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Text File  |  1991-10-15  |  14KB  |  316 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.                                 HamComm
  7.                               Version 2.0
  8.                             10.Oktober 1991
  9.  
  10.  
  11.                             W. F. Schroeder
  12.  
  13.                                  DL5YEC
  14.  
  15.  
  16.  
  17. HamComm ist ein Kommunikationsprogramm fuer Funkamateure zur Dekodierung
  18. und Erzeugung von Fernschreib- und Morse-Signalen.  Ein Konverter im
  19. herkoemmlichen Sinne oder Modem IC ist dabei nicht erforderlich.  Der
  20. Tonausgang des Empfaengers wird mit der seriellen Schnittstelle eines
  21. PC-kompatiblen Computers durch eine sehr einfache und preisguenstige
  22. Schaltung verbunden.  Ein zusaetzliches Netzteil ist nicht erforderlich,
  23. die Versorgungsspannung wird aus der seriellen Schnittstelle gewonnen. 
  24. Zum Senden wird der Lautsprecherausgang des Rechners mit dem
  25. Mikrofoneingang des Senders durch ein einfaches Tiefpassfilter
  26. verbunden.  Die Messung der Tonfrequenz, Seriell/Parallel-Wandlung und
  27. weitere Signalverarbeitung wird durch Software erledigt. 
  28.  
  29.  
  30. Nutzungserlaubnis
  31.  
  32. HamComm Version 2.0 ist KEIN "public domain" Programm. 
  33. Der Autor behaelt das Urheberrecht sowie alle anderen Rechte.  
  34.  
  35. Es ist nicht gestattet
  36.  - das Programm in irgendeiner Weise zu veraendern
  37.  - es ohne die zugehoerigen Dateien weiterzugeben
  38.  - fuer die Weitergabe einschliesslich aller Nebenkosten 
  39.    mehr als DM15 zu berechnen. 
  40.  
  41. Unter Beachtung dieser Einschraenkungen darf HamComm Version 2.0 fuer
  42. nicht-kommerzielle Zwecke beliebig oft benutzt, kopiert und
  43. weitergegeben werden. 
  44.  
  45.  
  46. Haftungsausschluss
  47.  
  48. Der Autor gibt keinerlei Gewaehrleistung fuer Funktion oder
  49. Fehlerfreiheit des Programms und haftet in keinem Fall fuer direkte oder
  50. indirekte Schaeden, insbesondere Datenverlust, Geraeteschaeden oder
  51. Verdienstausfall, die durch Uebertragungsfehler, Fehlfunktion des
  52. Programms oder Bedienungsfehler verursacht werden. 
  53.  
  54.  
  55. Anforderungen an das System
  56.  
  57. HamComm laeuft ab MS-DOS 3.x auf PC/XT/AT-kompatiblen Systemen mit
  58. mindestens 310KB freiem Speicher.  Eine Festplatte ist empfehlenswert
  59. aber nicht unbedingt erforderlich.  Bedingt durch die Groesse des
  60. Programms kann es auf einer 360KB Diskette zu Platzproblemen kommen. 
  61. Bei sehr langsamen Rechnern, z.B. 8088 mit 4,77Mhz, sind einige
  62. Funktionen nicht oder nur eingeschraenkt nutzbar. 
  63.  
  64. Video Adapter vom Typ MDA, CGA, EGA, VGA und Hercules werden automatisch
  65. erkannt und unterstuetzt.  Bei MDA Adaptern entfallen die graphischen
  66. Funktionen, da diese Karte nicht ueber einen Graphikmodus verfuegt.  Bei
  67. billigen CGA Karten aelterer Bauart treten Bildstoerungen ('Schnee')
  68. auf. 
  69.  
  70. HamComm laeuft mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht unter Multitasking
  71. Programmen wie z.B. Desqview oder Windows, da die uneingeschraenkte
  72. Kontrolle ueber Interruptcontroller, Timer IC und die serielle
  73. Schnittstelle unbedingt erforderlich ist. 
  74.  
  75.  
  76. Installation
  77.  
