그 시절 아마추어 무선/ 75, 50, 25년 전 1월호 QST...

그 시절 아마추어 무선/ 75, 50, 25년 전 1월호 QST...

2014년은 ARRL(Amateur Radio Relay League, 미국 아마추어 무선 연맹) 창립 100주년 입니다. 이 단체의 기관지 QST에 예전의 모습을  소개하는 란이 있는데 제목이 "75, 50, 25년 전" 이죠. 2014년 1월호에 실린 그때 그시절 회고 기사 입니다.

75년전,  1939년 1월호
- 소위 빨랫줄 안테나라고 하는 전선(와이어) 안테나가 표지에 실렸군요. 유리 절연체가 사용되어 참신했던 모양입니다.
- 1938년을 뒤돌아본 기사가 있는데 미국 내에서만 면허를 가진 아마추어 무선국이 무려 5만을 헤아렸다고!
- 게리 세이어 W2QY가 극지 탐험 중 무선국 운용기사가 있습니다.  뼈까지 시려웠다고....
- H.E. 라이스, W9YZH가 부피가 1.5피트 전신-전화 송신기를 만들었다고. 출력은 진공관 807 사용 했고 무려 5밴드 지원.
- T.M. 페릴 W1LJI의 광대역 오디오 앰프 제작기. 2A3로 푸쉬-풀 회로로 꾸몇답니다.
- 과변조로 인한 신호왜곡의 문제를 자세히 설명한 더글라스 포츈, W9UVC의 기사
- F.A 렌버그 W8CQQ는 이중 주파수 크리스털 발진기. 100, 1000Khz  단위의 마커 제작기. 이시절에는 요즘처럼 정교한 PLL이 아니었으므로 대부분 무전기에 "마커"라고 하는 자체 교정용 발진기가 내장됨.

50년전, 1964년 1월
- 50주년 기념이라는 띠를 두르고 있는 표지는 ARRL이 설립되던 해인 1914년의 전형적인 아마추어 무선국을 재현한 사진
- 작년 회고한 기사에서 전세계 아마추어 무선국 수는 37만 5천, 미국 내에만 25만이라고.
- M.R브릭스와 모리슨의 기사, "간단한 주파수 합성기". 5Mhz를 발진 시켜 SSB 송신기에 사용했다고. 트랜지스터가 발명되고 몇년 후이니 획기적인 내용임.
- 제닝스, W6EI의 기사는 광대역 출력 증폭기. 별도 튜닝 없이도 3개 이상의 HF 밴드에서 운용한다고.
- 에드 틸튼 W1HDQ의 기사는 "VHF 밴드 안테나의 성패" 성능 좋은 VHF 안테나의 제작 기법 을 소개.
- ARRL의 회장 허버트 후버 주니어씨의 50년 기념사

  25년전, 1989년 1월호
- 표지는 스키 리프트에 VHF 컨테스트 안테나를 세우는 장면
- 데이비드 블라쉭, W5UN의 "거대 안테나의 변천사". 월면 반사통신용 2m 밴드 안테나 이야기. 32단 야기에서 나중에 48단으로 올렸다고 함!
- 레오나드 프루옌 K8KWD의 "휴대용 무전기용 스피커 앰프". 시끄러운 환경에서도 소리를 잘 들을 수 있다고.
- 리차드 미져스 AG6K의 기사는 HF앰프에 160미터 밴드를 추가하는 방법에 대한 기사
- 본부에 근무하는 로버트 드모우 W1FB가 밴드 스프레드, 밴드 셋 기능이 있는 VFO를 만들었다는 기사. VFO에 이런 장치가 추가되면 주파수 메세조정이 가능함.
- 로버드 램사워 WA6MQF의 기사는 업무차 출잘 갈때 무전기 싸가지고 간 이야기. 여행 가방에 HF무전기를 싸는 방법.
- 우주로부터 들려오는 전파신호를 듣고 있는 전파 천문학의 선구자 그로테 레버의 생애와 현재 활동모습을 전한 로버트 밀러의 기사, "수신자들".  

오늘, 2014년 1월호

표지는 ARRL의 기술 자문이자 자원 실험 기술자인 마틴 이윙 AA6E의 모습. "파이썬으로 개발하는 팬 어댑터"  일종의 SDR 소프트웨어 개발중. 초소형 임베디드 컴퓨터인 라스페리 파이에 이식되어 USB 형 VHF 수신기 모듈에 연결하여 작동중이라고. 이어서 KX3의 IQ 신호를 입력받아 비글본 보드(사진에서 큰 모니터 뒤에 있음)에서 작동될 다음 버젼 개발중.

