Volume 2 — Telecomunicazioni e radio definita dal software

HAMCODE — RF SOLO IN CODICE · Volume 2 — Modulazioni, codici, packet radio e SDR

Il secondo volume sui segnali: dalla modulazione al bit, dal bit al pacchetto, dal pacchetto alla radio vera. I demodulatori, i sincronismi e i codici sono scritti a mano e misurati, con le curve della teoria accanto a quelle del programma; i filtri e la FFT vengono dal volume 1. L'ultima parte porta tutto su una chiavetta SDR, letta da fuori con rtl_tcp, senza codice GPL nel programma.

Parte	Capitoli	Pagine
Prima di cominciare	—	8
Prima · Modulazioni analogiche	II.1–II.5	68
Seconda · Trasmissione numerica	II.6–II.11	81
Terza · Codifica	II.12–II.16	68
Quarta · Radio dei radioamatori	II.17–II.21	68
Quinta · Radio definita dal software	II.22–II.27	81
Progetti	II.28–II.32	74
Appendici	A–D	32
Totale	32 capitoli	≈ 480

Prima di cominciare ○

Prefazione · la collana · che cosa serve del volume 1 e di «Avalonia solo in codice» (filtri, FFT, l'audio, i socket) · come è fatto il libro e i percorsi di lettura · l'hardware: la chiavetta SDR, la radio con l'interfaccia audio · ricevere e trasmettere: le regole · le librerie e le licenze · convenzioni tipografiche.

Parte prima — Modulazioni analogiche

II.1 Telecomunicazioni in un'applicazione Avalonia ○ — la catena di un sistema di comunicazione, analogico e numerico; il percorso del volume.
II.2 AM ○ — modulare e demodulare: inviluppo, sincrono; la portante.
II.3 FM ○ — deviazione, banda di Carson, discriminatore, preenfasi.
II.4 SSB ○ — metodo del filtro, della fase, di Weaver; la demodulazione.
II.5 Il PLL ○ — anello ad aggancio di fase in software: aggancio, banda, rumore misurati.

Parte seconda — Trasmissione numerica

II.6 Dal bit al simbolo ○ — bit, simboli, velocità; banda e potenza.
II.7 ASK, FSK, PSK, QAM ○ — modulare e demodulare; costellazioni disegnate.
II.8 Filtri di formazione ○ — coseno rialzato, radice di coseno rialzato; interferenza fra simboli; diagramma a occhio.
II.9 Sincronismo di portante ○ — anello di Costas, correzione di frequenza e fase.
II.10 Sincronismo di simbolo ○ — Gardner, Mueller-Müller; recupero del clock misurato.
II.11 Canale e rumore ○ — AWGN, BER contro Eb/N0 misurata e confrontata con la teoria.

Parte terza — Codifica

II.12 Rivelare gli errori ○ — parità, checksum, CRC (CRC-16 CCITT, CRC-32) scritti a mano.
II.13 Codici a blocco ○ — Hamming, Reed-Solomon (un'introduzione con il codice).
II.14 Codici convoluzionali ○ — codificatore K=7, r=1/2; il traliccio disegnato.
II.15 La decodifica di Viterbi ○ — decisione dura e morbida; guadagno di codifica misurato.
II.16 Interleaving e scrambling ○ — perché e come; gli errori a raffica.

Parte quarta — Radio dei radioamatori

II.17 AX.25 e il packet radio ○ — HDLC, bit stuffing, NRZI, CRC; il formato della trama.
II.18 AFSK 1200 baud (Bell 202) dall'audio ○ — modulatore e demodulatore, misurati con il rumore; il collegamento con la radio (scheda audio, PTT). Il demodulatore dell'autore: due DFT scorrevoli (capitolo I.12) a 1200 e 2200 Hz, con una finestra di circa 24 campioni, e un discriminatore di ampiezza; confrontato con il discriminatore a ritardo e con quello in quadratura.
II.19 APRS ○ — posizioni, messaggi, telemetria; KISS verso altri programmi.
II.20 9600 baud (G3RUH) e oltre ○ — scrambling, filtri, i limiti della scheda audio.
II.21 Modi digitali ○ — RTTY, PSK31, CW (decodificatore), un cenno a FT8 e WSPR.

Parte quinta — Radio definita dal software

II.22 La chiavetta SDR ○ — RTL-SDR: come è fatta, sintonizzatore, ADC a 8 bit; rtl_tcp letto con un socket (niente codice GPL nel programma); campioni I/Q in tempo reale.
II.23 Il ricevitore ○ — conversione, decimazione, filtri, AGC; spettro e cascata sulla banda intera.
II.24 FM broadcast e RDS ○ — stereo, il pilota a 19 kHz, RDS a 57 kHz decodificato.
II.25 ADS-B ○ — i messaggi degli aerei a 1090 MHz; posizioni su una mappa.
II.26 Satelliti meteo NOAA (APT) ○ — l'immagine ricostruita dal segnale.
II.27 Trasmettere ○ — solo per chi ha la licenza: SDR con trasmettitore (HackRF, PlutoSDR), le bande, le regole; in alternativa via audio e cavo.

Progetti

II.28 Modem audio ○ — dati fra due computer con il suono, con FEC.
II.29 TNC software APRS ○ — riceve, decodifica, mostra su mappa, trasmette con la radio.
II.30 Ricevitore SDR completo ○ — AM, FM, SSB, CW, con spettro e cascata, memorie, registrazione; anche da file I/Q registrati.
II.31 Stazione digitale ○ — il vocoder del volume 1 e il modem insieme: la voce digitale su un canale radio.
II.32 DATV: la televisione digitale amatoriale ○ — il DVB-S scritto a mano, nei due versi. In trasmissione: il flusso MPEG-TS, la dispersione di energia, Reed-Solomon (204, 188), l'interleaving convoluzionale di Forney, il codice convoluzionale K = 7 punteggiato, la QPSK con il filtro a radice di coseno rialzato; i campioni I/Q per un SDR o per un modulatore minimo come l'ESP32-C3 del progetto ESP32-DATV di SP8ESA. In ricezione, da una registrazione I/Q: sincronismi di portante e di simbolo, Viterbi, Reed-Solomon, il flusso ritrovato. Un cenno al DVB-S2. riusa i capitoli II.8–II.16.

Appendici

A. Gli inciampi della radio ○ · B. Riferimento rapido ○ · C. Glossario ○ · D. Le regole per i radioamatori ○

Stato dei capitoli: ✔ scritto · ✎ in bozza · ○ da scrivere.