo gli spettrogrammi , ma anche il segnale RF I&Q .
Con alcune ottimizzazioni ed il determinante l'aiuto di Oscar Steila ( che ringrazio meglio al fondo assieme ad altri notevoli personaggi) sono arrivato  a registrare circa 8 MHz di banda utile ( tra 6 e 14 MHz ) con un disco veloce da 1TB , per una durata complessiva di circa 6 ore .
Durante questo ho pescato fortunosamente dal mio QTH una di queste scalette e sono riuscito ad analizzarla in tempo reale .
Si tratta di una di quelle che ho definito con " gradini corti ".
E' un segnale che sale a passi discreti di 100 kHz ad intervalli ogni 3 secondi e staziona sulla frequenza per tre secondi .
L'andamento e' ben visibile al di sopra della riga gialla che ho disegnato sull'immagine.

Following the post at the links :

http://air-radiorama.blogspot.it/2016/08/parzialmente-risolto-il-mistero-delle.html

http://air-radiorama.blogspot.it/2017/02/ancora-novita-sulle-scalette-ladders-in.html

I recorded not only the spectrograms ( waterfalls ) , but also the RF signal I&Q .
With some tricks and with the help of Oscar Steila , I was able to record around 8 MHz of effective BW ( between 6 and 14 MHz ) with a high speed HD of 1TB , for a total time of around 6 hours .
During this time I have luckily found one of this ladders that I then analyzed in real time .
It is a ladder that I defined in the previous posts " ladders with small steps ".
It is a signal  that jumps in step of 100 KHz very 3 sec ( and lasting on the same frequency for 3 sec ).
It is very easy to see over the yellow diagonal line I have draw for reference ) .
Please click on the image if you want to expand it .

Di seguito il passaggio sullo spettrogramma superiore che e' stato velocizzato e la demodulazione a 8 MHz (spettrogramma inferiore).
Non ha modulazione e quindi si tratta solo di portante .
E' affetta da QSB e quindi non si tratta di un segnale locale .

In the following image some steps of the ladder can be seen having increased the speed of the waterfall .
In the lowed ( demodulated waterfall ) there is the signal demodulated .
It is only carrier ( no modulation ) and you can see that this segment is affected from QSB during the 3sec where it last at 8 MHz ) on the lower waterfall .

Ho seguito passo per passo tutti i segmenti fin dove possibile .

Sul lato inferiore sono arrivato fino a 5.9 MHz , impossibile vedere piu' sotto perche' il filtro digitale configurato sul convertitore A/D non lo consentiva , ma sicuramente il tutto parte da molto piu' in basso perche' a 5.9 MHz il segnale demodulato era ancora molto intenso .

Sul lato superiore sono arrivato fino a 13.2 MHz , prima che il successivo segnale scomparisse totalmente nel rumore per avere superato la MUF ( Maximum Usable Frequency ) di quel momento .

Il tutto e' visibile nello spettrogramma inferiore delle immagini .

Ho usato per comodita' la funzione demodulazione DRM perche' alla fine e' una USB a larga banda .

Nella prima immagine si vede in alto la portante e la modulazione della Broadcasting a 5905 kHz 

( Radio China International ?) 

I have then followed and demodulated all the possible steps .

On the lower band I arrived till 5.9 MHz . Impossible to go lower due to the digital filter of the A/D converter .

On the upper band I was able to arrive till 13.2 MHz before the attenuation of the MUF ( Maximum Usable Frequency ) buried the signal into the noise .

This can be seen in the two following images .

In the first image ( lower waterfall ) you can also seen the carrier and the modulation of a Broadcasting at 5905 kHz ( Radio China International ?) 