기술이사가 이쯤은 되야... 

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위의 내용만 슬쩍 봐도 100년동안 참 많은 것이 변했다는 것을 느낍니다. 이쯤 되니까 무선 통신을 취미를 넘어 선구자적인 역활을 했노라고 감히 말하는 이유겠지요.

 

밤하늘 공부-별 사진에서 여름 별자리 찾기

밤하늘 공부-별 사진에서 여름 별자리 찾기

도심 아파트에서는 별이 안보입니다. 이렇게 광해가 심한 것을 보면 부천은 분명 서울보다 뉴욕보다 더 번화한 도시임이 분명합니다. 별보러 나가려 해도 시간과 날씨가 맞지 않습니다. 아마 아직 별보기에 대한 정성이 부족한 탓이겠지요. 이럴땐 누군가 찍었다는 밤하늘 사진을 보며 아쉬움을 달랩니다.

밤하늘 사진을 보며 일전에 배운 밤하늘에서 별자리 찾기를  실습해 봅니다.

밤하늘 공부-별자리 찾기
http://goodkook.blogspot.kr/2013/12/blog-post.html

사진은 "별하늘지기" 카페 게시판에서 빌려왔습니다.
http://cafe.naver.com/skyguide/120389

위의 사진의 지난 여름 삼척에서 찍었다고 하네요. 별들이 무척 많이 찍혔군요. 초보자에겐 이렇게 별이 많이 보여도 대략 난감하지 않을 수 없네요. 어떤 별자리가 찍혔는지 볼까요.

별자리는 생각보다 넓게 분포하고 있습니다. 사진을 넓게 보시죠. 수평선 바로위에 큰 국자(Big Dipper)가 보이는 군요. 이정표 별자리 지도(Signpost Map)에서 1번 지도가 위의 사진에 가장 가깝습니다.

이정표 별자리 지도 선택표(Signpost Map Selector)를 근거로 볼 때 아마 9월 중순 0시쯤 찍은 것으로 추정됩니다.

 "큰 국자"의 머리에서 위로 올라가면 북극성(Polaris)가 있군요. 사진의 우측 상단에 찌그러진 W자가 선명하게 보이죠. 카시오페아(Cassiopea) 입니다. 북극성과 카시오페아 사이에 쎄페우스(Cepheus)자리도 보이구요. 그 좌측 상단에 아주 밝은 별 백조자리의 데네브(Deneb)가 있네요. 아쉽게도 백조자리는 사진에 다 나오지 않았네요.

카시오페아는 이디오피아의 쎄페우스 왕의 왕비라고 하네요. 아주 허영심이 많았다고 합니다. 안드로메다는 그들의 딸이구요. 현대의 이디오피아는 가난과 기아의 상징처럼 되어 버렸지만 전설 속에는 고대 세계를 지배하던 문명국이었습니다. 이들에 대한 전설을 찾아 읽어보는 것도 재미있을 겁니다.

그외에도 사진에는 수많은 별이 찍혔습니다. 그중에는 별자리에 속한 것 보다 밝은 별도 있습니다. 별자리 별보다 더 밝은 별이 옆에 있으면 별자리 찾기를 어렵게 만듭니다.  모든 별이 모두 별자리로 이름 붙여진 것은 아니구요. 이 별들을 속속들이 알려다간 평생가도 불가능 하겠습니다.

사진에 또 어떤 별자리들이 찍혔는지 더 찾아보기위해 성도 소프트웨어 스텔라리움을 실행해 보기로 합니다. 날자와 시간을 8월 18일 0시 40분으로 했더니 사진의 모습과 거의 유사하군요.

사진을 보고 별자리를 더 찾아봅니다. 북극성이 속한 작은 곰자리가 선명합니다. 작은곰 자리는 어지간히 좋은 조건이 아니면 좀처럼 보기 어렵다는 별자리 입니다. 사진을 찍은 삼척이 상당히 좋은 관측지 인가보네요. 그 왼쪽으로 용자리도 선명하구요.

사진속에서 별자리를 찾아보니 그려보니 이렇습니다.

