Trasmettere in Digital Amateur TeleVision

Introduzione.

Adelm-Pluto

 

Per trasmettere in DATV Digital Amateur Television, oggi è disponibile Adalm Pluto, un dispositivo SDR (Software Defined Radio) prodotto dalla Analog Devices, inizialmente nato come ausilio per l’apprendimento delle tecniche digitali, in scuole specializzate e ambienti universitari. Probabilmente più in generale, anche come dispositivo promozionale per dimostrare il funzionamento di alcuni chip, prodotti dalla stessa società.

Con il tempo gli sperimentatori in vari campi, tra i quali quelli delle radiocomunicazioni amatoriali, hanno scoperto le enormi potenzialità di questo dispositivo, e sviluppato software e firmware per poterlo utilizzare anche come ricetrasmettitore (SDR Console).   Sdr Console

Pluto inoltre ben si integra a OBS Studio , un software che permette di gestire un vero e proprio studio televisivo personale, a livello semi-professionale. Questo software largamente usato su Twich, Youtube, e sui social che permettono le dirette, in fase di registrazione genera un flusso che viene poi trattato dai firmware modificati sul Pluto.

Vediamo velocemente come è fatto un sistema di trasmissione tipico DATV con il PLUTO per Satellite QO-100 oppure per DATV terrestre  :

Il sistema si compone di un PC con OBS STUDIO, che genera un flusso UDP video (Transport stream) verso il Pluto su un indirizzo IP. Il Pluto lo riceve o tramite seriale o tramite Ethernet (in questo caso va predisposta una apposita interfacci esterna), viene “catturato” e preparato per la trasmissione finale in RF su una frequenza desiderata. Tuttavia il segnale del Pluto a seconda delle velocità di trasmissione può variare da –8 dBm a -6 dBm, pertanto deve a qualsiasi frequenza esser amplificato adeguatamente. Il Pluto può trasmettere da 70 a 6000 Mhz, con potenze che possono essere diverse a seconda della frequenza selezionata. In realtà funziona anche a 50 MHz in trasmissione, ma non in ricezione (pertanto va realizzato per la ricezione un apposito up converter).  Per realizzare una catena di amplificazione adeguata, va misurata con una certa precisione la potenza nella gamma ove si interessa trasmettere : 50/70/144/430/1200/2320/2400/5650 MHz (si può anche trasmettere a 10 Ghz sfruttando le armoniche, come da Patch IS0GRB, dotando uscita di Pluto di adeguati filtri in cavità e stadi di amplificazione). Fatto ciò è possibile dimensionare una catena di amplificazione adeguata. Di solito si usa ad esempio per i 2400 MHz come primo stadio, un amplificatore CN0417 che porta la potenza da 0/1 dBm a 20 dBm (100 mW), oppure sono validi anche alcuni ampli cinesi che svolgono una funzione similare. Lo dico perchè ho notato che molti li usano. Poi si fa seguire uno stadio amplificatore WiFi EDUP da 8W (in realtà ne eroga circa 2 CW), e come finale molti usano degli ex amplificatori UMTS modificati UMTS per una potenza di cira 60/70 W su una parabola di 100-130 con un elica da 3/5 spire come illuminatore. Ultimamente come finali hanno preso piede i finali LDMOS della Ampleon o similari. Ce ne sono da 250 e 100 W, in particolare un gruppo di OM della DATV NET ITALIA ha cominciato una costruzione quasi “in serie” con risultati di tutto rispetto.

Descriveremo di seguito quindi i vari componenti, dei quali certamente ADALM-PLUTO è il cuore pulsante di tutto il sistema. Questa trattazione per il momento riguarda esclusivamente la parametrizzazione di OBS Studio e del firmware di IS0GRB, F5OEO. Per quanto riguarda la parte a Radio Frequenza verrà trattata a parte in future pubblicazioni, qui o su Youtube.

Nel settore della DATV, il francese F5OEO Evariste, ha sviluppato un primo nucleo software, poi inserito nel firmware di Pluto, per trasmettere  in modalità DVB-S2 e DVB-S, che sono gli standard dei normali ricevitori satellitari. Su questi standard sono state sviluppate varie velocità di trasmissione e costellazioni tipiche : QPSK, 8PSK, 16PSK, 32 PSK. con tutti i parametri caratteristici di queste tipologie di emissione.

Fin dai primi aggiornamenti Firmware (Dirty), di Evariste, è apparso evidente a tutti di come fosse stato fatto, un grosso passo in avanti per quanto riguarda la qualità e la affidabilità, rispetto a sistemi software precedenti (DATV Express).

Inoltre grosso cambiamento è arrivato dalle patch introdotte da IS0GRB Roberto, che hanno migliorato alcuni aspetti importanti, quale la trasmissione a bassa velocità, e una migliore integrazione di SDR Console, rispetto alla seppur buona versione di F5UII Christian. In particolare, a parte alcune feature utili per trasmettere in autonomia brevi filmati, come beacon , o uso di Pluto come ripetitore DATV, è stata introdotta una feature che permette per le velocità base (Da 125 K/s in giù fino a 20 K/s) di ridurre il flusso della velocità audio al di sotto dei 32 Kbps. Questo in quanto OBS Studio (Open Broadcaster Software), che è il programma che permette di effettuare la regia TV della vostra emissione, e il costruttore del Transport stream, purtroppo non scende oltre i 32 kbps, limite che crea problemi ad esempio già a trasmettere a 66 Kbps. In pratica più della metà del flusso (e oltre) è dedicato all’audio, a scapito della qualità video. Pensiamo poi a velocità più basse; a 33 ad esempio non avremo spazio per il flusso video !

Prima dell’evento delle patch Firmware di IS0GRB, la soluzione era fare gestire la cosa da un programma esterno (FFMPEG encoder), che permetteva di ottenere la stessa funzionalità, in maniera un po’ scomoda però. Il Firmware di IS0GRB opera direttamente sulla codifica finale del flusso, modificando direttamente su Pluto il flusso audio.  Il primo passaggio di codifica avviene con la preparazione del Transport stream su OBS, Pluto poi lo “cattura” tramite un flusso UDP (Universal Datagram Protocol), e prepara il flusso finale che verrà serializzato e trasmesso nelle varie modalità. Tutto questo comodamente comandato da una pagina web, scritta in linguaggio php, gestita all’interno del Pluto da un vero e proprio “Server PHP”.

Queste sono le evoluzioni in estrema sintesi.

 

 

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