PSK31 – weniger ist manchmal mehr

PSK31 dürfte vielen ein Begriff sein, doch manchen vielleicht auch nicht. Und genau an die wendet sich dieser Beitrag. Ich möchte kurz die grundlegenden Dinge zu PSK31 erläutern und das ein oder andere Programm aufführen, mit dem erfolgreich diese (digitale) Betriebsart ausgetestet werden kann.

Der technische Kern von PSK31 steckt bereits in dessen Namen: Es handelt sich um ein sogenanntes „Phase Shift Keying“ – also eine Phasenumtastung – die zur Informationsübertragung verwendet wird. Beim PSK31 haben wir eine Signalbandbreite von ca. 31 Hz, wer es genauer will, 31.25 Hz sind es.

PSK31 wird heutzutage von Funkamateuren zur Kontaktaufnahme auf Kurzwellenbändern verwendet, wobei sich hier die Vorteile dieser Betriebsart sehr herausstellen: Zum einen ist durch die geringe Bandbreite von knapp 31 Hz möglich, sehr viele Verbindungen parallel in einen 3 kHz breiten SSB-Kanal zu bringen. Zum anderen ist aber auch die Ausnutzung der Sendeleistung sehr effektiv: Wo man bei einer SSB-Verbindung mehrere hundert Watt benötigt, genügen bei PSK31 bereits 20-30 Watt. Wer mehr Sendeleistung auf die Antenne bringt, gilt in der Community bereits als „Schwein“, da eine übermäßig hohe Sendeleistung keineswegs eine Verbesserung des Signals bringt, sondern lediglich die Aussendung von Nebenprodukten begünstigt.

Was genau ist eine Phasenumtastung? Hierzu müssen wir kurz einen Abstecher in die Physik machen und uns vor unser Auge führen, was genau eine Schwingung an Freiheitsgraden bietet und welche Veränderungen an einer Schwingung überhaupt machbar sind.

Eine Schwingung ist charakterisiert durch die folgenden Parameter:

• Die Schwingfrequenz
• Die Amplitude
• Die Phasenlage

An diesen drei Parametern können wir sozusagen schrauben. Ändern wir die Schwingfrequenz im Takt der Modulation (also in Abhängigkeit unserer Information, die wir zu übertragen wünschen), erhalten wir eine klassische Frequenzmodulation. Erhöhen, bzw. erniedrigen wir die Amplitude (also die maximale Auslenkung der Schwingung), so sprechen wir von einer Amplitudenmodulation, in Spezialfällen wird aus der Amplitudenmodulation eine Einseitenbandmodulation (SSB) wie wir sie im Amateurfunk kennen.

Verändern wir nun jedoch die Phasenlage des Signals in Abhängigkeit der zu übertragenden Information, erhalten wir eine Phasenmodulation – im digitalen Umfeld, bei der Übertragung konkreter Werte wie z.B. 0 und 1, sprechen wir von einer Phasenumtastung.

Was bedeutet dies nun?

Schauen wir uns einfach mal nachstehende Grafik an:

Wir erkennen hier einen Phasensprung von 180°, was bedeutet, dass der reguläre (rot dargestellte) Wellenverlauf durch ein „Abknicken“ der Kurve um 180° verschoben wird, was genauer bedeutet, dass die Phasenlage genau umgekehrt wird. Da wo regulär ein Maximum erwartet wird, findet sich jetzt ein Minimum und umgekehrt.

Solche Phasensprünge können nun mit entsprechender Auswerttechnik (DSP in der Soundkarte z.B.) detektiert werden und zu 0 bzw. 1-Werten umgerechnet werden, was wiederum im Resultat dazu führt, dass wir Daten übertragen können.

Welche Vorteile haben wir nun durch PSK31?

Wie eingangs bereits erwähnt, sind stabile Funkverbindungen bereits mit sehr geringer Sendeleistung (um 30 Watt) realisierbar, damit ist PSK31 im Grunde genommen die Betriebsart für QRP-Freunde oder Antennengeschädigte.

Durch die technische Umsetzung und die physikalischen Gegebenheiten sind Signale mit einem Signal-Rausch-Abstand von bis hin zu 3 dB decodierbar – also dort, wo das menschliche Ohr kaum noch was wahrnimmt, decodieren wir fleißig noch unseren QSO-Partner.

Durch die intensive Nutzung von DSPs in den Soundkarten der PCs ist kaum externe Hardware erforderlich. Häufig genügt ein einfaches Interface-Kabel, um den Transceiver an den Computer anzubinden.

Welche Software gibt es, mit der man PSK31 machen kann?

Es gibt eine Vielzahl an Programmen, die PSK31-Betrieb unterstützen. Exemplarisch möchte ich hier mal MMVari, MMTty, TrueTTY und MixW nennen, die man größtenteils kostenlos aus dem Internet downloaden und nutzen kann. Wer eine etwas ausführlichere Liste sucht, dem sei die „Offizielle“ PSK31-Homepage ans Herz gelegt.

Ich hoffe, ich konnte mit diesem Beitrag Interesse für diese Betriebsart wecken. Sollten noch Fragen offen sein, solltet ihr nicht zögern, und einen Kommentar loswerden.