2 September 2014

MFSK in pillole


MFSK (Multi Frequency Shift Keying) è una tecnica per trasmissione di dati digitali che usa toni multipli (multitonale) a differenza della tecnica FSK la quale usa due soli toni (bitonale). 
In poche parole, invece di due frequenze come in FSK  se ne usano 4, 8 o 16 (rispettivamente 4-FSK, 8-FSK e 16-FSK) o un numero maggiore, fino a 64 toni. In questo modo ogni simbolo, essendo composto da piu' toni,  trasporta più di 1 bit e la maggiore velocità raggiunta può essere usata a favore della rapidità di trasmissione, oppure per rendere più robusto lo scambio dei messaggi.


Come altri modi di derivazione militare, MFSK e' stato concepito per offrire una una buona immunita' alle cattive situazioni di ricezioni dovute effetti ionosferici, quali l’effetto doppler, il fading e multi-path senza la necessita' di ricorrere a meccanismi di correzione di errore. Ne sono un esempio i sistemi Piccolo e Coquelet  usati nel passato nel passato dal British Foreign Office, dall'Esercito Belga e Francese ed altri.
Il vantaggio maggiore  è che il livello di errore migliora man mano che il numero di toni aumenta, di modo che con un sistema a 32 toni, i risultati sono ineguagliabili.  Di per contro, MFSK utilizza una maggiore larghezza di banda per una determinata velocità di trasmissione nei confronti di FSK o PSK, ma, come visto, e' senz'altro più affidabile.
MFSK usa una spaziatura fra i toni relativamente stretta cosi' che vengono raggiunti buoni indici di dati per una bassa larghezza di banda: classico e' il valore di 64 bps (circa 80 parole al minuto) in una larghezza di banda di soli  316 Hz. Vale la regola  che i toni trasmessi debbono essere spaziati da una separazione equivalente alla velocità di trasmissione in baud, pena la difficile separazione di un tono dall’altro all'atto della decodifica della trasmissione.

Ma come vengono trasmessi questi toni?
Ci sono numerose “famiglie” o tecniche MFSK che usano toni paralleli (ovvero trasmessi simultaneamente), toni sequenziali (ovvero trasmessi singolarmente uno dopo l’altro) e combinazioni di questi. Ad esempio MT-Hell può essere sia parallelo che sequenziale, i toni DTMF usati per la segnalazione telefonica sono toni sequenziali a coppie (un mix dei due modi) cosi' come Piccolo e Coquelet.

Come visto nel caso di AFSK, il trasmettitore non varia la propria frequenza di trasmissione bensi' modula la portante principale con il segnale multitonale MFSK  che e', ovviamente, in banda audio.
In virtu' dei multi toni usati le trasmissioni MFSK sono facilmente riconoscibili dal loro particolare suono, quasi musicale: da qui i nomi  Piccolo (francese per “ottavino”) e Coquelet (gallo). Ugualmente ben riconoscibile e' Olivia (nelle sua varie declinazioni), usato sia nei QSO degli OM che nei radiogrammi trasmessi dalla VOA. Nel caso di Olivia, si e' soliti indicare i vari sistemi con la dicitura Olivia X/Y dove X indica il numero di differenti toni trasmessi e Y la larghezza di banda impiegata.
Oltre ai gia' menzionati MT-Hell, Piccolo, Coquelet e Olivia, sono altresi' sistemi MFSK i vari THROB, DominoEX, MEPT_JT, THOR,.. cosi' come CROWD-36.

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