  78. Zur Installation auf einer Festplatte sollte dort ein Subdirectory mit
  79. Namen 'HAMCOMM' angelegt werden, das alle HamComm-spezifischen Dateien
  80. aufnimmt.  HamComm wird als .ZIP Datei oder als .EXE Datei verteilt.  Im
  81. ersten Fall wird zum 'Auspacken' ein Programm wie z.B.  UNZIP oder
  82. PKUNZIP benoetigt.  Die .EXE Version ist ein sogenanntes
  83. 'self-extracting archive' und zerlegt sich bei Aufruf selbst in die
  84. einzelnen Dateien, die im aktuellen Directory abgelegt werden. 
  85.  
  86. Es wird dringend empholen, die Dateien README, HC.CFG und CHANGES
  87. sorgfaeltig zu lesen !
  88.  
  89.  
  90. Programmstart
  91.  
  92. HamComm wird durch Eingabe des Befehls 'HC' gestartet.  Zum Spielen und
  93. Ueben kann das Programm auch ohne den Minikonverter betrieben werden. 
  94.  
  95. Durch Angabe einer Option kann bei EGA und VGA Karten mit entsprechendem
  96. Monitor auch im 43- oder 50-Zeilen Mode gearbeitet werden. 
  97.  EGA: HC -L43
  98.  VGA: HC -L50
  99.  
  100. Viele SuperVGA Karten haben spezielle Textmodi z.B. 80x60 or 132x44.
  101. Der gewuenschte Mode muss eingeschaltet werden bevor HamComm gestartet
  102. wird. Den meisten Karten liegt ein kleines Programm zum Umschalten bei.
  103. Es werden nur die Modi unterstuetzt, bei denen der Videospeicher auf
  104. Segment B800 beginnt.
  105.  
  106.  
  107. Bildschirmaufbau
  108.  
  109. HamComm bietet eine weitgehend SAA-konforme Bedieneroberflaeche mit
  110. Pull-down Menues, Helptexten und Maussteuerung.  Die Menueleiste in der
  111. obersten Bildschirmzeile ist im Textmode jederzeit sichtbar.  In der
  112. untersten Zeile wird ein erlaeuternder Text zum ausgewaehlten Menuepunkt
  113. angezeigt.  
  114.  
  115. Im Namen eines jeden Menues ist ein Buchstabe hervorgehoben.  Durch
  116. Druecken der ALT Taste und des entsprechenden Buchstabens wird das Menue
  117. aktiviert.  So wird z.B.  durch ALT-M das MODE-Menue aktiv.  Mit Hilfe
  118. der Tasten Cursor-Links und Cursor-Rechts wird ein benachbartes Menue
  119. aufgerufen.  Mit den Tasten Cursor-Auf und Cursor-Ab kann die
  120. gewuenschte Funktion ausgewaehlt und durch die ENTER Taste ausgeloest
  121. werden. 
  122.  
  123. Jeder Menueeintrag hat ebenfalls einen hervorgehobenen Buchstaben ueber
  124. den die entsprechende Funktion (ohne die ALT Taste) direct aufgerufen
  125. werden kann. 
  126.  
  127. Einige haeufig gebrauchte Funktionen lassen sich auch direkt ueber die
  128. Funktionstasten aufrufen.  Die Taste F8 ruft beispielsweise die SCOPE
  129. Funktion auf.  Falls einem Menueeintrag eine Taste zugeordnet ist, so
  130. steht sie im Menue hinter der Bezeichnung der jeweiligen Funktion. 
  131.  
  132. Mit der ESC Taste wird die Menuebearbeitung abgebrochen. 
  133.  
  134.  
  135. Hilfstexte
  136.  
  137. Die Tasten ALT-H und F1 rufen beide das eingebaute Hilfssystem auf, geben
  138. aber unterschiedliche Texte aus.  Die Taste ALT-H ruft die Hilfsfunktion
  139. fuer allgemeine Informationen ueber das Programm auf.  Die Taste F1 gibt
  140. Informationen zur augenblicklich aktiven Programmfunktion, wie z.B.  die
  141. Bedeutung von Control Tasten.
  142.  
