Ricevere HRPT facilmente

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Introduzione

Dopo aver ricevuto i segnali LRPT dai satelliti METEOR-M, la naturale prosecuzione è quella dei segnali HRPT (High Resolution Picture Transmission). Su Internet è facile trovare bellissime immagini trasmesse grazie a questi segnali, e naturalmente la loro alta risoluzione le rende abbastanza interessanti da ricevere... ma come fare? Questa guida fa per voi!

Differenze con LRPT

Rispetto a LRPT, si avranno a disposizione altre tre costellazioni satellitari, con più strumenti avanzati. Si potranno ottenere immagini non compresse con una risoluzione di 1 km al pixel, in 5 (6 su METEOR-M) canali spettrali, che permettono la creazione di bellissime immagini ed elaborazioni utili per scopi scientifici. Gli strumenti aggiuntivi danno la possibilità di "vedere attraverso le nuvole", misurare le onde del mare e molto altro. Rispetto alle immagini compresse e in solo 3 canali spettrali del LRPT, è facile vedere come valga la pena ricevere anche HRPT.

Tuttavia, la ricezione è più difficile rispetto a LRPT, e richiede anche un'attrezzatura più avanzata e costosa. Infine, non è possibile costrurie una stazione automatica così facilmente come per LRPT.

Riassumendo:

• Ci sono più satelliti a disposizione
• Le immagini ricevute sono di qualità migliore
• Ci sono più strumenti a disposizione su ciascun satellite
• L'attrezzatura necessaria è più costosa
• La ricezione è più difficile

I satelliti

METEOR-M

I METEOR-M hanno un trasmettitore HRPT, tuttavia rispetto ai Metop, non trasmettono i dati da tutti gli strumenti a bordo. Sono disponibili dati dai soli MTVZA e MSU-MR, tuttavia rispetto ai Metop si avrà un canale radiometrico extra con risoluzione di 1 km/px del MSU-MR. Lo strumento equivalente sui Metop, AVHRR, può trasmetterne solo 5 simultaneamente.

Tutti i METEOR trasmettono un segnale molto forte. La portante centrale del segnale modulato in fase permette una facile localizzazione del satellite mentre lo si cerca sull'orizzonte. Questo li rende satelliti eccellenti per i principianti.

Metop

I Metop rappresentano i primi satelliti polari europei. Trasmettono anche loro HRPT, e rappresentano la miglior serie di satelliti ricevibile in banda L che trasmette in tutto il mondo.

Possiedono molti strumenti a bordo, e la quantità di dati trasmessi è più del quadruplo rispetto ai METEOR. Tra gli strumenti, è presente un radar che permette di quantificare vento e onde sui mari, e uno spettrometro progettato in Italia che può misurare ozono e gas inquinanti.

Questa quantità mostruosa di dati, tuttavia, ha un prezzo: il segnale è più debole e occupa più banda. Nonostante anche una RTL-SDR possa riceverlo, si tratta di una situazione poco ideale perché la banda del segnale dei Metop è superiore rispetto alla banda ricevibile da una RTL-SDR.

Per fortuna, il segnale ha un meccanismo di rilevazione e correzione d'errore, che elimina l'effetto neve presente talvolta sulle immagini dei METEOR.

Arctic Weather Satellite (AWS) Proto-Flight Module (PFM)

Questo nuovo satellite europeo trasmette in banda L dati radiometrici a microonde. Quando si trova in vista della stazione di Kiruna, in Svezia, scarica anche tutti i dati dell'intera orbita sulla stessa frequenza e stessa larghezza di banda, consentendo di recuperare immagini anche dell'altra parte del mondo normalmente nascosta dall'orizzonte.

Hardware

È tempo di costruire la nostra stazione di ricezione.

SDR

Per i satelliti METEOR-M, qualunque chiavetta RTL-SDR di buona qualità andrà benissimo.

Evitare le chiavette RTL-SDR di colore blu! Queste contengono quasi sempre il sintonizzatore Fitipower FC0012 che non funzionerà per HRPT. Anche se hanno un sintonizzatore compatibile come il Rafael Micro R820T/T2/R860, la loro costruzione fa sì che si surriscaldino rapidamente e diventino molto sorde, rovinando la ricezione. A meno che non se ne possegga già una, è meglio evitare di usarle.