밤하늘 공부... 별자리 찾기 입문

밤하늘 공부... 별자리 찾기 입문

천문 관측도 즐거운 취미중 하나입니다. 아마추어 무선통신을 즐기기에 수 와트 밖에 않되는 QRP(저전력)무전기로도 충분 하듯이 굳이 내노라하는 망원경이 없어도 천체 관측 취미를 즐길 수 있습니다. 심지어 망원경이나 쌍안경이 없어도 하늘을 보며 즐거울 수 있습니다. 별이 총총한 밤하늘을 보며 저 별과 이 별자리의 이름을 줄줄이 꿰고 있다면 당신은 그자리에서 스타가 될 수 있습니다. 그러려면 하늘을 좀 알아야 합니다. 역시 QRP로 세계와 상대하려면 뭘 좀 알아야 하듯이...

그래서 준비해 봤습니다. 밤하늘 공부.

밤하늘 배우기

원래 "일년간 달려보는 메시에 마라톤 실전 지침서 Year-Round Messier Marathon Field Guide" 라는 제목의 책에서 5장 만을 번역해 놓은 겁니다. 메시에 마라톤이란 밤하늘의 대표적인 성운 성단을 많이 찾는 경주입니다. 그러려면 밤하늘의 어느 별과 별자리를 잘 찾을 수 있어야 겠지요.

메시에 마라톤(Messier Marathon)은 천문관측 하는 취미가들이 즐기는 방식중 하나입니다. 하룻 밤에 메시에 목록에 등재된 110개의 성운-성단을 모두 찾아 확인하는 일종의 경주 입니다. 천문 관측 실력을 과시하는 것이죠.

http://en.wikipedia.org/wiki/Messier_marathon

별자리를 배워야 하는 이유는 별자리마다 재미있는 사연들이 있어서 즐겁기도 하지만 관측할 천체를 지칭할 때 별자리를 기준으로 하기 때문입니다. 마치 한 지점에 시-군-구-동-번지의 순으로 주소를 붙이 듯이 메시에 42번 성운(M42)은 오리온 자리에 속해 있다고 합니다. 한번쯤 들어 봤음 직한 시리우스(Sirius) 별은 큰개(Canis Major)자리에 속한 별이라는 식이죠. 이 세상의 모든 개념이 모여 있다는 안드로메다 자리는 어디에 있을까? 하늘에서 별자리를 잘 찾을 수 있는 것으로도 상당한 천문가의 경지에 이르럿다고 할 수 있으며 주위의 시선을 한몸에 받을 수 있습니다. 밤마다 스타가 될 수 있으니 배우지 않을 수 가 없군요. hihi~

이 글에서 소개하는 밤하늘 알기 방법으로 "이정표"를 세우는 것입니다. 110개에 이르는 메시에 성운-성단 목록을 찾기 위해서 알아야할 별자리는 17개 정도라고 합니다. 현존하는 별자리의 갯수는 88개입니다만 일부 남반구에만 보이는 자리도 있어서 모두 알 필요는 없습니다. 이 글에서 소개하는 "이정표 방법(Signpost Method)"은 밤하늘 배우기를 시작하면서 기본적으로 하늘에 세워둘 이정표로 6개의 별자리와 5개의 별을 제시하고 있습니다.

이정표 별:

북극성(Polaris)/아크트루스(Arcturus)/스피카(Spica)/베가(Vega)/시리우스(Sirius)

이정표 별자리:

큰곰(Ursa Major)/목동(Boothes)/오리온(Orion)/허큘리스(Hercules)/백조(Cygnus)/전갈(Scorpius)

문득 바라본 밤하늘에 별하나라도 보인다면 그 별이름이 궁금하겠지요? 바로 천문 관측을 시작할 때 입니다.

Listening & Decoding Satellite's AFSK Telemetry

다 아는 내용이겠지만 원리를 설명하자면....

Explore1_Prime(E1P) 위성은 자신의 작동상태(위성의 자세나 태양전지판의 전력 공급, 온도 등등)를 지상으로 전송합니다. 이를 텔레메트리(Telemetry)라고 합니다. E1P의 텔리메트리 전송 주파수는 437.5Mhz 입니다.

참조:
http://www.dk3wn.info/sat/afu/sat_e1p.shtml

측정 데이터를 전송하기 위해 말로 불러주면 좋지만 이 위성은 아주 소형으로 사람이 타고 있지 않을 뿐더러 음성 합성 소프트웨어를 탑재하고 있지도 않습니다. 그리고 음성으로 전송하려면 시간도 길게 걸리는데다 잡음을 타면 알아듣기도 어렵죠. 게다가 음성 합성 소프트웨어는 아주 복잡해서 덩치가 큰 컴퓨터나 고급의 스마트 폰에서나 가능합니다. 소형 실험 위성체에 넣기에는 합리적이지 않겠지요.