  143.  
  144. Minikonverter
  145.  
  146. Die Schaltung des Minikonverters ist in den Helptexten enthalten:
  147.  
  148.  1.  HamComm starten, wenn moeglich im 43/50-Zeilen Mode. 
  149.  2.  Helpfunktion mit 'ALT-H' aufrufen. 
  150.  3.  Durch Druecken des Buchstabens 'O' den Menuepunkt 'Overview'
  151.      anwaehlen. 
  152.  4.  Mit der TAB Taste den Eintrag 'Converter' auswaehlen und die ENTER
  153.      Taste druecken. 
  154.  5.  Mit den Tasten Cursor-Ab und Cursor-Auf den Text verschieben bis
  155.      die Schaltung angezeigt wird.
  156.  
  157. Mit der ESC Taste kann man die Helpfunktion wieder verlassen.
  158.  
  159.  
  160. Der Operationsverstaerker hat die Aufgabe, das NF Signal vom Empfaenger
  161. auf V24-Pegel anzuheben.  Die Versorgungsspannung fuer den OP-AMP wird
  162. aus den Signalen DTR und RTS der seriellen Schnittstelle gewonnen.  Vier
  163. Dioden (1N4148 oder aehnlich) bilden einen Brueckengleichrichter.  Die
  164. beiden 1µF Kondensatoren dienen zur Pufferung.  
  165.  
  166. Das Eingangssignal sollte eine Amplitude von mindestens 100mVss haben. 
  167. Der 100nF Kondensator im Eingang entfernt eventuell vorhandene
  168. Gleichspannungsanteile.  Da keine Gegenkopplung vorhanden ist, arbeitet
  169. der OP-AMP mit maximaler Verstaerkung.  An seinem Ausgang steht ein mehr
  170. oder weniger rechteckfoermiges Signal an, das eine Amplitude von
  171. mindestens +/-5V haben sollte, um den V24 Eingang sicher durchzuschalten.
  172.  
  173. Der Operationsverstaerker vom Typ LM741 wurde gewaehlt, weil er sehr
  174. preisguenstig und leicht erhaeltlich ist.  Seine Leistungsdaten sind
  175. allerdings aus heutiger Sicht nicht gerade beeindruckend.  Ein TL071 ist
  176. z.B. deutlich schneller und hat einen hoeheren Eingangswiderstand. 
  177. Wenn ein anderer Typ verwendet werden soll, so denke man daran, dass die
  178. V24 Schnittstelle nur wenige Milliampere zur Stromversorgung liefern
  179. kann. 
  180.  
  181.  
  182. Signalverarbeitung
  183.  
  184. Das vom Minikonverter verstaerkte NF Signal gelangt an einen Modemstatus
  185. Eingang der seriellen Schnittstelle und loest dort bei jedem
  186. Nulldurchgang einen Interrupt aus.  HamComm misst mit Hilfe des Timer
  187. ICs des Rechners die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden
  188. Nulldurchgaengen und ermittelt daraus die Tonfrequenz.  Durch Vergleich
  189. mit der aktuell eingestellten Mittenfrequenz wird entschieden, ob MARK
  190. oder SPACE Zustand vorliegt.  Abhaengig von der eingestellten Baudrate
  191. werden die einzelnen Bits eines Zeichens aneinandergefuegt.  Ist ein
  192. Zeichen komplett, wird es nach eventueller Codewandlung angezeigt.
  193.  
  194. Die vorgeschlagene Schaltung hat keine Frequenzselektivitaet.  Damit ist
  195. sie ueber den gesamten NF Bereich einsetzbar (z.B.  fuer die SCOPE und
  196. SPECTRUM Funktion) und ohne Abgleich sehr schnell aufzubauen.  Der
  197. Nachteil ist die recht hohe Stoerempfindlichkeit.  Auf 10 und 15 Meter,
  198. wo die Signale oft schwach sind aber wenig QRM herrscht, geht es
  199. ueberraschend gut.  Die Tondecoderroutine hat eine Art Softwaretiefpass,
  200. der das Rauschen sozusagen 'wegrechnet'.