Raccomando la RTL-SDR V3 o V4 che si può trovare su Amazon e su eBay. Possiede anche un alimentatore d'antenna integrato (bias tee), che permette di alimentare l'amplificatore LNA senza usare cavi o batterie. Anche la Nooelec NESDR SMArtee va bene, e anche questa ha un bias tee integrato.

Per i satelliti Metop e AWS PFM le RTL-SDR possono funzionare, ma i risultati non sono garantiti. Ciò è perché il segnale del Metop richiede 4,5 MHz di banda, mentre la RTL-SDR funziona in maniera affidabile solo a 2,4 MHz, che è troppo poco. Su certi computer, è possibile alzare la banda a 2,56 MHz che è sufficiente per una ricezione (entro certi limiti) del Metop, ma dipende molto da caso a caso.

Nonostante le RTL-SDR possano erogare fino a 3.2 MHz di banda, questo funziona correttamente solo con un controller USB specifico (Etron EJ168 e simili).

Un'opzione migliore è rappresentata dalla AirSpy Mini (che eroga fino a 6 MHz di banda) oppure dalla Airspy R2 (fino a 10 MHz di banda). Anche queste due SDR possiedono un bias tee integrato.

NON acquistare la Airspy HF o Airspy HF+! Queste SDR NON sono compatibili con HRPT.

Una delle migliori opzioni per HRPT è la SDRPlay RSP1A. Questa SDR inglese funziona molto bene alle frequenze usate da HRPT, e può erogare sino a 10 MHz di banda. Gli altri modelli di SDRplay, come la RSPduo e RSPdx, possono essere usati per HRPT, ma le loro funzioni aggiuntive non sono necessarie.

L'API (driver) SDRplay può essere instabile su certi computer e interrompersi (crash) durante il passaggio del satellite, specialmente su Linux. Contattando l'assistenza SDRplay è possibile ottenere una versione beta dell'API, che risolve questi problemi.
Purtroppo, il bias tee delle SDRplay è molto debole e non riesce ad alimentare un LNA per HRPT.

Una soluzione più economica (ma anche più complessa) è rappresentata dalle MSI.SDR. Queste radio molto economiche possono essere reperite solo in Cina tramite Aliexpress (cercando MSI001 MSI2500). Possono erogare sino a 14 MHz di banda, tuttavia risultano molto più sorde rispetto alle altre SDR e necessitano quindi di un amplificatore aggiuntivo (come una scheda SPF5189z) da mettere subito prima dell'ingresso. Non possiedono un bias tee.

Non acquistare la versione con più ingressi SMA oppure quella blu con il disegno del delfino. Nessuna di queste funziona per HRPT! Controllare che la scheda acquistata abbia due file di DIP switch.
MAI TENTARE di utilizzare le MSI.SDR con i driver SDRplay. Oltre a causare problemi di compatibilità, ciò è una violazione dei termini di licenza SDRplay! Utilizzare queste SDR solo con le librerie libmirisdr integrate in SatDump!

Tutti i link presenti sono non affiliati e sono presenti solo per comodità. Non sponsorizzo o ricevo compensi da nessuno dei venditori.

Anche altre SDR possono essere adatte per HRPT! Ho menzionato alcune tra le opzioni più economiche e convenienti se si ha la necessità di acquistare una SDR espressamente per HRPT. Tuttavia, molte altre radio sono adatte. Ecco i requisiti:

• Almeno 3 MHz di banda
• Gamma di frequenze da 1690 fino a 1710 MHz

Alcuni esempi: HackRF, Analog ADALM-Pluto, AntSDR, BladeRF, Ettus B210, LimeSDR...

Antenna

Discussione generale

I segnali a 1.7 GHz sono già nel dominio delle microonde, e pertanto il loro comportamento è diverso rispetto ai segnali VHF delle trasmissioni APT/LRPT.