그래서 수십 바이트쯤되는 디지털 데이터를 보내는 방식으로 AFSK라는 디지털 데이터 변조방식을 사용합니다. 요즘은 유용하게 사용되는 전화기로 팩시밀리 전송하는 것과 같습니다. 삐~리리리~~ 하는 소리 들어보셨을 겁니다. AFSK는 Audio-Frequency-Shift-Keying으로 오디오 주파수 영역에서 주파수 변조방식으로 전송한다는 겁니다. SSB 음성 송신기로 디지털 데이터를 전송하는 거죠.

오디오 대역의 음성이든 고주파 전자기 파든 양의 전압과 음의 전압 사이를 넘실대는 모든 파형을 주파수로 분석해보면 양쪽의 주파수 성분으로 나뉩니다. 그런데 양쪽 주파수 성분이 원점을 기준으로 서로 거울 처럼 마주 보고 있는 형상입니다. 전송할 때 굳이 양쪽 주파수 성분을 다보내지 말고 한쪽 성분만 보내기로 합니다. 무선 신호를 발사하는 일은 아주 에너지 모소가 많기 때문이죠. 수신 측에서 한쪽 주파수 성분만을 가지고 소리를 듣게되면 알아듣기 어려울 만큼 이상한 소리가 나는 문제가 있습니다. 특히 LSB의 경우 주파수 성분이 뒤집어져 있는 꼴이 되니까요. 50년대 냉전 기간 중에 미공군은 이런 특성을 이용해 SSB를 음성 통신 비화기 처럼 활용하자고 해서 적극 도입을 추진 했었다고 하더군요. 하지만 수신기 측에서 한쪽 주파수 성분을 가지고 반대쪽을 재현해 내면 쉽게 정상적인 소리를 들을 수 있습니다. SSB 방식 음성 통신의 장점은 이렇게 에너지 효율적이지만 수신단에 별도로 장치를 더 달아야 하니 복잡해지죠.

어쨌든 이런 이유로 E1P를 비롯해 많은 위성체들이 SSB에 디지털 방식 변조를 걸어 텔리메트리를 전송 합니다. 430Mhz대의 LSB 수신기는 위성 전파를 가청 주파수 신호로 변환해줍니다. 라디오 수신기라는게 그런거죠. 무선 전자기파를 음성으로 주파수 변환해주는 겁니다. 스피커를 통해 삐~리리리~~ 하는 AFSK 신호를 들을 수 있죠. 위성에서 LSB를 보냈으니 수신기 역시 LSB로 수신해야 합니다. 그래야 거울 처럼 맞은편에 놓일 USB성분을 바르게 복원해내야 하니까요. 만일 LSB 신호를 USB로 수신하면 반대편의 신호를 복원 할 테니 주파수 성분 모양(스펙트럼)이 뒤집어 집니다. 절대 알아들을 수 없게됩니다.

AFSK 신호는 아무리 들어봐도 그냥 삐~리리리~ 입니다. 이로부터 데이터를 해독해 내는 일을 디코딩(decoding)이라 합니다. PC의 도움이 필요합니다. DSP라는 수학이 동원되어야 하거든요. 수신기의 음성 출력을 PC의 마이크 입력에 연결 합니다. 그리고 해독하는 소프트웨어를 실행 시키면 알아서 데이터를 뽑아 준다고 하지만 꼭 그렇지만은 않더군요.

AFSK 같이 디지털 데이터 변조는 송신측이나 수신측 모두 기계(컴퓨터) 사이의 통신을 전제로 합니다. 사람 사이의 통화에도 대책없이 마구 지껄이는 것도 문제이긴 하죠. 데이터를 송신하기 전에 수신측에서 받을 준비를 하라고 일정 기간동안 표시를 합니다. 지글~지글 하는 데이터가 나오기전에 삐~~~ 하는 단순음이 먼저 시작됩니다. 이를 송수신측사이의 전송 순간을 맞춘다는 의미로 동기신호라고 합니다. 싱크-음(Sync-Noise)이라고 하죠. 수신측은 이 동기음을 듣고 송신자가 어떤 형식으로 변조하게될지 판단합니다. E1P가 보내는 1200BPS(송신속도) AFSK는 먼저 싱크-음으로 2.2Khz 가 선행됩니다. 수신측도 이 주파수의 소리를 감지할 준비를 하게됩니다. 만일 수신기의 동조 주파수를 정확히 맞추지 못하면 2.5Khz 에서 신호가 들어왔다고 합시다. 사실 귀로 듣게되면 2.2Khz나 2.5Khz나 그냥 삐~~ 로 구분 할 수 없지만 컴퓨터가 뭐 알겠습니까. 감지하지 못합니다.