  201.  
  202. Falls der Empfaenger ein CW Filter hat, sollte man es unbedingt
  203. benutzen.  Viele dieser Filter haben Bandbreiten von 500Hz oder sogar
  204. nur 250Hz, die gut zu der im Amateurfunk verwendeten Shift von 170Hz
  205. passen.  Vergleiche haben ergeben, dass HamComm mit einem schmalen CW
  206. Filter fast so gut ist wie der DJ6HP Konverter.  Die Mittenfrequenz muss
  207. man natuerlich auf die Durchlassmitte des CW Filters einstellen, die
  208. meist bei 700 bis 800 Hz liegt. 
  209.  
  210.  
  211. SENDESCHALTUNG
  212.  
  213. Der Lautsprecherausgang ist leider bei den verschiedenen Rechnersystemen
  214. nicht einheitlich aufgebaut.  Oft haengt ein Anschluss des Lautsprechers
  215. ueber einen Widerstand an 5 Volt, der andere Anschluss wird dann mit
  216. einem Transistor nach Masse gezogen.  Eine brutale aber weit verbreitete
  217. Methode. 
  218.  
  219. Man sollte unbedingt nachmessen wie beim vorliegenden Rechner die
  220. Anschluesse belegt sind.  Dabei sind Kurzschluesse zwischen den Pins
  221. unbedingt zu Vermeiden! Wenn man den Lautsprecher entfernt oder
  222. abschaltbar macht, muss man ersatzweise einen Pull-Up Widerstand
  223. benutzen, der den Ausgang nach 5 Volt zieht.  Man kann aber auch am
  224. 'heissen' Anschluss des Lautsprechers ueber einen Kondensator die NF
  225. auskoppeln.  Dann muss man sich aber die ganze Zeit mit voller
  226. Lautstaerke das Gedudel anhoeren. 
  227.  
  228. Bei einigen Rechnern hat der Lautsprecheranschluss nur zwei Pins.  In
  229. diesem Fall hat der Hersteller meist die Masseanschluesse weggelassen. 
  230. Dies ist laestig, da der Masseanschluss fuer das Tiefpassfilter
  231. benoetigt wird. 
  232.  
  233. Man kann die Lautsprecherzuleitung auch verlaengern und durch ein (meist
  234. vorhandenes) Loch an der Rueckseite des Gehaeuses herausfuehren.  Hier
  235. wird ein kleiner Lautsprecher ueber einen Vorwiderstand als
  236. Mithoerkontrolle angeschlossen.  Die wenigen Bauteile des R/C Filters
  237. finden neben der Empfangsschaltung Platz, wo durch die serielle
  238. Schnittstelle auch ein Masseanschluss vorhanden ist. 
  239.  
  240.  
  241. PTT SCHALTUNG
  242.  
  243. Das RTS Signal liefert nicht nur einen Teil der Versorgungsspannung fuer
  244. den Operationsverstaerker, sondern wird auch als PTT Signal verwendet. 
  245. Beim Empfang ist RTS negativ.  Die Diode schuetzt den Transistor gegen
  246. negative Basisspannung.  Beim Senden ist RTS positiv.  Ueber die Diode
  247. fliesst jetzt der Basisstrom und schaltet den Transistor durch.  Der
  248. Widerstand dient zur Begrenzung des Basisstroms.  Wenn der Transistor
  249. leitend wird, zieht er die PTT Leitung nach Masse.  Die Schaltung wurde
  250. mit einem FT747, FT757GXII und einem TS440S erfolgreich getestet. 
  251.  
  252.  
  253. SCOPE FUNKTION
  254.  