• Il segnale si comporta molto di più come un fascio luminoso: qualunque cosa tra il satellite e l'antenna, anche solo un albero, causerà un'importante perdita di segnale. Con APT, ciò era causato solo da grandi ostacoli come palazzi o montagne.
• I segnali HRPT sono abbastanza deboli, quindi le antenne omnidirezionali non funzioneranno.

Luogo di ricezione

La qualità della ricezione dipende prima di tutto dal luogo scelto.

In ordine decrescente di importanza:

• Deve essere lontano da torri di telefonia cellulare (GSM, LTE...)
• Deve essere lontano da ostacoli come alberi o palazzi
• Non deve avere montagne o colline che ostacolano l'orizzonte

Se non si riesce a ottenere una posizione soddisfacente a casa, si può sempre optare per un'attrezzatura portatile.

Antenna con parabola TV satellitare.

La miglior antenna HRPT è una parabola per TV satellitare con un illuminatore ad elica. È facile costruirla ed il costo è ridotto, circa 50 euro se si acquistano tutti i materiali nuovi compresa la parabola.

Il diametro minimo di una parabola che funzioni affidabilmente per HRPT è di 80 cm. Naturlamente, diametri più grandi forniranno un segnale più elevato, ma saranno anche più pesanti da puntare. Invece, diametri più piccoli come 70 o 60 cm possono essere usati, ma la realizzazione dell'impianto ed illuminatore dovrà essere più accurata.

Ci sono due tipi di parabole TV: offset e primo fuoco. Le parabole primo fuoco tendono ad avere diametri più grandi, ma sono molto più costose e necessitano di accortezze particolari (vedere in seguito).

Se non si desidera una realizzazione autocostruita, si può optare per l'acquisto di una soluzione già pronta.

Illuminatore

La parabola agisce solo come una lente. Per trasformare i segnali radio in impulsi elettrici da amplificare e decodificare, si deve costruire un illuminatore.

Dimensioni

• Riflettore: ø 13 cm (or 13x13 cm)
• Filo di rame: ø 2.5 mm
• Spazio tra le spire: 3 cm
• Diametro spire: 5.5 cm
• Numero spire: 5

Per una parabola primo fuoco occorre ridurre a 3 il numero di spire.

In ogni caso, un illuminatore a elica non è molto adatto ad una parabola primo fuoco. Questo illuminatore è più adatto, ma più difficile da costruire.

Materiali

Ecco i materiali necessari per la costruzione:

• Un pezzo di lamiera (alluminio 2 mm, oppure ritagliato da scocche di vecchi elettrodomestici o computer) quadrato o tondo.
  . Le scocche dei vecchi alimentatori per computer (ATX) sono eccellenti, perché sono già delle dimensioni adatte.
• Una bobina di filo di rame rigido, circa 2.5 mm di diametro.
  In Italia questo filo è difficile da trovare: si può acquistare da rivenditori di gioielleria su Internet (è usato per braccialetti o collanine) a prezzi molto elevati. In alternativa, si può recuperare sbobinando il primario di un trasformatore per forni a microonde.
• Un connettore da pannello tipo N o SMA.
• Un tappo per tubi di scarico da 40mm oppure un pezzo di legno col medesimo diametro.

Scegliere se possibile un connettore compatibile con il proprio LNA. Eventuali adattatori introducono perdite di segnale. Il miglior connettore è uno SMA maschio da pannello, che però è di difficile reperibilità. Il SAWbird+ GOES arriva fornito di un adattatore maschio-maschio SMA di alta qualità, che può essere usato insieme ad un connettore a pannello SMA femmina, più facile da reperire.

Se si ha accesso ad una stampante 3D, si può stampare un supporto creato da Derek OK9SGC, semplificando notevolmente il montaggio.

Da questi file STL, bisogna stampare quello chiamato 1700L_5.5T_0.14S_4D_10-90M.stl.

Se NON si ha accesso ad una stampante 3D, servirà anche questo materiale:

• Una barra filettata
• Delle striscette di plastica da tagliare, per supportare il filo.
• Viti, nastro isolante, fascette.

