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SvxLinkNazionale CISAR Analogico ... L'evoluzione è iniziata!

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Creato Sabato, 30 Giugno 2018

     
  Progetto SvxLinkNazionale Analogico C.I.S.A.R. 
  di  

 
iw0red Marco iw6ocm Lorenzo iu0aac Federico

Dopo la conferenza tecnica che ha preceduto l'Assemblea Nazionale del CISAR di Ottobre 2017, abbiamo deciso di migliorare le performance del Link Nazionale utilizzando il software SVXLINK ideato e sviluppato da sm0svx Tobias Blomberg. Anche se abbiamo un sistema simile per il link Nazionale, vedi Obbelix, Svxlink risulta più affidabile e stabile richiedendo meno risorse hardware in quanto tutto girà su sistema operativo Linux. Inoltre grazie a Marco iw0red che lo utilizza da oltre 10 anni per i suoi ponti, il software non ha più segreti.
Questo sistema semplifica molto la costruzione di un ponte visto che la funzione di COR, decoder ed encoder CTCSS, identificativo vocale e regolazione dei livelli BF è eseguito interamente via software. Svxlink non si limita solo a questo, ma permette di interconnettere tra loro più ponti realizzando una rete di ponti analogici collegati tra loro in digitale tramite tratte wi-fi e/o internet (A-ROIP: Amateur Radio Over IP). Inoltre da la possibilità di installare, anche per un singolo ponte, dei ricevitori remoti e migliorare l'area di acquisizione. In questo modo il software, opportunamente calibrato, permette di scegliere in tempo reale il ricevitore che invia il segnale migliore e ritrasmettere solo quello (es. segnali ricevuto da mezzo mobile), oltre a commutare durante uno stesso passaggio da un ricevitore all'altro in modo quasi impercettibile.

Per non creare confusione bisogna precisare che l'accesso ai ponti locali avviene in analogico utilizzando i soliti apparati, anzi i più distratti non si accorgeranno nemmeno che il ponte è stato sostituito, tranne che per un sensibile miglioramento della qualità audio. Infatti il ponte locale provvederà a digitalizzare il segnale ricevuto e a trasferirlo al Server che lo invierà agli altri ponti collegati. Poi saranno i ponti locali a riconvertirlo per ritrasmettere il segnale in analogico.

Tutto questo avviene molto velocemente e quando tutta la rete sarà sostituita si potrà dire addio al  "contare fino a 5 prima di riprendere".
Ovviamente questo non è il motivo di questo nuovo progetto. I vantaggi sono una notevole qualità audio, un controllo completo della rete ed una eliminazione delle tratte radio di link visto che tutto passa su rete wi-fi. Tramite una Dashboard si potrà controllare in tempo reale quale ponte sta ricevendo, quali ponti sono attivi e in caso di disturbi inibire temporaneamente il collegamento al Server senza dover compromettere tutta la Rete Nazionale. Queste non sono le sole qualità di SvxLink, un approfondimento tecnico delle altre funzionalità sarà oggetto di un prossimo articolo.

Come fare?
Per modificare gli attuali ponti Analogici è necessario utilizzare una scheda Banana Pi M2 Plus e come interfaccia audio una schedina progettata e realizzata da Federico IU0AAC basata sul Chip CM108 (per lo schema elettrico clicca qui) che ha anche ingressi e uscite GPIO utilizzabili al nostro scopo per i segnali PTT, squelch e CTCSS esterno.

BANANA PI M2 PLUS Interfaccia con CM108 by Federico IU0AAC
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Tutto il sistema prevede un Server sia su rete internet (già attivo) che su rete CisarNet. Quindi sono previsti più Server tra loro interconnessi. Al Server sono collegati direttamente i ponti Locali (soluzione migliore) e nelle fasi di transizione alle Circolari e/o gli Hotspot. Allo stato attuale è già attiva la Circolare della Majelletta IR6UDJ, che serve a collegare i ponti verso il sud (Puglia, Calabria, ecc.). Questa Circolare fa anche da tramite con il sistema OBBELIX dove ci sono sistemi attivi da qualche anno e da dove IR6UDJ riprendere il segnale dal Nord attraverso il ponte IR5UH su Alpe di Poti (anch'esso collegato a OBBELIX) collegato direttamente all'Amiata, attuale cuore del Link Nazionale Analogico.

Costruzione CIRCOLARE Monte Majelletta IR6UDJ
Date le ridotte dimensioni delle schede sono riuscito ad inserire tutto all'interno del Rack compreso i Filtri duplexer. Come si vede nelle foto sono stati utilizzati 2 motorola MC Micro. Il segnale BF di ricezione è prelevato poco dopo il discriminatore prima degli stadi di filtro BF ad operazionali. In questo modo non bisogna fare modifiche per allargare la banda BF come riportato in un articolo di qualche anno fa allo scopo di migliorare la qualità audio. Comunque una modifica che può essere utile può risultare quella indicata in questo Link. E' possibile far decodificare il tono subaudio direttamente dal software SVXLINK. In questo caso è stata inserita anche una scheda decoder esterna per confrontare la velocità di risposta con la decodifica software attivabile da remoto. I risultati del test li trovate a questo link.