  255. Durch die Tondecoderroutine wird beim Empfang staendig die aktuelle
  256. Tonhoehe ermittelt und den anderen Programmteilen zur Verfuegung
  257. gestellt.  Die Scope Funktion sieht nun jede Millisekunde nach der
  258. aktuellen Frequenz und zeigt sie als hellblauen Punkt an.  So entsteht
  259. die blaue Linie.  Die Tondecodierung berechnet ausserdem aus der neuen
  260. Frequenz und den vorherigen Messergebnissen eine Art gleitenden
  261. Mittelwert.  Der Effekt ist aehnlich dem eines Tiefpassfilters, und
  262. unterdrueckt das Rauschen recht wirksam.  Das Resultat wird von der
  263. Scope Funktion als rote Linie angezeigt.  Damit diese der blauen Linie
  264. nicht dauernd im Weg ist, wird ihre Position staendig korrigiert, sodass
  265. sie im oberen Bildschirmbereich bleibt.  Die gruene Linie zeigt die
  266. eingestellte Mittenfrequenz an und dient zur Abstimmung. 
  267.  
  268. Mit etwas Uebung kann man aus der Scope Anzeige sehr schnell auf die Art
  269. des Signals schliessen.  CW, AMTOR ARQ und FEC, Packet Radio und RTTY
  270. sind eindeutig unterscheidbar.  Rauschen und Fading werden sichtbar. 
  271. Instabile VFOs kann man beim 'Weglaufen' beobachten. 
  272.  
  273. Die Scope Funktion liefert auch bei langsamen Rechnern brauchbare
  274. Ergebnisse.  Langsame XTs mit 8088 und 4,77Mhz Takt schaffen allerdings
  275. die Abtastrate von 1mS nicht ganz.  ATs und schnelle XTs haben dieses
  276. Problem nicht. 
  277.  
  278.  
  279. SPECTRUM FUNKTION
  280.  
  281. Entsprechend der vorhandenen Videokarte und des angeschlossenen Monitors
  282. wird automatisch auf einen Graphikmode mit moeglichst hoher Aufloesung
  283. umgeschaltet.  Auch bei dieser Funktion zeigt F1 einen Hilfstext mit der
  284. Tastenbelegung an. 
  285.  
  286. Die 'Spectrum' Funktion ermittelt jede Millisekunde die aktuelle
  287. Tonfrequenz.  Fuer jede Frequenz gibt es einen Zaehler.  Dieser wird
  288. hochgezaehlt, wenn die zugehoerige Frequenz vorliegt.  Von links nach
  289. rechts werden alle Zaehlerstaende als mehr oder weniger langer (bzw. 
  290. hoher) Strich angezeigt.  Was man auf dem Bildschirm sieht, ist also
  291. NICHT! das NF Spektrum des Eingangssignals, sondern die
  292. Haeufigkeitsverteilung der von der Tondecoderroutine ermittelten
  293. Frequenz.  Ein echter Spectrumanalyzer laesst sich leider nicht durch
  294. einen Operationsverstaerker und etwas Software ersetzen. 
  295.  
  296. Die Spectrum Funktion hat bei entsprechender Einstellung mit 1Hz pro
  297. Pixel auf der x-Achse die hoechste Aufloesung aller Anzeigefunktionen. 
  298. Damit laesst sich z.B.  die Shift einer RTTY Station recht genau ermitteln. 
  299. Es ist erstaunlich, wieviele Stationen die nominellen 170Hz nicht
  300. einhalten. 
  301.  
  302. Bei langsamen Rechnern wird man an der Spectrum Funktion wenig Freude
  303. haben, da einfach nicht genug Prozessorleistung vorhanden ist, um das
  304. Bild in Bewegung zu halten.  ATs und schnelle XTs haben dieses Problem
  305. nicht. 
  306.  
  307. Besonders mit Farbmonitoren hat diese Funktion einen hohen
  308. Unterhaltungswert und ist besonders fuer Besucher im Shack geeignet, 
  309. die technische Erlaeuterungen sowieso nicht verstehen. 
  310.  
  311. -----------------------------------------------------------------------
  312. Anmerkungen, Vorschlaege und Fehlermeldungen sind jederzeit willkommen. 
  313.  
  314. 73 es 55 de Django
  315. DL5YEC @ DB0BQ
  316.