Costruzione (con supporto stampato in 3D)

1. Cominciando dal riflettore, ritagliarlo a misura e trovare il suo centro.
2. Segnare un punto esattamente 2.75 cm dal centro. Bucarlo in modo da poterci montare il connettore RF.
3. Montare il connettore
4. Posizionare il supporto 3D in modo che la base formi una "C" quando vista dall'alto. Il connettore deve stare nel mezzo della parte aperta della "C".
5. Fare due buchi in corrispondenza delle asole e avvitare il supporto al riflettore.
6. Avvolgere la spirale con il filo di rame, cominciando dalla cima del supporto.
7. Saldare il filo di rame al connettore
8. Fare un montaggio di prova sulla parabola, stringendo il tappo di plastica o pezzo di legno nel morsetto per illuminatori della parabola. Segnare la posizione del tappo/legno sul riflettore.
9. Bucare riflettore e tappo/legno e avvitarli insieme.

Costruzione (senza supporto stampato in 3D)

1. Cominciando dal riflettore, ritagliarlo a misura e trovare il suo centro.
2. Segnare un punto esattamente 2.75 cm dal centro. Bucarlo in modo da poterci montare il connettore RF.
3. Montare il connettore
4. Fare un buco al centro del riflettore
5. Tagliare la barra filettata in modo che abbia una lunghezza di 10 cm.
6. Montarla sul riflettore con due dadi
7. Saldare il filo di rame al connettore
8. Cominciare l'avvolgimento dal basso, controllando il diametro e avvolgendo uniformemente.
9. A intervalli regolari, utilizzare delle strisce di plastica per supportare l'avvolgimento, bloccandole con due dadi sulla barra filettata.
10. Fare un montaggio di prova sulla parabola, stringendo il tappo di plastica o pezzo di legno nel morsetto per illuminatori della parabola. Segnare la posizione del tappo/legno sul riflettore.
11. Bucare riflettore e tappo/legno e avvitarli insieme.

Note sull'avvolgimento

Attenzione alla direzione dell'avvolgimento, perché determina la polarizzazione (destrorsa o sinistrorsa)

Una parabola agisce come uno specchio invertendo la polarizzazione, quindi:

• Un satellite RHCP usa un illuminatore LHCP.
• Un satellite LHCP (raro) usa un illuminatore RHCP.

Montaggio sul braccio della parabola

Con alcune parabole può esserci qualche difficoltà di montaggio causata dal modo in cui è sagomato il braccio. Cercare sempre di puntare l'illuminatore il più possibile verso il centro della parabola.

Accordo e regolazione

Per accordare l'illuminatore si può avvicinare o allontanare la prima spira dal riflettore.

Utilizzare questi segnali da satelliti geostazionari per regolare l'illuminatore.

• In America utilizzare il GOES CDA su 1693 MHz.
• In tutto il resto del mondo utilizzare ELEKTRO-L GGAK sempre su 1693 MHz.

Parabola Wi-Fi

L'alternativa all'autocostruzione è rappresentata una parabola Wi-Fi 2.4 GHz (quelle da 5 GHz NON funzionano) a griglia. Questo tipo di antenna è abbastanza difficile da trovare e costosa (circa 75€) ma offre alcuni vantaggi:

• Essendo molto più leggera e forata, risulta più facilmente trasportabile e offre meno effetto vela;
• Non ha bisogno di alcuna modifica o regolazione: è sufficiente montare il riflettore al rovescio.

L'unico svantaggio è rappresentato dal fatto che si tratta di una parabola lineare, quindi si avrà una perdita di circa 3dB rispetto ad una parabola TV con illuminatore circolare del medesimo diametro. Tuttavia è opportuno ricordare che in pratica l'effetto è poco visibile rispetto ad un illuminatore autocostruito, anche perché la parabola Wi-Fi viene collaudata e regolata in fabbrica.

Girando il riflettore la parabola può ricevere anche la banda S.

Amplificatore a basso rumore (LNA)

Il LNA rappresenta il cuore dell'impianto di ricezione. Ha la stessa importanza della parabola e della radio. Non bisogna assolutamente risparmiare sull'LNA, perché ciò si tradurrebbe in una falsa economia.