La spiegazione piu' logica e' che si tratti di ionosonde che anziche' avere un andamento di scansione (sweep) continuo , hanno dei salti discreti di frequenza ,il che consentirebbe una serie di ovvi vantaggi.
Al momento parrebbe che non abbiano periodicita' come quelle standard .
Puo' darsi che vengano attivate al bisogno (usi militari ?) , oppure che facciano parte dei test HAARP o similari ?
Non sara' facile scoprirlo .
Sto indagando ulteriormente con altre registrazioni per vedere se ci sono casistiche di periodicita' particolari o meno .
Al momento non sembra ( perlomeno a breve termine ), ma posso ovviamente sbagliare .

The easiest explanation is that this are ionosonde with non continuous sweep .
At the moment I was not able to find that they are periodical like the normal ionosonde we know so far .
May be they are for military use on demand or test like HAARP or similar ?

Chiunque puo' comunque partecipare alla ricerca, anche con un semplice ricevitore in CW .

Consiglio di posizionarsi sulla frequenza di 8 Mhz che non e' ne troppo alta ne troppo bassa e piuttosto libera ( si sentono a volte voci in Francese ma in USB ) , qualche volta qualche burst dati veloce e poi , qualche volta al giorno, la portante che dura tre secondi .
Una volta ascoltata e terminata , si puo' seguire il seguito della scaletta avendo configurato un salto di frequenza di 100KHz in alto e facendolo fare a mano .
Le ore piu' favorevoli sembrano quella in cui il sole e' alto sull' Italia e fino a prima del tramonto .
Segnali dall'Ovest ? Sono pochissimo pratico di propagazione ....
Se avete dei dati e volete condividerli potete scrivere a : reclaudio@alma.it

Anyway everyone can partecipate to this research even with a simple standalone receiver in CW.

I suggest to use the frequency 8 MHz that typically is non used in CW .
As soon ad you hear the tone that last 3 sec ending , you can increase the frequency in 100 kHz step.
In Italy most favourable time looks when the sun is at the maximum elevation till sunset.
May be signals coming from West ?
If you want to share data send a message to :reclaudio@alma.it

Nel frattempo , intanto che riproducevo i segnali registrati , ne ho trovati altri di natura diversa che chiamero' " fantasmi " ( ghosts ) .

While I was playing the signal recorded I have seen other signals that for the moment I will call "ghosts " ( se following pictures )

Questi sembrerebbero avere modulazione ,su banda relativamente larga , probabilmente digitale .
Si tratta quasi sicuramente delle " digisonde" che sono ionosonde con modulazione digitale , anche qui i salti sono discreti .
Per pura combinazione nella prima immagine si vedono in parallelo una ionosonda "normale" ( probabilmente Cipro) ed una di queste.
Nella seconda immagine si vede sempre la ionosonda che appare prima debole nel tratto inferiore di frequenza e poi scompare ( per ricomparire poi bene nella prima immagine ) .

Appena avro' tempo vedro' di analizzare anche i "ghost" .

They looks to have modulation on a relatively large BW , probably digital .
I would say that they could be what are called " digisonde" , but need further investigation .
In the first picture you can see one and graphically in parallel ( over ) a normal ionosonde ( may be Cyprus ? )

Vorrei ringraziale pubblicamente Oscar Steila che si e' dannato l'anima per fare funzionare un convertitore A/D da 54 Ms e 16 bit e consentire la registrazione e riproduzione tramite HDSDR con dei PC allo stato dell' arte e con USB3.0 , ma non ..."militari" ....

Un altro ringraziamento va ad Alberto di Bene per avere reso pubblici i sorgenti del suo magnifico software Winrad che avendo un' architettura ottimale ed espandibile , ha generato una sequenza di magnifici software di cui il mio preferito e' ,come vedete, HDSDR .

Ovvi i ringraziamenti a Mario Taeubel ed a tutti quelli che lo hanno nel tempo aiutato a migliorare il software che ancora e' in evoluzione .

Un quarto ringraziamento ad Emanuele Pelicioli per avere messo a lungo e pesantemente messo mano da remoto sul PC impiegato per ottimizzare la velocita' degli 8 processori in gioco ....

