Wikipedia

M17 (amatörradio)

digitalt radioprotokoll
 Den här artikeln eller det här avsnittet anses vara onödigt fackspråklig. (2024-01)
Hjälp gärna Wikipedia med att förtydliga texten och göra den mer lättläst. Se eventuellt diskussionssidan för mer information.
Om artikeln inte åtgärdats inom tre år från dess att den märkts upp kan den komma att raderas.

M17 är ett digitalt radioprotokoll som är utvecklat av Wojciech Kaczmarski (amatörradiosignal SP5WWP) et al.[1][2][3][4][5][6] M17 är primärt utformat för röstkommunikation på amatörradio i VHF-banden och högre frekvenser.

RF spektrum över M17 protokollet.

Projektet mottog bidrag från ARDC (Amateur Radio Digital Communications) under åren 2021[7] och 2022.[8] Protokollet har integrerats i flera hårdvaru- och mjukvaruprojekt.

Under 2021 mottog Kaczmarski ARRL:s Tekniska Innovationspris för att ha utvecklat ett digtalt radioprotokoll som har lett till vidare framsteg inom amatörradio.[9]

Tekniska egenskaper redigera

 
Spektrogram över sändning av M17-protokollet. Tiden är på den vertikala axeln, som för sig från botten och upp. Den 40 millisekunder långa inledningen syns i början av sändningen.

M17 använder FDMA (Frequency Division Multiple Access) där flera olika dataströmmar är frekvens-separerade och kan sändas samtidigt på olika frekvenser. Dataströmmarna stödjer 4800 symboler per sekund, 4-FSK (4-Level Frequency Shift Keying) med ett square root raised cosine filter (SRRC) som appliceras på bitströmmen. Radiokanalerna är 9kHz breda, med en total kanalbandbredd på 12.5kHz. Den totala bruttohastigheten är 9600bps (bitar per sekund), med en faktisk dataöverföringshastighet på 3200bps.

En sändning, även kallad en ''ström'', är uppdelad i 40 millisekunder långa ramar (se ''frames''), som alla föregås med en 16-bitar lång synkroniseringssekvens. En grupp av 6 ramar representerar en s.k. ''Superframe'' och behövs för att avkoda länkinformationen. Protokollet tillåter låghastighetsdata att skickas parallellt med exempelvis röstdata, ett exempel på sådan data är positionsdata i GNSS-format. M17 har med framgång använts över geostationära amatörradiosatelliter såsom EchoStar XXI och QO-100.

Protokollspecifikationen har släppts under GNU General Public License.

Röstkodning redigera

M17 använder Codec 2, en talkodare för låga datahastigheter som är utvecklat av David Rowe (VK5DGR) et al. Codec 2 är primärt utformat för användning i amatörradio och andra tillämpningar där krav på en högkomprimerat tal finns. Det är baserat på linjär förutsägande kodning genom excitation med blandade harmoniska sinusvågor. Protokollet stödjer både 3200 (full hastighet) och 1600 bitar per sekund (halv hastighet).

Felkorrigering redigera

Tre metoder används för felkorrigering, Binary Golay code, punkterad faltningskod och bitinterleaving. Tilläggningsvis utförs XOR (Exclusive or)-beräkning mellan bitarna i strömmen och fördefinierad dekorrelerande pseudoslumpmässig ström före sändning. Detta säkerställer låg autokorrelation mellan symbolerna i basbandet.

Applikationsfunktioner redigera

M17-protokollet är primärt utformat för amatörradioanvändning.

  • Kodning av anropssignal: Ett 48-bits-fält för upp till 9 alfanumeriska tecken tar bort behovet för en centraliserad ID-databas.
  • Kryptering:
    • Bit scrambler-kryptering: En pseudoslumpmässig binärsekvens skapas genom att kombinera en XOR-operation på ljud eller data-strömmen och ett linjärt återkopplat skiftregister som använder en av 3 återkopplingspolynom med upprepningstider på 255, 65.535 och 16,777,215 bitar.
    • AES-kryptering: 128-bit blockkrypteringschiffer som verkar i CTR-läge med användarvalbar nyckel på 128, 192 eller 256 bitar.
  • Låghastighets sidokanal för korta och upprepade dataöverföringar, t.ex., GNSS-positionsuppgifter eller telemetri.
  • Textmeddelanden.