Al momento, l'unica scelta adatta per un principiante e con un prezzo ragionevole è il Nooelec SAWBird+ GOES. Esiste anche un SAWbird GOES (senza il +) che ha meno guadagno, ma la differenza di prezzo è così minima rispetto a SAWbird+ GOES che nella maggior parte dei casi vale la pena acquistarlo.

La versione barebone è più economica: è identica alla versione normale, ma viene fornita senza scocca. Sconsiglio l'acquisto della versione barebone, in quanto la scheda è piuttosto fragile ed è facile danneggiarla. Inoltre, la scocca metallica aiuta a eliminare le interferenze.

Non sprecare tempo e denaro acquistando schede SPF5189z o altri LNA a banda larga. NON FUNZIONANO per HRPT salvo in casi molto specifici.

In appendice si trova una spiegazione tecnica più approfondita!

Alimentazione per l'LNA

Per far funzionare l'LNA, è necessario alimentarlo elettricamente. Si può alimentare direttamente oppure tramite bias tee.

• Il SAWbird+ GOES può essere alimentato con un cavo Micro USB, attaccato al computer oppure un power bank.
• Se la SDR ha un bias tee, può alimentare l'LNA senza la necessità di cavi esterni (ricordarsi di abilitarlo nelle opzioni).

Tabella di compatibilità delle principali SDR:

ATTENZIONE: i SAWbird erogano alimentazione sul coassiale se alimentati dalla porta USB!.

QUESTO PUÒ DANNEGGIARE L'SDR O CAUSARE UN CORTO CIRCUITO!!

Per evitare ciò, usare un DC block tra SDR e SAWbird, o alimentare tramite un bias tee (esterno). Entrambi possono essere acquistati a buon mercato da Amazon o da altri negozi di radioamatori.

Montaggio finale

Ecco alcuni impianti, sia miei che di Aang23: le prime due sono paraboleb Wi-Fi, la terza è con un'antenna parabolica TV portatile e le altre con un'antenna parabolica TV montata in modo permanente.

Per una parabola Wi-Fi di solito è possibile adattare un treppiede per fotocamera, trovato ad esempio su Amazon per pochi soldi.

Tenerle una parabola in mano come nella terza foto è molto faticoso, quindi consiglio di montarla su un palo. Il palo può essere poi tenuto in piedi da dei mattoni, un vaso pieno di cemento, o addirittura piantarto direttamente nel terreno.

Assicurarsi che la parabola possa ruotare liberamente attorno al suo asse orizzontale e spostarsi tra ogni elevazione, da 0 a 90°. Alcuni supporti per parabole devono essere modificati affinché ciò accada, di solito è sufficiente rimuovere solo alcuni bulloni. I supporti non sono mai uguali, quindi è necessario sperimentare caso per caso.

Schema di tutti i componenti:

Tenere l'LNA il più vicino possibile all'illuminatore. Idealmente dovrebbe esserci solo un adattatore al massimo, ma non un cavo! Dopo l'LNA, utilizzare solo cavo coassiale di buona qualità.

Software

La maggior parte delle guide su Internet consiglia di utilizzare SDR# e alcuni software obsoleti e solo per Windows. Tuttavia, tutto ciò può essere sostituito daSatDump di Aang23 e molti altri, che risulta essere molto più semplice oltre che multipiattaforma.

Come ulteriore vantaggio, questo metodo decodifica direttamente le immagini non appena vengono ricevute, senza bisogno di ulteriori passaggi di decodifica.

Setting up SatDump (Live)

1 Aprire SatDump e andare nella scheda Recorder. 2. Selezionare la SDR e regolare il guadagno. Per una RTL-SDR, di solito deve essere regolato al massimo.

Utilizzare questi segnali da satelliti geostazionari per verificare il funzionamento.

• In America utilizzare il GOES CDA su 1693 MHz.
• In tutto il resto del mondo utilizzare ELEKTRO-L GGAK sempre su 1693 MHz.