Senza il loro aiuto non sarei mai riuscito a cavare un ragno ( anzi una scaletta ... ) dal buco ....

Many thanks to Oscar  Steila , Alberto di Bene , Mario Taeubel and Emanuele Pelicoli that helped me in many stage of this endeavour .

Without them I will never get the recording of a ladder .

Ionospheric Station of Rome - AIS INGV Ionosonde Latest Ionogram

Dalla Stazione Ionosferica di Roma-INGV ecco l'ultimo ionogramma con i dati radioelettrici.

Per ulteriori info visitate la pagina

Ionospheric Station of Rome - AIS INGV Ionosonde

Verifichiamo in tempo reale la propagazione tramite la ionosonda di Cipro

Dopo l'ABC delle ionosonde ed i risultati dell' uso di ChirpView , come alle pubblicazioni agli indirizzi ai collegamenti :

http://air-radiorama.blogspot.it/2015/09/labc-delle-ionosonde.html 

http://air-radiorama.blogspot.it/search?q=ionosonde

La naturale evoluzione era passare da un sistema a frequenza unica ad un sistema ad inseguimento della frequenza delle ionosonde .

Facile a dirsi , ma l'unico software a disposizione e' un po'  "criptico" su Pyton , scritto da un genio quale Juha Vierinen .

La cosa e' stata decisamente difficile , ma alla fine , dopo un paio di mesi di travaglio e la collaborazione di una squadra composta dallo stesso JuhaVierinen: http://juha.mit.edu/, il CSP di Torino capitanato da Roberto Borri I1YRB  http://www.csp.it/ (che hanno prestato parte dell' Hardwae e cioe'  SDR USRP2 ) , l'indefesso lavoro di Fabrizio Francione e la spinta analogica " rompiballesca" del sottoscritto , un paio di notti fa c'e' stata la "fumata bianca " ed abbiamo ricevuto il primo ionogramma dalla ionosonda di Cipro , simile ad uno degli ultimi che qui propongo di seguito :

Qualche spiegazione di massima :

Si parla di tracciamento verticale quando il trasmettitore e ricevitore sono posti bello stesso luogo o molto vicino e quindi l'angolo di incidenza dei segnali e' prossimo alla verticale .

In questo caso si ha invece un tracciamento obliquo perche' trasmettitore e ricevitore sono posti a grande distanza .

Inoltre e' possibile una propagazione contemporanea con piu' di un salto per cui i vari percorsi avranno distanza diversa e tempi di arrivo diversi .

Il tutto da luogo a figure diverse , come ben si vede dallo ionogramma di cui sopra , ma ancora meglio nella seguente immagine di repertorio di un osservatorio professionale 

La prima domanda che sorge spontanea , e' l'interpretazione delle strane figure a "boomerang" , specie ad esempio quella del "first hop" ( primo salto ) .
La prima cosa che viene spontaneo pensare e' che , arrivati dalle parti dei 24 MHz la frequenza scenda ed il ritardo salga .
Ma che la frequenza scenda e' impossibile .
La spiegazione e' che al ricevitore arrivano due segnali provenienti da percorsi diversi in tempi diversi (da strati ionizzanti diversi ) che poi si uniscono temporalmente alla massima MUF ( Maximum Usable Frequency).

Di seguito l'hardware impiegato nel mio QTH di Torino .
L'antenna e' un loop  Wellbrook ALA1530 .

Maggiori informazioni ( persino sull'installazione del software ) si trovano al collegamento :

https://deltafabri.wordpress.com/2016/05/18/setting-up-an-amateur-ionogram-monitoring-station/

Gli ionogrammi sono pubblicati in tempo reale ( aggiornati ogni 6 minuti ) al collegamento :

http://www.sidmonitor.net/gallery/ionosonde.html

Nella seconda schermata c'e' l'animazione di tutti gli ionogrammi registrati nel corso di una giornata (240 ... ) , che consente di vedere il film dell'evoluzione della propagazione !
( attendere il caricamento totale delle immagini ) .

