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FreeDV: Voz Digital en HF | Radioaficion Ham Radio

FreeDV: Voz Digital en HF

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FreeDVLos medios digitales, empezando por packet en los 90s y mas recientemente los distintos medios digitales de baja velocidad han renovado el entusiasmo de muchos operadores.

El FreeDV es un modo digital que creo que tiene condimentos para crecer rápidamente en adeptos y ofrece algunas particularidades que lo pueden hacer muy popular.

Se trata de nada mas y nada menos que un formato digital para transportar voz. Esto no es nada raro en la industria de telecomunicaciones, la telefonía adoptó convencionalmente el transporte digital en forma masiva hace mas de una década. Sin embargo, esto no se propagó a nuestro medio por una serie de razones claves.

La primera es que se necesitan métodos de transporte especiales (con mas ancho de banda que el habitual, en frecuencias altas), equipos de generación especiales y por regla general con equipos de alto costo. Algunos aficionados por supuesto han experimentado con modos experimentales y hay cierto grado de aceptación de modos digitales como el DStar aunque el costo y la naturaleza propietaria (atado a un fabricante) no alientan su uso.

FreeDV elimina casi todas (o todas) estas barreras. Para describir en forma simplificada como funciona hay que empezar por una señal analógica como la que generamos cuando hablamos frente a un micrófono.

Esta señal es digitalizada por una placa de sonido convencional y codificada con un componente de software llamado "codec" (coder-decoder). Existe una gama enorme de "codec" y los estamos usando todo el tiempo cada vez que escuchamos música, hablamos por Skype o incluso por Echolink. Este codec en particular que implementa FreeDV tiene la particularidad que toma un ancho de banda de voz equivalente al que se transmite por SSB (algo menos de 2.5 KHz) y lo codifica en una cantidad de "hilos" digitales, cada uno de los cuales relativamente lentos y de bajo ancho de banda.

Cada hilo se utiliza para modular una señal en QPSK con un número importante de señales en cuadratura entre si, 14 de hecho, cada una de ellas con una "velocidad" de 50 bauds (equivalentes a la velocidad de una emisión en RTTY que según la norma emite en 45.5 o 50 bauds).

Cada "señal" es lenta, pero 14 de ellas pueden transportar 2 x 14 x 50 = 1400 bits/seg lo que es una velocidad de transferencia suficiente como para transportar la digitalización del codec FreeDV.

Esto significa que toda la señal digital se concentra en una banda base de aproximadamente 1.1 KHz y entra holgadamente en una emisión convencional de SSB. Puede resultar contradictorio decir que tomo una señal analógica de 2.5 KHz de ancho de banda y la transformo en una digital de 1.1 KHz de ancho de banda; probablemente si solo obtuviera una señal digital mediante el muestreo directo tendría que tomar mas de 5000 muestras por segundo y transmitirlas en forma sincrónica simplemente tomaría mas ancho de banda.

Pero es ahi donde el codec hace su trabajo generando un patrón de modulación que es espectralmente mucho mas eficiente. Cualquiera que haya visto en un waterfall la voz humana puede distinguir esa marca que parece un "rastrillo ondulante" con zonas de bastante energía y con otras con prácticamente nada de energía. La modulación en este caso hace que la señal ocupe en forma compacta el 1.1 KHz de ancho de banda (y por eso es mas eficiente, espectralmente hablando).

Desde el punto de vista amplitud también la señal es de portadora constante (por eso para emitirla hay que tomar las mismas precauciones que para elr esto de los modos digitales repecto al ciclo de trabajo del emisor). La especificación detallada puede encontrarse aqui.

Quizás tanto término técnico haya logrado obscurecer lo que esto significa. Significa que puedo transmitir una señal digital, con todo lo que esto implica, en un equipo convencional y sin modificar de SSB. Esto es, cualquiera que hoy pueda emitir en un modo digital (por ejemplo PSK31) puede con modificaciones minimas y las mismas precauciones salir en SSB digital, y la modificación mínima consiste en utilizar el programa FreeDV en lugar del que usen para generar PSK (MixW, MMVari, o cualquier otro).

La señal de SSB digital misma luce visualmente en un waterfall (y se escucha auditivamente) como muchas señales de PSK31 todas juntas, ocupando un poco mas de 1 KHz de ancho de banda.

Las ventajas son enormes. El codec incorpora cierta recuperación a errores (y deja lugar a modos mas perfeccionados que sean aún más inmunes al ruido); la señal digital cuando llega... llega, carece de sentido el nivel de recepción, una vez que se regenera la señal no tiene ruido. Se puede experimentar facilmente, pero como muestra hay un video en el sitio de FreeDV donde muestra un ejemplo de como suena una señal normal de SSB y su equivalente digitalizada; esta última no solo suena (a igualdad de equipos) mucho mas "fuerte" sino que además carece completamente de ruidos de todo tipo.

Decía algunos párrafos antes que cualquier estación que hoy haga PSK31 puede practicar este modo, y eso es literalmente asi. La interfaz entre la PC (necesario componente de este modo pues es el que procesa el audio) y el equipo de SSB es idéntico al necesario para PSK31.

No creo que pase mucho tiempo antes que empiecen a "oirse" estos particulares chirridos que nos dirán que nuestro hobby finalmente ingresó en el Siglo XXI.

Publicado por en 06:00

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