3. Selezionare una larghezza di banda uguale o superiore a quella indicata nella tabella del satellite desiderato.

Per le RTL-SDR selezionare 2.4 MHz per tutto eccetto per Metop dove va selezionato 2.56 MHz.

4. Ricordarsi di abilitare il bias tee se lo si sta usando.
5. Aprire il pannello Processing e cercare HRPT. Selezionare quindi la pipeline adatta:
   • NOAA HRPT per NOAA 15, 18, 19.
   • METEOR HRPT per METEOR-M N2-2, N2-3
   • MetOp AHRPT per Metop B, Metop C
   • FengYun 3 C AHRPT for FengYun 3C.
6. Abilitare il DC blocking se necessario.

   Se si vede un picco al centro dello spettrogramma, si deve abilitare il DC block. Di solito, le SDR che ne hanno bisogno sono RTL-SDR, MSI.SDR e HackRF.

7. Digitare la frequenza del satellite
8. È possibile aprire il pannello Tracking e cercare il nome del satellite. Si potrà quindi avere qualche informazione in più sul satellite che sta passando, come ad esempio quando sorgerà (AOS) e tramonterà (LOS), nonché la sua posizione nel cielo.

Ricordarsi di regolare le impostazioni dello spettrogramma nel pannello FFT. Una buona regola è di impostare FFT Min in modo che il rumore di fondo sia appena sopra la parte bassa dello spettrogramma, aggiungere 35 a questo valore, e impostarlo come FFT Max.
Si può anche regolare FFT Averaging secondo le proprie preferenze. Non regolare l'FFT o regolarlo male renderà la ricezione più difficoltosa.

Pass prediction

Consiglio di utilizzare Look4sat sui telefoni Android per prevedere quando passerà il prossimo satellite. SatSat è adatto per gli utenti iOS.

SatDump ha anche un previsore satellitare integrato accessibile dal pannello Record → Tracking, che può essere utilizzato per sapere dove passerà il prossimo satellite.

In alternativa, anche Orbitron e GPredict sono ottimi se si preferisce usare il software sul computer. ​

Ricezione dell'immagine

Quando il satellite sorge, il segnale inizierà ad apparire nello spettrogramma. A seconda del satellite che si sta ricevendo, il segnale avrà un aspetto diverso:

La pipeline appropriata entrerà quindi in azione e il misuratore SNR inizierà a mostrare la forza del segnale.

Suggerimenti per il puntamento manuale

1. MAI guardare i valori dei gradi mostrati ad es. da Look4Sat o SatSat, per provare a regolare la parabola direttamente (ad esempio con bussola o livella). Usarli SOLO per avere un'idea approssimativa di dove si trova il satellite.
2. Osservare la traiettoria approssimativa e determinare dove passerà il satellite: ad est oppure ad ovest.
3. Posizionarsi in modo da trovarsi sul lato opposto rispetto a dove passerà il satellite. Se passa ad est, posizionarsi sul lato ovest della parabola.
4. Quando il satellite sorge, spostare la parabola lentamente fino a ottenere il massimo SNR. Se non riesci a vedere bene l'SNR, cercare di avere i punti della costellazione i più piccoli possibile.
5. Man mano che il satellite si alza nel cielo, si dovrà spostare la parabola più velocemente, quindi rallentarla di nuovo quando sta per tramontare.
6. I passaggi molto alti (sopra i 70°) sono più complessi per un principiante, poiché richiedono movimenti abbastanza veloci ma comunque molto precisi. Devono essere evitati le prime volte!

Una volta tramontato il satellite, fare clic prima su Stop nel pannello Processing, e solo poi fare clic su Stop nel pannello Device SatDump deve essere lasciato aperto, perché comincerà ad elaborare in secondo piano i dati ricevuti.