윈도우즈의 오디오 믹서 드라이버는 마이크로 입력되는 소리를 여러개의 소프트웨어로 분배해줍니다. HDSDR 과 동시에 디코딩 소프트웨어를 실행합니다.  HDSDR이라는 소프트웨어는 입력되는 음성신호의 스펙트럼을 보여 줍니다. 눈으로 보면서 싱크-음이 2.2Khz에 가있도록 수신기의 다이얼을 돌려 맞춥니다. 인공위성은 워낙 속도가 빠르기 때문에 원래 송신되는 주파수보다 조금 높거나 낮게 수신됩니다. 도플러 효과라고 하죠. 싱크-음이 규정대로 2.2Khz에 들어오면 디코딩 소프트웨어는 AFSK 신호를 풀어 줄 겁니다.

HDSDR:
http://www.hdsdr.de/

QTMM 1200BPS AFSK Decoder
http://sourceforge.net/projects/qtmm/

 

Cube-Sat Marathon Idea from Messier Marathon

Cube-Sat Marathon Idea from Messier Marathon

ARRL에서 발행되는 QST지의 2014년 1월호에 보니....


기사를 보니 양축 로테이터 모터와 기구를 직접 만들었군요. 게다가 양축 위치 감지 장치로 전통적인 방식으로 가변저항을 축에 연결하구요. 저렇게 기구까지 직접 만드려면 무척 힘들었을 것 같습니다. 이에 비하면 중고품 팬-틸트를 이용한 것은 거져 먹기입니다.

See My Satellite ALT/AZ Rotator using PAN-TILT Driver
http://goodkook.blogspot.kr/2013/12/ehb-satellite-trackerpan-tilt-controller_7.html

전세계 백만이 넘는 아마추어 무선국중 위성통신에 관심있는 인구는 적어도 수만은 되겠죠? 그중 같은 생각을 가지고 위성 로테이터 자작하려는 분은 수십은 될거라고 생각됩니다. 올해 유난히 초소형 위성이 많이 발사된 것 같습니다. 내년에서 줄줄이 이어진다고 하구요.

길이가 어마어마(?)한 단파대 안테나 치자니 난관이 너무 많고 마침 위성도 많이 올라가는 것 같고 여러모로 위성 통신이 관심을 많이 받나봅니다. 양방향 통신기능은 상실 했어도 텔레메트리는 꾸준히 전송하는 소형위성이 아직 수십개는 됩니다. 이 위성들은 저궤도 위성이라 주기도 빠르죠. 대개 배터리 성능이 많이 떨어져 있는 경우가 많아서 태양을 받는 낮에 강한 신호를 보냅니다. 낮시간에 한반도 위를 지나는 햄밴드 주파수를 사용한다던가 데이터 형식이 공개된 소형 위성의 수는 십여개가 넘을 겁니다.

DK3WN's Satellite Info page
http://www.dk3wn.info/satellites.shtml


천문관측 하는 취미가들이 즐기는 방식중 하나가 메시에 마라톤(Messier Marathon)이라는 것이 있어요. 하룻 밤에 메시에 목록에 등재된 110개의 성운-성단을 모두 찾아 확인하는 일종의 게임 입니다. 천문 관측 실력을 과시하는 것이죠.

http://en.wikipedia.org/wiki/Messier_marathon

큐브셋 마라톤(Cube-Sat Marathon)은 어떨까요? 지향성 안테나 이해, 안테나 로테이터 컨트롤, 위성 추적 소프트웨어, CW, AFSK, BPSK 텔리메트리 수신, 디지털 신호처리 이해 등등.... 겨뤄볼게 많습니다.

Cube-Sat Marathon for....

