mały|Widmo RF sygnału M17 M17 – cyfrowy tryb modulacji radiowej opracowany przez Wojciecha Kaczmarskiego (amatorski radiowy znak wywoławczy SP5WWP) i in.Dan Romanchik’s (KB6NU) blog entry on M17 Project (Nov 2019).„Świat Radio”, wyd.11/2020, s. 50: Transceiver TR-9.Ham Radio 2.0 podcast, „M17 Project – New Ham Radio Digital Mode” episode (Sep 2021).Linux in the Ham Shack podcast, episode 396: „M17 Deep Dive” (Mar 2021).David Rowe’s (VK5DGR) „M17 Open Source Radio” blog entry (Aug 2020).„M17 Open Source Digital Radio System”, Ham Radio Workbench podcast (Dec 2019). M17 jest przeznaczony przede wszystkim do komunikacji głosowej w pasmach radioamatorskich VHF i wyższych. Projekt otrzymał dofinansowanie ze środków fundacji Amateur Radio Digital Communications (ARDC) w latach 2021Grant: M17 Open Protocol (Apr 2021). i 2022Grant: M17 Project Popularization, Research and Development (Sep 2022).. Protokół został zintegrowany z kilkoma projektami sprzętu i oprogramowania. W 2021 roku Kaczmarski otrzymał nagrodę ARRL Technical Innovation Award za opracowanie cyfrowego protokołu komunikacji radiowej typu open source, prowadzącego do dalszego rozwoju radioamatorstwaARRL Board of Directors Bestows Awards..
Charakterystyki techniczne mały|Spektrogram transmisji protokołu M17. Czas jest na osi pionowej i przesuwa się od dołu do góry. Na początku transmisji widoczna jest 40-milisekundowa preambuła. M17 wykorzystuje technologię wielodostępu z podziałem częstotliwości (FDMA), w której oddzielne strumienie komunikacyjne są współbieżnie przesyłane na różnych częstotliwościach. Protokół ma szybkość transmisji 4800 symboli na sekundę, 4-poziomowe kluczowanie częstotliwości (4FSK) z zastosowanym do strumienia bitowego filtrem Nyquista. Kanały radiowe mają szerokość 9 kHz i odstęp międzykanałowy 12,5 kHz. Całkowita szybkość przesyłania danych wynosi 9600 b/s, a rzeczywisty transfer danych (netto) wynosi 3200 b/s. Transmisja, zwana strumieniem, jest dzielona na ramki o długości 40 ms, każda poprzedzona 16-bitowym słowem synchronizującym. Grupa 6 ramek tworzy superramkę i jest potrzebna do odebrania danych łącza (identyfikator nadawcy i odbiorcy, zawartość strumienia itd.). Protokół pozwala na transmisję danych z małą prędkością (jednocześnie z głosem), np. danych o pozycji GNSS. Sygnał M17 został pomyślnie przesłany przez satelity geostacjonarne EchoStar XXITesting M17 on Echostar XXI at 10° East. i QO-100AMSAT-DL Twitter entry on QO-100 wideband transponder M17 experiment (Apr 2021).. Specyfikacja protokołu jest udostępniana na licencji GNU General Public License.
Kodowanie głosu M17 wykorzystuje Codec 2, kodek głosowy o małej przepływności opracowany przez Davida Rowe’a VK5DGR i in. Codec 2 został zaprojektowany do użytku w krótkofalarstwie i innych zastosowaniach wymagających wysokiej kompresji głosu. Opiera się na liniowym kodowaniu predykcyjnym z harmonicznym wzbudzeniem sinusoidalnym. Protokół obsługuje zarówno tryby 3200 (pełna przepływność), jak i 1600 b/s (połowa szybkości).
Korekcja błędów Do korekcji błędów transmisji poprzez kanał radiowy stosowane są trzy metody: binarny kod Golaya, kod splotowy z wykluczaniem i przeplatanie (permutacja) bitów. Dodatkowo przed transmisją wykonywana jest operacja alternatywy rozłącznej (XOR) pomiędzy bitami danych a wstępnie zdefiniowanym, stałym dla każdej ramki, dekorelującym strumieniem pseudolosowym. Zapewnia to możliwie największą liczbę przejść symboli w paśmie podstawowym.