Per chi volesse ulteriormente approfondire , suggerisco i seguenti  documenti ai collegamenti : 

http://www2.ofcom.org.uk/static/archive/ra/topics/research/rcru/project42/finalreport/RA_final_Report_oblique_Sounder1.pdf


ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/publications/stp_uag/uag_numbered/uag-105.pdf

Buon divertimento .... !

Misuriamo la propagazione con le ionosonde e ChirpView

Faccio seguito alla pubblicazione " L'ABC delle ionosonde" al collegamento :

http://air-radiorama.blogspot.it/2015/09/labc-delle-ionosonde.html

Era anni che volevo cimentarmi ed ora ho avuto il tempo e l'ispirazione necessaria .
Il software ChirpView di Andrew Senior consente di accumulare su un grafico i dati ricevuti dalla ionosonde con un semplice ricevitore a frequenza fissa in USB .
Scaricabile (anche i file sorgente nel caso) all' indirizzo (scaricate in fondo alla pagina , non ai link) :
http://www.andrewsenior.me.uk/chirpview

E' dotato di un ottimo ed esaustivo manuale che bene spiega sia il software che in funzionamento delle ionosonde , cosa che provo qui a sintetizzare in poche righe .

Le ionosonde effettuano delle scansioni lineari di frequenza ( 2-30 MHz ) a tempi predeterminati molto precisi .
Se il PC e' collegato ad un GPS che fornisce con precisione il tempo , e' possibile ,quando viene individuato il "chirp" e cioe' quel "cinguettio" che sentite con il ricevitore quando la ionosonda passa con una velocita' tipica di 100 kHz/s nella banda passante del ricevitore , capire di quale ionosonda si tratta e dall'ampiezza del "chirp" misurare l'entita' della propagazione tra il sito della ionosonda ed il vostro QTH .

Ho installato ChirpView , anzi , basta scompattare la cartella dove si vuole e lanciare il file .exe.

Ho quindi collegato un GPS Garmin GPS25 settato a 4800 baud via RS232 che fornisce l'ora al PC .
Al canale sinistro ho collegato l'uscita audio ( quella che viene chiamata Data , ma il realta' e' una uscita audio senza regolazione di volume ) del ricevitore FT897 Yaesu ed antenna Wellbrock ALA1530+ sintonizzato in USB su una frequenza libera di 10010 KHz ( ne troppo alta ne troppo bassa.. ).
Al canale destro della scheda audio ho collegato il segnale 1PPS del GPS che scandisce i secondi con la massima precisione .
Si seleziona nel Setup/Set Timing Reference  :
GPS pulse-per-second
COM1
Serial Baud Rate :4800

Dopo di questo ho visto ,come da immagine, accendersi la scritta verde GPS Valid e poi , dopo alcuni secondi vedere ridurre il Timing Phase error fino praticamente a zero ed accendersi la scritte verde LOCK .

A questo punto , senza entrare nel merito , bisogna andare a settare un parametro di differenza tra il tempo GPS e quello UTC , verificandolo ad esempio con l'orologio del PC a sua volta sincronizzato con qualche server IP .
Questo si fa andando nelle opzioni dell' orologio ( cliccando in basso a destra ) , ora Internet , selezionando un server e premendo aggiorna .

Si verifichi ora che lo scadere dei secondi coincida tra l'orologio del PC e quello di ChirpView.
Il valore da inserire e' tipicamente 8 , ma non e' detto, quindi verificare ) .