- Undersranding Directional Antenna
- ALT/AZ Rotator and it's interface to SAT-Tracking SW (PC Software & COntroller F/W)
- Knowing Cube-Sat
- Enhancing CW Skill for Telemetry RX for some Cube-Sat
- RX AFSK/BPSK telemetry helps understanding Modern Communication technology of DSP
 AFSK/
- Etc.,

Penny Plane/Ultra Light Flight

Penny Plane/Ultra Light Flight





Richards Rubber band powered plane

Indoor Flying / FAI F1D


FAI F1D Class World CHampionship 2012


How to Build Rubber powered model airplane








Micro Servo?

Indoor model airplane
http://indoornewsandviews.files.wordpress.com/2012/10/best-of-inav.pdf

[Free eBook] Building Indoor rubber powered plane
http://www.gobookeee.com/building-indoor-rubber-powered-model-airplanes/

How-to build FAI/F1D Class Indoor Plane
http://www.indoorduration.com/buildingf1d.htm

National Free Flight Society
http://freeflight.org/Indoor/

SAM's Model/Indoor Flying Model
http://www.samsmodels.com/site/indoorflyingmodels.html

EHB Satellite Tracker/Orbitron Interface

EHB Satellite Tracker/Orbitron 연동

위성 추적 소프트웨어 Orbitron 에 연계 작동 되도록 만들었 습니다. 지금은 안테나 방위/고도각 컨트롤러 연계 작동인데 제가 FT-897D가 있으니 CAT도 주파수 추적도 추가해 볼까봐요... 요즘 HF 안테나는 여건이 불가하여 위성통신에 집중해 보려고 궁리중입니다. 하늘 쳐다보기가 눈으로 보기 뿐만 아니라 전파도 관측해보려구요. ㅎㅎㅎ

E1P Satellite's Telemetry AFSK 1200 Decoding Test

 E1P Satellite's Telemetry AFSK 1200 Decoding Test

전자공작 카페( http://cafe.daum.net/elechomebrew )에 위성 수신 데이터 문의가 있어서 올린 글입니다. E1P라는 위성인데 SSB 음성 대역에 텔리메트리 데이터를 AFSK 1200bps로 송신하고 있군요. 외국의 수신 음성 파일로는 디코딩이 잘되는데 자신이 수신한 음성 신호로는 디코딩 되지 않는다고 하는군요.

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E1P 위성이 어떤 것인가 찾아 봤더니 60년대 미국 최초 위성중 하나인 익스프로러(Explorer)호 발사를 기념해서 궤도에 올려진 소형 위성이라는 군요. 원래 익스프로러호와 같은 임무를 수행하게 만들었다고 합니다. 태양으로부터 방출되는 강력한 방사능으로부터 보호해주는 반 앨런대의 존재를 확인하는 임무라고 하네요.

http://en.wikipedia.org/wiki/Explorer-1_Prime
http://www.pe0sat.vgnet.nl/satellite/cube-nano-picosats/e1p/

각설하고....

외국에서 받았다는 신호 파일은 잘 디코딩 되는데 직접 수신한 파일은 않된다고 하니 왜그런지 분석해 보기로합니다.

디코딩이 잘되는 파일에서 신호 일부분을 일부분 만을 잘라 HDSDR 소프트웨어로 들여다 봤습니다. 이런 모습이군요. 주파수 스펙트럼을 보면, 싱크 비트가 2Khz 위에 있고 (1200bps이니 변조용 반송파는 2400Khz는 되여야 겠지요) 변조된 신호 성분들이 그 아래를 차지하고 있습니다.

실험을 위해 잘라낸 WAV 파일


HDSDR에서 모노럴 웨이브 파일의 스펙트럼을 분석하려면 USB모드로 하고 Tune 주파수를 0.000로 둬야 합니다. 대역폭은 SSB 수신음이니 3Khz정도로 하십시요. 그러면 아래와 같은 모습을 볼수 있습니다.

 이번에는 직접 수신했다는 파일을 보죠. WMA 파일 이네요. 실험용으로 채집할때는 WMA나 MP3 같은 손실 압축하시면 원음이 손상됩니다. 가능하면 연구를 위한 데이터 수집에는 손실이 없거나 적은 데이터 포맷을 사용하십시요. WMA를 WAV로 변환 했습니다. 모노 신호를 스테레오로 녹음 했더군요. 그래서 한쪽 채널로 분리해서 모노 웨이브로 저장했습니다.

음원 편집 소프트웨어로 깨끗해 보이는 신호 일부분 만을 찾아 저장했습니다.