Se si è accidentalmente chiuso SatDump, ecco come rimediare:

1. Andare nella scheda Offline processing.
2. Cercare la pipeline appropriata e selezionarla:
   • NOAA HRPT per NOAA 15, 18, 19.
   • METEOR HRPT per METEOR-M N2-2, N2-3
   • MetOp AHRPT per Metop B, Metop C
   • AWS PFM L band per AWS PFM
3. Nel campo Input file selezionare il file cadu che si trova nella cartella live_output di SatDump. Se non si conosce la posizione di questa cartella, la si può trovare in Settings e cambiarla se necessario.
4. In Output directory selezionare una cartella vuota.
5. In Input level selezionare cadu. Non toccare le altre impostazioni.
6. Premere Start.

Decodifica ed elaborazione dei dati

Le immagini possono essere recuperate dalla recuperare le immagini sia nella cartella live_output di SatDump. (se non si conosce la posizione di questa cartella, la si può trovare in Settings e cambiarla se necessario), sia nella scheda Viewer.

Tramite il Viewer, si possono elaborare immagini secondo numerosi parametri, oltre a combinarle con aggiunte come indicatori di città, coste, confini, griglie di latitudine e longitudine e molto altro.

Metodo offline (per PC lenti)

Questo metodo utilizza il registratore in SatDump e salva la banda base su disco. Ciò può abilitare la ricezione su computer più lenti o meno prestanti.

ATTENZIONE: questo metodo richiede una grande quantità di spazio libero su disco. Una registrazione di un Metop avrà una dimensione di circa 17-18 GB, una registrazione METEOR invece circa 12 GB.

1. Aprire SatDump e andare alla scheda Recorder.
2. Selezionare la SDR, fare clic su Start e, se necessario, regolare il guadagno.
3. Scorrere verso il basso fino a trovare il pannello Recorder e selezionare wav16 come formato.
4. Quando sorge il satellite, premere Start
5. NON si potrà utilizzare il misuratore SNR o alla costellazione per aiutare il puntamento. Puntare la parabola in modo che il segnale sia più forte, come mostrato nello spettrogramma.
6. Quando il satellite tramonta, interrompere la registrazione.

NON usare la portante al centro dei segnali del METEOR-M per puntare il satellite! Bisogna guardare solo le bande laterali (le "montagnette"), e cercare di farle diventare più alte possibile!

Se ancora ci sono dei problemi di prestazioni, assicurarsi di aver chiuso tutti i programmi tranne SatDump.

Data processing

1. Andare nella scheda Offline processing.
2. Cercare la pipeline appropriata e selezionarla:
   • METEOR HRPT per METEOR-M N2-2, N2-3
   • MetOp AHRPT per Metop B, Metop C
   • AWS PFM L-band per AWS PFM
3. Nel campo Input file selezionare il file .wav registrato precedentemente.
4. In Output directory selezionare una cartella vuota.
5. In Input level selezionare baseband. Non toccare le altre impostazioni.
6. Premere Start.

In seguito si può elaborare l'immagine come spiegato in precedenza.

Problemi comuni

• Se l'immagine è tagliata come la seguente, si ha un problema di perdita di campioni (sample drop). Assicurarsi che il computer sia in modalità "piena potenza" e che non si surriscaldi. Sui sistemi Windows, impostare la priorità del thread su "Tempo reale" dal Task Manager.
  

  

• Se si è già impostato il computer in modalità "piena potenza" ma si continua ad avere problemi, ciò potrebbe essere dovuto ad altri programmi in esecuzione in background. Soprattutto sui sistemi Windows, chiudere qualsiasi altro programma, compresi quelli nella barra delle applicazioni.

• Se si hanno ancora problemi di perdita di campioni, provare il metodo di registrazione offline. *Se si riscontra una forte interferenza come in immagine quando si punta la parabola in una direzione specifica, potrebbe essere necessario cambiare posizione o evitare passaggi in quella direzione. Ciò è solitamente causato da torri LTE o 5G che trasmettono su 1800 o 1710 MHz.
  

• Se tale rumore è sempre presente, ma scompare quando cambi posizione, si avrà bisogno di una configurazione diversa con un filtro ed un LNA ad alte prestazioni.