     
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In trasmissione il segnale BF è stato applicato poco prima del modulatore scavalcando tutti i filtri BF. In questo modo oltre al miglioramento della qualità audio si può far generare il tono subaudio in uscita dallo stesso software. E' stato inserito all'interno dell' McMicro un piccolo amplificatore operazionale che aumenta l'ampiezza della BF proveniente dall'interfaccia di circa 4,5 volte, necessario per raggiungere un corretto livello di modulazione.

Di seguito altre foto della Circolare della Majelletta IR6UDJ completata in ogni sua parte. Il ponte è composto da 2 Motorola McMicro, da un BananaPi e da un'Interfaccia con chip CM108. 

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A differenza delle foto precedenti il DC-DC converter necessario per avere la tensione di 5 volt è stato sostituito dal un normale 7805 fissato sul fondo del contenitore rack per una migliore dissipazione del calore. Putroppo ho constatato a mie spese che questi piccoli alimentaori switching generano una quantità di spurie che creano problemi alle nostre autocostruzioni. Sconsiglio quindi di utilizzarli.
All'interno è stato sistemato anche il duplexer con shift 5 MHz oltre un Notch (solo sul lato ricevente) per attenuare il segnale di trasmissione di 2 ponti presenti sulla stessa postazione, un RU3Alfa analogico e un RU4alfa D-Star.
Sul frontale oltre ai led indicatori è presente: un pulsante 
Power off per eseguire un arresto ordinato del software prima di togliere l'alimentazione; un connettore DB9 (convertitore TTL-RS232) che permette di collegarsi da un altro computer al BananaPI utilizzando la seriale. Questa modalità è utile per delle verifiche sul software non sempre possibili attraverso il collegamento via ethernet.


Hotspot   SvxLinkNazionale CISAR   IR0UAT 
In questo progetto, che prevede il rinnovamento dei sistemi del Link Nazionale CISAR utilizzando Server sia su Internet che sulla rete CisarNet, un modo abbastanza semplice per collegare una ponte locale analogico al sistema senza modificare il ponte stesso e quello di utilizzare un Hotspost.
Utilizzando un RTX con una scheda BananaPi M2+, un'interfaccia con CM108 e una connessione internet questo è già possibile.
Nelle foto seguenti si vede l'Hotspot appena realizzato e già in funzione per i ponti della Sardegna. Il sistema è stato installato a casa del manutentore dove c'è una connessione internet e si aggancia al ponte più vicino IR0UAT. Naturalmente le frequenze dell'RTX sono invertite rispetto a quelle del ponte. Per poter funzionare correttamente il ponte deve avere non solo il tono in ricezione, ma anche il tono in trasmissione solo sul segnale utile. Quindi il tono in trasmissione NON deve essere presente sulla coda del ponte e durante l'invio dell'identificativo. Da notare la compattezza e la semplicità della realizzazione. Non ci sono schede Encoder e Decoder di tono CTCSS, non ci sono trimmer da regolare per i livelli Bf non ci sono schede di sintesi vocali in quanto tutto questo è eseguito attarverso il software in modo eccellente.


   
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Condizione necessaria è prelevare i segnali BF del ricevitore subito dopo il discriminatore e applicare il segnale BF direttamente sul modulatore. Tutto il circuito assorbe circa 400mA a 5 volt, pertanto l'alimentazione è stata prelevata all'interno della radio dopo l'interruttore On-OFF. Il sistema si avvia automaticamente dopo l'accensione delle radio in circa 1 minuto e questo è segnalato dal lampeggio lento continuo del led USB. Tale lampeggio diventa più rapido quando c'è traffico dati e quindi la radio sta ricevendo un segnale o lo sta trasmettendo. 
Il pulsante Power Off serve per creare un arresto ordinato del software prima dello spegnimento totale del sistema. Dopo aver premuto il pulsante si vedrà il led USB rimanere acceso fisso e poi dopo circa 30 secondi spegnersi del tutto. A questo punto è possibile togliere l'alimentazione. Comunque da prove fatte togliendo brutalmente l'alimentazione il sistema riparte correttamente, anche se è sempre consigliabile attenersi alla procedura.
Le schede sono alimentate a 5 Volt, quindi come si vede nelle foto è necessario utilizzare uno stabilizzatore 7805 per avere la tensione richiesta. 
Sconsiglio di utilizzare dei DC-DC converter in quando generano molte spurie. Un 7805 se ben fissato sul telaio del contenitore riesce a dissipare benissimo i 4-5 watt di calore prodotto. 



Per approfondimenti potete visitare questo LINK. La pagina è in continuo aggiornamento. Chi fosse interessato a collaborare o semplicemente a convertire il suo ponte con il nuovo sistema SvxLinkNazionale può contattarmi alla mail  Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. E' necessario abilitare JavaScript per vederlo. .

'73   Lorenzo iw6ocm ,  Marco iw0red,  Federico iu0aac

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