 

소리가 작아서 상당히 증폭했구요. 이렇게 간단히 왜곡없이 증폭할 수 있는 것은 디지털 신호처리의 장점이죠. 그냥 산수 곱하기면 되니까. 이렇게 저장한 WAV 파일.

 

HDSDR소프트웨어에서 재생시키고 AFSK 1200 Decoder 소프트웨어에서 받아들여 디코딩 하려면 SPK와 MIC 를 스테레오 케이블로 간단히 루푸-백 연결 시킵니다.

AFSK 1200 Decoder
http://sourceforge.net/projects/qtmm/files/1.0.37/

자 이제 HDSDR로 수신한 WAV 파일을 열어봅시다. 스펙트럼 모습이 뭔가 이상하죠. 싱크 비트음의 위치와 신호 스펙트럼 분포가 뒤집어 져 있군요. 아마 수신할 때 사이드밴드 모드 선택을 잘못한 것 같습니다. 그나마 수신된 신호의 모습이 아주 선명하군요.

맨처음 디코딩이 잘되는 신호처럼 스펙트럼을 뒤집어야 겠습니다. 그래서 LSB로 바꾸고, 튠 주파수를 3.2Khz 정도로 이동 시켰습니다. 이재 재생되는 신호의 스펙트럼이 디코딩 잘되는 신호와 비슷하게 됐지요. 디코더 소프트웨어에서도 반응이 나오는 군요.

 

요약하자면....

싱글 사이드밴드 수신시 USB와 LSB가 바뀌면 스펙트럼이 뒤집어집니다. 그러면 디코딩을 못합니다.
소형 실험 위성들은 전력효율을 위해 싱글 사이드밴드 음성으로 변조한 신호를 보냅니다.

EHB Satellite Tracker/PAN-TILT Controller

EHB Satellite Tracker/PAN-TILT Controller

인공위성 추적용 팬-틸트 컨트롤러 입니다. 이거 만들어 봐야 겠다고 생각만 하고 있다가 거의 2년만에 이제야  만들었네요. 게으름이 웬수 입니다. hihi~

방위각 고도 제어기는 CCTV용 PAN-TILT를 활용 했습니다. 모델명은 VICON V3400APT 입니다. 양축 모터는 AC/24V로 구동 됩니다.

AC 모터를 제어하기 위해 BT136과 MOC3021로 4쌍의 실리콘 릴레이를 사용했고 컨트롤러는 ATmega8 입니다. 제어는 PC에서 USB를 통해 방위각과 고도를 제어합니다.

PC에서 USB를 통해 일방적으로 팬-틸트를 구동합니다.  구동부에 자세 센서를 사용하려고 했으나 연장선이 많이 나와야 하는 번거로움도 있고  위성의 통신 지역 범위가 넓으므로 아주 엄밀한 조준이 필요할 것 같지도 않구요. 정확한 자세 제어를 위해 현재 자세를 읽어와야 하지만 센서가 없으므로 구동 시간을 계산하여 일방적으로 명령을 내리는 방식입니다.

제어 범위는 방위각으로 0~359도, 고도 0~90도 입니다. 제어 간격은 1도. 제어 방식은 모터 전원을 켜고 끄는 방식으로 일방적으로 명령을 내립니다. 센서를 달지 않아 현재 자세를 확인하는 루푸-백(Loop-Back)은 없습니다. 실제로 AC모터를 양방향으로 무작위로 돌려보니 어느 정도 각도가 맞아 들어갑니다. 기어드 교류모터(Geared AC-Motor)가 나름 힘도 있고 정밀하군요.

ATmega8의 주요 펌웨어는 PC와 USB 통신을 위한 V-USB와 위치 값을 받아서 양축 모터의 4방향 제어, 백래쉬가 상당해서 이를 보정하는 기능을 간단하게 넣어 뒀습니다. 단순하게 모터를 켜고 끄는 방식으로 회전 시키는데 실제 안테나를 적재했을 때 제어 각도가 변할 경우를 대비해 지연 시정수를 조정할 수 있게 했구요. 제어기에는 영점 조정용  4방향 키를 별도로 달아 두어서 PC에서 각도 명령을 주거나 수동 조작도 가능합니다.

제어 소프트웨어 모습입니다. 무척 간단하죠. 하긴 각도만 주면 되니까요. hihi~ 방위-고도각을 줄 수 있고, 1도 움직임을 위해 시간 지연을 조정할 수 있습니다. 시간은 미리-초 단위라 상당히 정밀(?)하게 조정가능 합니다.