• Se stai utilizzando un RTL-SDR mentre ricevi Metop e Viterbi non si sincronizza, o i numeri Reed-Solomon sono tutti rossi, potrebbe essere dovuto a perdite di campioni. L'RTL-SDR non è particolarmente adatto alla ricezione del Metop e i risultati variano caso per caso.
  Si può provare ad utilizzare 2.600 Msps come larghezza di banda specificandola manualmente in SatDump. (Grazie a Raydel CO2ESP per il suggerimento!)

• Se si utilizza una MSI.SDR e non si riceve nulla, assicurarsi di aver selezionato il DIP switch corretto! SOLO l'interruttore >1000M deve essere in posizione ON, NON gli altri.

Appendice

Perché gli LNA economici non funzionano?

Descriviamo innanzitutto come funziona un tipico sistema satellitare.

1. Un illuminatore converte le onde radio in segnali elettrici.
2. Un amplificatore (LNA) amplifica il segnale.
3. Una radio SDR converte i segnali in bit che vengono poi elaborati dal computer.

L'illuminatore non può discriminare tra un segnale "buono" (il satellite) da un segnale "cattivo" (GSM, LTE, 5G...) o dal rumore di fondo presente intorno alla frequenza del satellite.

Ciò significa che sia i segnali "buoni", che quelli "cattivi" ma anche il rumore vengono inviati all'LNA.

Ora, un LNA ha tre caratteristiche principali:

• La figura di rumore, ovvero quanto rumore aggiunge al segnale;
• Il guadagno, ovvero quanto amplifica il segnale in ingresso;
• La potenza massima in uscita, ovvero quanto possono essere potente i segnali di uscita prima di saturare (causando la distruzione di tutti i segnali, "buoni" e "cattivi").

I segnali "cattivi" di solito sono molto più forti dei segnali desiderati: dopo tutto, le torri dei telefoni cellulari potrebbero trovarsi a un paio di centinaia di metri dalla parabola, mentre i satelliti sono molto più lontani. Le torri trasmettono anche con molta più potenza, spesso 500 watt o più, rispetto ai miseri 25 watt di un satellite HRPT.

Un LNA non filtrato proverà ad amplificare i segnali "cattivi" molto forti e saturerà rapidamente, soprattutto se ha un guadagno elevato (necessario per la ricezione satellitare).

La soluzione è filtrare il segnale dopo un'amplificazione (relativamente) piccola e prima di un'ulteriore amplificazione con un LNA ad alto guadagno.

Un filtro rimuove o attenua i segnali indesiderati vicine al segnale di interesse, in modo che non facciano saturare gli stadi successivi.

Gli LNA SPF5189z sono LNA ad altissimo guadagno, ma con una bassa potenza in uscita. Pertanto vanno facilmente in saturazione se sono presenti disturbi anche mediamente forti.

Il SAWbird GOES, invece, include esattamente ciò che si è menzionato in precedenza: due LNA separati, con un filtro in mezzo. Il primo LNA ha un rumore molto basso e un'elevata tolleranza alla saturazione, ma un basso guadagno. Dopo il filtro, viene utilizzato uno stadio di uscita ad alto guadagno ma a bassa potenza di uscita per amplificare ulteriormente il segnale filtrato.

Un impianto per condizioni rumorose o per migliorare le prestazioni

Se il rumore LTE/5G causa il sovraccarico anche del SAWbird GOES, c'è solo una soluzione: un filtro esterno accoppiato con un LNA ad alte prestazioni. Attenzione: questo approccio è un po' più complicato rispetto al semplice utilizzo di un SAWbird.

Al momento, l'unico filtro adatto è un filtro a cavità Sysmocom. Viene prodotto artigianalmente in quantità molto basse e purtroppo è spesso esaurito.

Un buon LNA con cui accoppiare questo filtro è un Minicircuits ZX60-242GLN-S+. Questi due componenti insieme dovrebbero consentire la ricezione anche nelle aree afflitte dal 5G NR a 1710 MHz.

Questa configurazione fornisce anche prestazioni migliori rispetto a un SAWbird, ma ovviamente ad un costo maggiore. Un tipico utilizzo sarebbe per una configurazione portatile con un'antenna piccola e leggera.

Buon divertimento con HRPT!

Versione: v1.0.0