Введение

Протокол любительской телекоммуникации Olivia MFSK – это любительский протокол радиотелетипа, использующий многочастотную манипуляцию (MFSK) и разработанный для работы в сложных условиях (низкое отношение сигнал/шум в сочетании с многолучевым распространением) на коротковолновых диапазонах. Сигнал может быть точно принят даже при уровне окружающего шума на 10 дБ выше. Он широко используется радиолюбителями для надежной передачи символов ASCII по зашумленным каналам в высокочастотном (3–30 МГц) спектре. Эффективная скорость передачи данных протокола Olivia MFSK составляет 150 символов в минуту. Режимы Olivia обычно обозначаются как Olivia X / Y (или, альтернативно, Olivia Y / X), где X обозначает количество различных передаваемых звуковых тонов, а Y – полосу пропускания в герцах, в пределах которой эти сигналы распределены. Примеры распространенных режимов Olivia: 16/500, 32/1000 и 8/250.

История

Протокол был разработан в конце 2003 года Павлом Джалохой. Первые испытания в эфире провели два радиолюбителя, Фред OH/DK4ZC и Лес VK2DSG, на направлении Европа – Австралия в 20-метровом любительском диапазоне. Испытания доказали, что протокол работает эффективно и позволяет осуществлять регулярные межконтинентальные радиосвязи с мощностью передатчика всего в один ватт. С 2005 года Olivia стала стандартом для передачи цифровых данных в условиях белого шума, замираний и многолучевого распространения, флаттера (на полярных путях) и при наличии авроральных помех.

Функции Уолша FEC слой

Модуляционный слой системы передачи Olivia в режиме по умолчанию передает один из 32 тонов за раз. Таким образом, каждый тон представляет собой символ, несущий 5 бит информации. Для кода FEC 64 символа используются для формирования блока. В каждом блоке один бит из каждого символа извлекается и формирует 64-битный вектор, закодированный функцией Уолша. Каждый 64-битный вектор представляет собой 7-битный символ ASCII, следовательно, каждый блок представляет собой 5 символов ASCII. Таким образом, если один символ (тон) оказывается поврежденным шумом, повреждается только один бит каждого 64-битного вектора, что обеспечивает равномерное распределение ошибок передачи по символам в блоке. Два слоя (MFSK + функция Уолша) кода FEC можно рассматривать как двухмерный код: первое измерение формируется по оси частот самим MFSK, а второе – по оси времени функциями Уолша. Такая двухмерная структура была разработана с целью решения данного кода FEC с помощью итеративного алгоритма, однако такой алгоритм пока не разработан. Скремблирование и простое битовое перемешивание применяются для придания генерируемым шаблонам символов большей случайности и минимальной автокорреляции. Это позволяет избежать ложных захватов на приемнике. Битовое перемешивание: Функция Уолша для первого символа в блоке строится из 1-го бита 1-го символа, 2-го бита 2-го символа и так далее. Вторая функция Уолша строится из 2-го бита 1-го символа, 3-го бита 2-го символа и так далее. Скремблирование: Функции Уолша скремблируются с псевдослучайной последовательностью 0xE257E6D0291574EC. Функция Уолша для первого символа в блоке скремблируется с использованием последовательности скремблирования, вторая функция Уолша – с последовательностью, сдвинутой вправо на 13 бит, третья – с последовательностью, сдвинутой на 26 бит, и так далее.

Образцы

Перечисленные аудиофайлы содержат одинаковое кодированное сообщение: "Добро пожаловать в Википедию, свободную энциклопедию, которую может редактировать любой".

Контестия

Contestia — это цифровой режим, непосредственно основанный на Olivia, но менее надежный. Он представляет собой скорее компромисс между эффективностью и скоростью. Contestia звучит и выглядит почти идентично Olivia, может быть настроен таким же количеством способов, но обеспечивает скорость примерно в два раза выше. Режим был разработан Ником Федосеевым, UT2UZ, в 2005 году. В режиме Contestia, как и в Olivia, имеется 40 форматов, некоторые из которых считаются стандартными, и все они обладают различными характеристиками. Форматы различаются по полосе пропускания (125, 250, 500, 1000 и 2000 Гц) и количеству используемых тонов (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 или 256). Стандартные форматы Contestia (полоса пропускания/количество тонов) — 125/4, 250/8, 500/16, 1000/32 и 2000/64. Наиболее часто используемые форматы — 250/8, 500/16 и 1000/32.