MSK (Minimum Shift Keying или Минимальная Частотная Манипуляция) очень похож на PSK, но вместо изменения фазы сигнала при передаче бита данных, достаточно сдвинуть фазу на 180° при передаче одного бита, при этом амплитуда остаётся постоянной. Изменения фазы производится плавно, без каких-либо резких изменений, при этом от сигнала не требуется линейность. Спектр MSK очень похож на PSK, но отличаются соотношением фаз между несущей и данными. MSK известен давно, но мало используется на КВ, однако широко используется на средних и длинных волнах, в частности для DGPS маяков и для связи с подводными лодками. Теперь и у радиолюбителей есть возможность опробовать этот интереснейший режим связи.

^{разница между PSK и MSK сигналами}

Огромным преимуществом MSK над PSK является то, что из-за отсутствия информации об амплитуде сигнала, передатчик не должен быть линейным. Отдача передатчика всегда 100% и не уменьшается как при АМ модуляции. В других отношениях режим MSK похож на PSK, и даже демодулятор приёмника может быть использован тот же, различны только алгоритмы восстановления символов и синхронизации.

Радиолюбительские НЧ диапазоны характеризуются относительно стабильной фазой несущей при приёме сигналов, а также совсем небольшим доплеровским сдвигом. С другой стороны, на НЧ диапазонах очень сильные помехи от молнии и возможен прием отражённых сигналов, особенно на 160м, также затухание сигналов происходит медленно и может быть очень глубоким, а сами сигналы могут быть слабыми. Поэтому режимы типа PSK (BPSK, QPSK) здесь совсем не подходят и для того чтобы проводить интересные и дальние QSO через клавиатуру, на этих частотах, мы должны иметь цифровой режим с очень высокой чувствительностью, узкой полосой, имеющий превосходную толерантность к импульсным помехам. Фазовые искажения и учёт эффекта доплера, в данном случае не сильно критичны.

Не случайно MSK уже давно используют военные и коммерческие структуры на средних и длинных волнах, значит и радиолюбители могут использовать все преимущества этого вида цифровой связи. ZL2AFP создал режим CMSK для проведения QSO и программное обеспечение для него, а также немного усовершенствовал сам протокол для улучшения надёжности и устойчивости связи в режиме MSK.

Новый режим CMSK (разработанный ZL2AFP) может быть описан как коррелированный, свертывающийся, чат-режим MSK, но для краткости будем называть его CMSK. Он использует очень чувствительный кросс-коррелятор в приемнике, чтобы точно определить псевдослучайные последовательности. Он использует свёрточные системы FEC с перемежителями и использует прямую модуляцию MSK.

Помните, что передатчик для CMSK может быть не линейным (класс С, D, E) это не приведёт к увеличению занимаемой полосы. Такие передатчики широко используются для связи на длинных волнах.

ZL2AFP использовал в CMSK varicode который очень похож на используемый в PSK31 - на самом деле они одинаковы для всех ASCII символов. Плюс к этому добавлены ещё 64 символа (вторичный алфавит) и в этом заключается небольшое отличие.

^{скриншот программы ZL2AFP, во время работы}

Любая система в которой необходима синхронизация, должна иметь способ синхронизировать передатчик и приемник чтобы они работали правильно, когда нет данных для передачи (т.е. передатчик включен, но текст не передаётся). В большинстве аналогичных коммерческих и любительских цифровых режимов, это решается отправкой нулевых данных, этот метод достигает требуемого результата, но не посылает ничего полезного в эфир. Более продвинутые режимы (как DominoEX) используют специальные символы во время простоя, для передачи фиксированного (обычно ID) сообщения. Так выполняется требование держать передатчик и приемник в состоянии постоянной синхронизации для правильной работы в момент начала передачи полезной информации.

В CMSK, ZL2AFP применил тот же подход. Пользователь может передавать тексты практически любой длины, а когда информация не передаётся, но передатчик работает, в эфир посылаются специальные символы и заранее записанный текст для постоянной синхронизации. Это может быть одним из способов использования этого программного обеспечения в качестве маяка во время работы передатчика, просто установите текстовое сообщение которое вы хотите и начните передавать, ничего не печатайте на клавиатуре!

Во время приёма такой передачи записанный текст (маяк) будет виден в специальном окне, которое не влияет на основные функции программы.

Программа работает со скоростями от 7,8125 до 125бод, скорость по умолчанию (розовый фон в таблице) CMSK63. Низкая скорость действительно полезна только для маяка, но, учитывая очень высокую чувствительность (100% текста при уровне -21дБ С/Ш, при ширине полосы 3кГц), на низких скоростях (наберитесь терпения) можно проводить и реальные QSO! Скорость по умолчанию (62,5бод), имеет вполне разумную скорость передачи символов (30 WPM) и чувствительность около -12дБ, так что вы можете принимать текст со 100% точностью, что было бы нереально при работе в обычном CW.

Даже слабый сигнал хорошо виден на индикаторе настройке (водопаде) программы и на него легко настроиться. При работе в эфире можно использовать самые узкополосные кварцевые или DSP фильтры, что делает сигнал ещё более устойчивым к помехам.

Программа для работы в режиме CMSK написанная ZL2AFP, очень простая в освоении, в ней нет ненужных функций и в ней легко разобраться. Программа была тщательно протестирована в основном на диапазоне 600м, на дальностях 500км и 2500км.

Программа работает под Win2000, WinXP и Win7. Она может работать с Vista на некоторых компьютерах. Программа требует по крайней мере 1-ГГц процессор, SVGA дисплей и звуковую карту с 16-битным звуком. Один последовательный порт (или USB эквивалент), необходимый для управления PTT. Требования к памяти минимальны, а размер программы всего 220kб. Программа состоит из одного файла и не вносит изменения в реестр компьютера. Чтобы удалить программу, просто удалите файлы, созданные во время установки.

Скачать последний стабильный релиз и бета версию программы ZL2AFP CMSK, можно со странички www.qsl.net/zl1bpu/CMSK, в самом низу.

Дополнительная литература:
ZL2AFP CMSK - Narrow-band weak signal mode for LF/MF
ZL2AFP CMSK HELP - Narrow-band weak signal mode for LF/MF
Сигналы с минимальной частотной манипуляцией (MSK)