Un'altra operazione da fare sarebbe quella di misurare il ritardo introdotto dal ricevitore al quale dovete anche mettere l'AGC in OFF .
Per questo dovete mandare il segnale 1PPS anche all'antenna del ricevitore al ricevitore con un condensatore da 100 pF , fare girare  il software RX Delay.exe che misura il ritardo dell' RX ed inserire il dato .
Troppo ansioso di cominciare a ricevere e sapendo che il ritardo di un ricevitore analogico si aggira tra 1 e 3 mS circa e' costante e non molto elevato , me ne sono per il momento infischiato ....

A questo punto, aprendo la finestra Detect Log , ad ogni "cinguettio" , il file ha cominciato a riempirsi di dati .
La ionosonde tipiche hanno un periodo di ripetizione di 300s ( 5 minuti ), quindi una volta visto il cinguettio ripetersi dopo 300s il log a cominciato a dire che la ionosonda aveva un periodo di 300s.
Se i dati del secondo di partenza corrispondono ad un file .txt di dati interni , la ionosonda puo' anche essere riconosciuta .

14:35:27 52426,912405 34,1
14:35:32 52431,912490 32,9
14:40:27 52726,912637 30,9 300 226,912637 Unknown
14:40:32 52731,912433 36,4 300 231,912433 Unknown
14:45:27 53026,914947 34,5 300 226,914947 Unknown
14:45:32 53031,912220 33,9 300 231,912220 Unknown

Vediamo i dati :
Il primo e' l'ORA UTC della ricezione del chirp : 14:35:27
Il secondo sono i secondi passati rispetto all' ora UTC 00:00:00 : 52726,912637
Il terzo e' l'ampiezza del chirp in dB relativi : 30,9
Il quarto e' la periodicita' della sonda in secondi : 300 ( 5 minuti )
Il quinto e' il tempo relativo di ricezione del chirp in secondi : 226,912637
Il tempo di partenza relativo e' un NUMERO INTERO PRECISO  che puo' variare da 0 a 1799  CHE E' UNA CARATTERISTICA PRIMARIA PER IDENTIFICARE LA IONOSONDA ) .
Il segnale che viaggia alla velocita' della luce viene ricevuto in ogni parte del globo , con un ritardo massimo dell' ordine di 70mS (0,07s)
Il sesto e' il nome che il software da se il quinto dato ricade nell'intervallo di un secondo della tabella dati delle ionosonde . Se cosi' non e' , viene scritto UNKNOWN .

Si puo' notare come tutti i numeri della quinta colonna finiscano in un 0.9 secondi circa ( cosa non corretta e che non permette al momento di identificare le ionosonde) , ma come i numeri decimali siano sempre molto vicini tra di loro perche' essendo rinormalizzati ,l'unico dato che puo' variare, visto che si tratta di stazioni non in movimento e' il diverso ritardo di tempo di propagazione od il jitter del GPS ( che dovrebbe essere trascurabile in questo caso ) .

Per quanto sopra , decido che me "ne impipo" per il momento dell' identificazione , prendo 0,9 come riferimento e comincio a registrare i dati delle sonde che generano il maggiore numero di chirp .
Come da immagine si possono registrare contemporaneamente un numero enorme di waterfall .

Lascio girare oltre 24h con queste statisctiche di numero di chirp ricevuti :

Chirp Beacons I1RFQ Statistics [ChirpView 1.21]
Start (computer clock UTC): 15/02/2016 12:43:04
End (computer clock UTC): 16/02/2016 16:39:07
End (GPS clock UTC): 16:38:59
Frequency 10010.000 kHz
Sweep rate 100.00 kHz/s
600  50,930016    20:42  20:52  2
346  64,912237    14:10  14:10  3
450  108,935296  20:48  15:40  3
346  132,912233  13:25  13:31  2
720  140,930846  22:16  22:40  3
300  226,912426  13:00  16:35  154
300  231,912154  13:00  16:35  244
300  260,931135  16:36  22:16  11
300  271,910638  15:16  16:26  9
300  272,911143  14:16  15:56  20
600  318,934731  14:36  13:56  6
720  320,932476  14:07  14:19  2
720  332,926941  00:43  01:55  4
600  466,936215  15:59  16:09  2
900  616,935736  15:26  15:11  4
720  631,929902  02:36  07:48  7
900  891,912110  13:31  16:31  38

ed ottengo i seguenti grafici :