Właściwości protokołu Protokół M17 został zaprojektowany głównie do użytku w krótkofalarstwie.
Kodowanie znaku wywoławczego: 48-bitowe pole zawierające do 9 znaków alfanumerycznych eliminuje potrzebę posiadania i utrzymania scentralizowanej bazy danych identyfikatorów użytkowników. Szyfrowanie: Szyfrowanie poprzez randomizację (scrambler): operacja XOR na danych i pseudolosowej sekwencji binarnej utworzonej przy użyciu rejestru przesuwnego z liniowym sprzężeniem zwrotnym, który wykorzystuje jeden z trzech wielomianów sprzężenia zwrotnego, z okresami powtarzania odpowiednio 255, 65 535 i 16 777 215 bitów. Szyfrowanie AES: 128-bitowy szyfr blokowy działający w trybie licznikowym (CTR) z wybieranym przez użytkownika kluczem 128, 192 lub 256-bitowym. Kanał dodatkowy o niskiej przepustowości do krótkich i powtarzalnych transferów danych, np. danych o lokalizacji radiostacji lub telemetrii. Wiadomości tekstowe.
Wsparcie sprzętowe Przenośne transceivery tj. TYT MD-380, MD-390 i MD-UV380 można przeprogramować za pomocą bezpłatnego oprogramowania typu open-sourceOpenRTX – free and open source firmware for ham radios.. Obsługa M17 wymaga dodatkowej, niewielkiej modyfikacji sprzętowej.
Mostkowanie z innymi trybami Istnieją połączenia pomiędzy M17 i innymi cyfrowymi trybami głosowymi oraz sieciami połączonymi z Internetem. Tryby zmostkowane obejmują DMR, P25, System Fusion, D-STAR, NXDN, AllStarLink, EchoLink i IRLPDouglas McLain’s (AD8DP) GitHub page.Australian Multimode Network.Pride Radio Network.FreeSTAR Module-X.ANZEL Multimode VoIP/RoIP Network.USRP2M17 Bridge..
M17 przez IP Węzły dostępowe i przemiennikiRepeaterBook list of M17 repeaters. można łączyć za pomocą reflektorów. Na świecie jest ponad 150 reflektorów M17 (maj 2023)M17 reflectors list..
Historia powstania Projekt został rozpoczęty w 2019 roku przez Wojciecha Kaczmarskiego w Warszawie. Miejscowy klub radioamatorski, którego SP5WWP był członkiem, zajmował się cyfrową komunikacją głosową. Wojciech Kaczmarski po eksperymentach z systemami TETRA i DMR postanowił stworzyć całkowicie niezastrzeżony protokół i nazwał go od adresu klubu – Mokotowska 17. Ponieważ każda część protokołu miała być open source, jako koder mowy wybrano Codec 2 wydany na licencji GNU GPL 2.
Aplikacje i projekty z obsługą M17 OpenRTX – darmowe oprogramowanie (firmware) typu open source dla radiostacji amatorskich WPSD – pakiet oprogramowania do obsługi trybów cyfrowych dla osobistych hotspotów i przemienników krótkofalarskich DroidStar – cyfrowy klient głosowy dla platformy Android SDR++ – wieloplatformowy odbiornik radiowy SDR typu open-source SDRangel – wieloplatformowy odbiornik/nadajnik radiowy typu open source OpenWebRX – internetowy odbiornik radiowy definiowany programowo mrefd – oprogramowanie (demon) reflektora M17 rpitx – programowy nadajnik częstotliwości radiowej ogólnego przeznaczenia dla Raspberry Pi dsd-fme – cyfrowy dekoder mowy mvoice – aplikacja dla przemienników radiowych (Raspberry i Linux)
Zobacz też Kodowanie mowy
Przypisy
Linki powiązane Strona internetowa projektu M17 Projekt M17 na GitHubie Kanał na Twitterze Strona projektu WPSD Biblioteka kodera/dekodera pasma podstawowego M17 Roberta Riggsa (WX9O) (C++, GPL) OpenWebRX – oparty na sieci SDR autorstwa Jakoba Ketterla (DD5JFK), zawiera dekoder M17 SDR++ – bezpłatne oprogramowanie SDR o otwartym kodzie źródłowym z obsługą M17 Program do korzystania z reflektorów M17
Kategoria:Krótkofalarstwo