Hårdvarustöd redigera

Med mindre hårdvarumodifikationer, kan TYT MD-380, MD-390, och MD-UV380 handhållna sändarmottagare programmeras med en egen fast programvara med öppen källkod skrivas till enheten för att ge M17-stöd.

Det finns även hårdvara såsom M17-modulen som kopplas till existerande VHF/UHF-radio för att skapa stöd för M17 på hårdvara med packetradio-stöd.

Bryggning med andra radiomoder redigera

Länkar mellan M17 och andra digitala talprotokoll samt internetanslutna nätverk existerar, med flera nätverk som erbjuder tillgång till M17. Protokoll som är bryggade inkluderar DMR, P25, System Fusion, D-STAR, NXDN, AllStarLink, EchoLink och IRLP. [10][11][12][13][14][15]

Bland de sätt som man en användare kan brygga mellan radiomoder finns även egna lösningar, såsom MMDVM (Multi-Mode Digital Voice Modem) för lokal bryggning där repeatrar inte är inom räckvidd.

M17 över nätverk redigera

Tillgångsnoder och repeatrar[16] kan länkas med hjälp av reflektorer. Över 150 M17-reflektorer finns över hela världen (maj 2023).[17]

Applikationer och projekt med stöd för M17 redigera

  • OpenRTX - gratis och open-source programvara för amatörradioenheter.
  • WPSD - digtalt röstmjukvarupaket för personliga hotspots och repeatrar inom amatörradio.
  • DroidStar - digital röstmod-klient för Android
  • SDR++ - mångplattform, öppen källkod mjukvarustyrd radiomottagare
  • SDRangel - mångplattform, öppen källkod mjukvarustyrd radiomottagare/sändare
  • OpenWebRX - webbaserad mjukvarustyrd radiomottagare
  • mrefd - M17-reflektor[18]
  • rpitx - allmän radiosändare för Raspberry Pi [19]
  • dsd-fme - digitalt talavkodare [20]
  • mvoice - röstclient och grafisk repeaterapplikation (Raspberry Pi och Linux)[21]

Referenser redigera

Noter redigera

  1. ^ Dan Romanchiks (KB6NU) blog entry on M17 Project (Nov 2019)
  2. ^ "Świat Radio" magazine, issue 11/2020, p. 50: "Transceiver TR-9", an article covering M17 (Polish)
  3. ^ Ham Radio 2.0 podcast, "M17 Project - New Ham Radio Digital Mode" episode (Sep 2021)
  4. ^ Linux in the Ham Shack podcast, episode 396: "M17 Deep Dive" (Mar 2021)
  5. ^ David Rowes (VK5DGR) "M17 Open Source Radio" blog entry (Aug 2020)
  6. ^ "M17 Open Source Digital Radio System", Ham Radio Workbench podcast (Dec 2019)
  7. ^ Grant: M17 Open Protocol (Apr 2021)
  8. ^ Grant: M17 Project Popularization, Research and Development (Sep 2022)
  9. ^ ARRL Board of Directors Bestows Awards
  10. ^ Douglas McLains (AD8DP) GitHub page
  11. ^ Australian Multimode Network
  12. ^ Pride Radio Network
  13. ^ FreeSTAR Module-X
  14. ^ ANZEL Multimode VoIP/RoIP Network
  15. ^ USRP2M17 Bridge
  16. ^ RepeaterBook list of M17 repeaters
  17. ^ M17 reflectors list
  18. ^ Early, Tom (2023-09-09), MREFD, https://github.com/n7tae/mrefd, läst 3 december 2023 
  19. ^ F5OEO (2023-12-02), About rpitx, https://github.com/F5OEO/rpitx, läst 3 december 2023 
  20. ^ lwvmobile (2023-12-02), Digital Speech Decoder - Florida Man Edition, https://github.com/lwvmobile/dsd-fme, läst 3 december 2023 
  21. ^ n7tae. ”M17 Digital Voice, now using FLTK”. https://github.com/n7tae/mvoice. 

Externa länkar redigera

Hämtad från ”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=M17_(amatörradio)&oldid=54354205”