Stazione A con risoluzione di 1mS - Scala 50ms 

Stazione A con risoluzione di 0.25mS - Scala 50ms 

Si nota la mancanza di segnale durante la notte e come al sorgere del sole e fino al tramonto ci siano due -tre echi diversi probabilmente dovuti ai diversi strati ionizzati 

Stazione B con risoluzione di 1mS - Scala 150ms 

Stazione B con risoluzione di 0.25mS - Scala 50ms 

Questa stazione e' piu' intensa ed ha meno interruzioni notturne 

Stazione C con risoluzione di 0.25mS - Scala 50ms 

Ricevibile debolmente dal mattino fino al primo pomeriggio tramite probabilmente due strati ionosferici 

Stazione E con risoluzione di 0.25mS - Scala 50ms

Il periodo di ripetizione di questa ionosonda e' di 900s , per cui l'immagine e' sgranata perche' i punti sono un terzo rispetto a quelle con periodo di 300s 

Stazione F con risoluzione di 0.25mS - Scala 50ms 

Pochi chirp ricevuti ( solo 6 , dalle parti dei 34 ms ), questo vuol dire pero' che si tratta di una stazione decisamente piu' lontana delle altre che grossomodo, visti hanno ritardi e quindi distanze simili .

Una curisita' .

In realta' una stazioni sono state in parte identificate dal software ....

Ci sono delle sonde con periodicita' "strana" di 720s .

Sono solo quelle della marina militare statunitense .

Il software le riconosce per via della periodicita' , ma dato che cambiano il secondo di partenza ogni giorno , non si sa quale puo' essere , per cui il software le identifica genericamente con " US NAVY"

07:48:12 27991,929497 32,6 720 631,929497 US Navy

In due mezze giornate ho ricevuto 16 chirp da queste stazioni .

Come vedete , tra un giorno e l'altro i tempi di partenza sono diversi .

La stazioni sono lontane perche' i ritardi sono alti . 

720  140,930846  22:16  22:40  3
720  320,932476  14:07  14:19  2
720  332,926941  00:43  01:55  4
720  631,929902  02:36  07:48  7

Ho registrato e analizzato due chirp .

Nel dominio del tempo sono difficilmente distinguibili .
Nel dominio delle frequenza sono inconfondibili .

Per chi volesse ascoltare i due chirp puo' farlo con  questo file .
Uno e' all' inizio , uno alla fine  ( invertiti rispetto alle analisi di cui sopra ) :

https://dl.dropboxusercontent.com/u/84635396/CHIRP/CUT%20CHIRP%20OK%20SHORT%20OutRX_UTC20160216h13m02s54_09995937.wav

Strani tipi di segnali : nuovi tipi di Ionosonde o cosa altro ?

Il Solo purtroppo e' da diverso tempo che non emette flares significativi , come dai diagrammi pubblicati all' indirizzo :
http://www.sidmonitor.net/gallery/station.html
Non resta al momento che esaminare altre stranezze tipo scarabocchi ( squiggles ) come all' indirizzo:
http://air-radiorama.blogspot.it/2016/01/superscarabocchi-ricevuti-dall.html

Oppure altro ....
E' da molto tempo che osserviamo in HF segnali a "scaletta" , "ladder" in Inglese , con andamento tipo ionosonde , ma "quantizzato " .
Ne sono state osservate sia in salita ( la maggioranza ) che in discesa .
Un nuovo tipo di ionosonde che sta piu' tempo per analizzare frequenze precise o cosa altro ?