안테나는 Arrow Portable Satellite Antenna 를 사용할 예정입니다.
 http://www.arrowantennas.com/arrowii/146-437.html

이제 막 만들었기 때문에 아직 안테나를 올려 시험해보진 않았습니다.  지붕에 고정할 용도는 못되고 마당이나 야외 공원에 나가 인공위성 추적용으로 활용해 볼려고 합니다.

성능이 괜찮으면 SAT32나 Orbitron 같은 인공위성 추적 소프트웨어와 연동시킬 방안도 생각해 봐야 겠군요.

http://youtu.be/JUgp39ohil4

EHB Satellite Tracker/PAN-TILT Controller

EHB Satellite Tracker/PAN-TILT Controller

인공위성 추적용 팬-틸트 컨트롤러 입니다. 이거 만들어 봐야 겠다고 생각만 하고 있다가 거의 2년만에 이제야  만들었네요. 게으름이 웬수 입니다. hihi~

방위각 고도 제어기는 CCTV용 PAN-TILT를 활용 했습니다. 모델명은 VICON V3400APT 입니다. 양축 모터는 AC/24V로 구동 됩니다.

AC 모터를 제어하기 위해 BT136과 MOC3021로 4쌍의 실리콘 릴레이를 사용했고 컨트롤러는 ATmega8 입니다. 제어는 PC에서 USB를 통해 방위각과 고도를 제어합니다.

PC에서 USB를 통해 일방적으로 팬-틸트를 구동합니다.  구동부에 자세 센서를 사용하려고 했으나 연장선이 많이 나와야 하는 번거로움도 있고  위성의 통신 지역 범위가 넓으므로 아주 엄밀한 조준이 필요할 것 같지도 않구요. 정확한 자세 제어를 위해 현재 자세를 읽어와야 하지만 센서가 없으므로 구동 시간을 계산하여 일방적으로 명령을 내리는 방식입니다.

제어 범위는 방위각으로 0~359도, 고도 0~90도 입니다. 제어 간격은 1도. 제어 방식은 모터 전원을 켜고 끄는 방식으로 일방적으로 명령을 내립니다. 센서를 달지 않아 현재 자세를 확인하는 루푸-백(Loop-Back)은 없습니다. 실제로 AC모터를 양방향으로 무작위로 돌려보니 어느 정도 각도가 맞아 들어갑니다. 기어드 교류모터(Geared AC-Motor)가 나름 힘도 있고 정밀하군요.

ATmega8의 주요 펌웨어는 PC와 USB 통신을 위한 V-USB와 위치 값을 받아서 양축 모터의 4방향 제어, 백래쉬가 상당해서 이를 보정하는 기능을 간단하게 넣어 뒀습니다. 단순하게 모터를 켜고 끄는 방식으로 회전 시키는데 실제 안테나를 적재했을 때 제어 각도가 변할 경우를 대비해 지연 시정수를 조정할 수 있게 했구요. 제어기에는 영점 조정용  4방향 키를 별도로 달아 두어서 PC에서 각도 명령을 주거나 수동 조작도 가능합니다.

제어 소프트웨어 모습입니다. 무척 간단하죠. 하긴 각도만 주면 되니까요. hihi~ 방위-고도각을 줄 수 있고, 1도 움직임을 위해 시간 지연을 조정할 수 있습니다. 시간은 미리-초 단위라 상당히 정밀(?)하게 조정가능 합니다.  

안테나는 Arrow Portable Satellite Antenna 를 사용할 예정입니다.
 http://www.arrowantennas.com/arrowii/146-437.html

이제 막 만들었기 때문에 아직 안테나를 올려 시험해보진 않았습니다.  지붕에 고정할 용도는 못되고 마당이나 야외 공원에 나가 인공위성 추적용으로 활용해 볼려고 합니다.

성능이 괜찮으면 SAT32나 Orbitron 같은 인공위성 추적 소프트웨어와 연동시킬 방안도 생각해 봐야 겠군요.

LCOGT: Virtual Planetarium

LCOGT ( http://lcogt.net/ )
Las Cumbers Observatory/Global Telescope Network

Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, building a global network of telescopes for professional research and citizen science


LCOGT Virtual Sky
http://lcogt.net/virtualsky/embed/custom.html