Di seguito un esempio ricevuto ora dalla stazione di Forno :

Poco dopo le 10:07 una ionosonda
Alle 10:10 circa e poco prima delle 10:15 due "scalette" consecutive con identica firma e stessa pendenza della ionosonda

Se qualcuno ha delle ipotesi diverse o simili ricezioni , si faccia avanti .

Il mistero degli "scarabocchi" (squiggles) sugli spettrogrammi

Per l'attivazione ed ottimizzazione del Radiotelescopio HF di Forno di Coazze assieme a Fabrizio Francione , sto osservando moltissimi spettrogrammi in HF da 17 a 30 MHz.

Delle ionosonde e dei radiotelescopi HF ,e delle ricezioni delle esplosioni solari abbiamo gia' parlato nelle pubblicazioni agli indirizzi :

http://air-radiorama.blogspot.it/2015/09/labc-delle-ionosonde.html 
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/10/ricezioni-di-esplosioni-solari-flares.html
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/10/esplosione-solare-flare-vista-in.html
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/08/radiotelescopio-hf-vhf-shf-con.html
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/08/radiotelescopio-con-hf-vhf-shf-con.html
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/09/spettrogrammi-di-due-radiotelescopi-hf.html

Nella pubblicazione scherzosa " Cerchi nel grano in HF ":

http://air-radiorama.blogspot.it/2015/09/cerchi-nel-grano-in-hf.html

Avevo introdotto l'argomento degli "scarabocchi" o in Inglese "squiggles " .

Nella immagine proposta ce n'e' uno riconoscibilissimo a perfetta onda triangolare a 25 MHz  , ma anche uno piu' "bislacco " in gamma OM 15 m ( oltre i 21 MHz )

Visionando altri spettrogrammi del Radiotelescopio HF , mi sono imbattuto in una nutrita serie di altri scarabocchi che sembrano confermare la tesi che si trattano di test di accordo di antenne e probabilmente di accordatori sulle frequenze di trasmissioni in uso .

Uno dei piu' lampanti e' nell'immagine di seguito che ho delimitato per facilitarne l'interpretazione .

I segnali "obliqui" li conosciamo , sono le ionosonde .

Per quanto riguarda lo scarabocchio , la trasmissione visibile parte a circa 26.500 MHz ed e' affetta da QSB e/o modulazione . Dopo circa un minuto c'e' una spazzolata sinusoidale dalla frequenza di trasmissione con un massimo di frequenza a circa 27.500 e poi giu' a scendere fin sotto ai 26.000 MHz per poi saltare a 28.000 circa , salire fino a circa 28.500 MHz dove si puo' notare dopo poco una trasmissione per circa 4 minuti che poi sembra svanire per QSB .

In questa immagine si notano i segnali periodici ( cadenza 5 minuti ) di una ionosonda , uno scarabocchio in banda 15m ed una scaletta , in inglese "staircase" , a frequenza piu' bassa , da circa 18.800 MHz a 19.800 MHz .Queste "scalette" si ritrovano sovente negli spettrogrammi e necessitano ulteriori indagini . L' SDR-14 e' uno dei primissimi ricevitori SDR e , misurato , ha una nutrita serie di frequenze spurie ed immagini , quindi prima di scatenarsi a vedere di che segnali si tratti , voglio filtrare bene l'ingresso per essere sicuro che non si tratti di un qualcosa a frequenze diverse .... 

La maggioranza degli scarabocchi visti sono nelle gamme 15m e C.B. come di nuovo da immagine seguente (che conferma i dubbi che di notte i potenti segnali delle gamme basse creino dei problemi al ricevitore in quanto le fascie tra 28 e 29 MHz non hanno senso , assieme a quella intorno ai 19 MHz ):

Dubito per tutti gli scarabocchi di cui ho fornito le immagini che si tratti di trasmissioni SSFH 

( Spread Spectrum Frequency Hopping ) , che ho rilevato in altro modo , ma semplicemente di vari accordi in potenza in antenna .

Nell' ultimo esempio pare piuttosto evidente perche' dopo un po' di su e' giu' in gamma CB si vede il QSO che parte dall' ultimo punto di accordo e continua a lungo poi sulla stessa frequenza .

L'idea sembrerebbe essere confermata , proprio quando stavo verificando a mano con un misuratore MFJ il ROS del dipolo da montare a Forno .

Avevo lasciato operante l'SDR_14 su un'altra antenna e , visto lo scarabocchio rilevato sullo spettrogramma , simile per esempio a quest'ultimo ,  mi si e' "accesa la lampadina" della conferma .

Ovvio che posso sbagliare .

Ora a Voi andare a caccia od investigare ulteriormente se la cosa vi diverte .....

L'ABC delle Ionosonde

L'attivazione del radiotelescopio HF con chiavetta USB RTL rivela molto sovente le scie delle ionosonde  :

http://air-radiorama.blogspot.it/2015/08/radiotelescopio-hf-vhf-shf-con.html
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/08/radiotelescopio-con-hf-vhf-shf-con.html
http://air-radiorama.blogspot.it/2015/09/spettrogrammi-di-due-radiotelescopi-hf.html

Le ionosonde che sono dei sistemi che studiano la riflessione degli strati ionizzati trasmettendo una portante che spazzola da 2 a 30 MHz con velocita' di 100kHz/sec com precise tempistiche di partenza e che sovente sentiamo passare quando siamo sintonizzati a frequenza fissa in HF o le vediamo sugli spettri o spettrogrammi dei nostro SDR .
In SSB o CW , al passare della trasmissione della ionosonda, si ascolta un cinguettio ( chirp).
Il tutto mi ha fatto venire voglia di studiare il problema e le sue possibili  applicazioni pratiche e sperimentazioni .

Di seguito alcuni esempi delle tracce di ionosonde visualizzate dal mio inquinatissimo QTH di Torino ...
Ringrazio Giampiero Bernardini per avermi prestato il suo SDR-14 che mi ha consentito di passare dagli 8 della chiavetta ai 14 bit el ricevitore di RFSpace.
Purtroppo i disturbi sono sempre disturbi .....

Si vede come le tracce siano visibili a seconda delle ore e quindi della propagazione in diverse zone di frequenza .
L'intervallo di ripetizione tipico e' di 5 minuti (300s) .

Detto questo , inutile fare ulteriormente gli investigatori ...
La prima cosa da fare in questo campo e' documentarsi in rete sul  funzionamento delle ionosonde.

Condivido qui alcuni dei link che mi sono stati utili per avvicinarmi all' ABC di questa tematica .

La migliore sintesi , con spiegazioni , esempi , software e autocostruzione :
http://www.m0dts.co.uk/old/chirps.htm

Lista delle ionosonde e parametri relativi :
http://aintel.bi.ehu.es/chirps-data/chirps.html

Ne abbiamo una anche in Italia :
http://ionos.ingv.it/Roma/latest.html

Sintesi di Andrea Borgnino :
http://www.mediasuk.org/iw0hk/ionosonda.htm

Liste di frequenze protette su cui le ionosonde non trasmettono :
http://www.jcoppens.com/radio/prop/g3plx/except.php

Software :
http://www.andrewsenior.me.uk/chirpview
http://www.m0dts.co.uk/old/chirps.htm
http://www.sgo.fi/~j/gnu_chirp_sounder/

Documento per l'applicazione pratica del software Open Source (GNU) con bellissimi esempi :
https://www.bc.edu/content/dam/files/research_sites/isr/pdf/sdiono.pdf

Tre Radioamatori "guru del settore" ci spiegano e ci fanno vedere cosa fanno :
http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/chirps/article/
http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/chirps/
http://jcoppens.com/radio/prop/g3plx/index.en.php
http://jcoppens.com/radio/prop/g3plx/tjz/index.en.php

Buona lettura e spero ricezioni e  sperimentazione .