13. Alfabet PSK31
W odróżnieniu
od emisji RTTY, która należ do grupy emisji asynchronicznych start-stop emisja PSK31
jest emisj± synchroniczn±. Zasady działania systemów asynchronicznych polega na tym,
że każde słowo kodowe (bajt, znak alfabetu) jest poprzedzony bitem startowym a na
zakończenie dodawany jest jeden lub więcej bitów stopu. Bit startu zapewnia
synchronizacj± odbiornika na pocz±tku każdego znaku (litery, cyfry) natomiast bity
stopu wypełniaj± cały czas odstępu pomiędzy znakami. Czas tem noż być dowolnie długi.
Bity startu maj± przeciwn± polaryzacj± aniżeli bity stopu. Zalet± systemów
asynchronicznych start-stop jest to, że po utracie synchronizacji np. w wyniku zakłóceń
system synchronizuje się z pocz±tkiem pierwszego odebranego bezbłędnie znaku. W zależności
od rodzaju i czasu trwania zakłóceń może dojść jednak do błędnej synchronizacji w środku
znaku i powstania w ten sposób dodatkowych przekłamań.
Transmisja synchroniczna wymaga aby dane były transmitowane w sposób
ci±gły bez przerw pomiędzy nimi tzn. wymaga zachowania stełego rytmu nadawania. W przypadku
braku danych użytecznych dla zachowania synchronizmu nadawane s± znaki wypełniaj±ce (jałowe),
które s± następnie usuwane przez stacj± odbiorcz±. Nadawane słowa mog± mieć stał± długość
np. 8 bitów lub też jak w systemie PSK31 być oddzielone od siebie za pomoc± ustalonej
kombinacji bitów nie występuj±cej w danych użytecznych. Zapobiega to po pierwsze błędnej
synchronizacji odbiornika w środku znaku a po drugie pozwala na użycie alfabetu o zmiennej
długości znaku. Przypisanie literom występuj±cym częściej znaków krótszych (o mniejszej
liczbie bitów) aniżeli literom rzadziej występuj±cym powoduje zwiększenie efektywnej
szybkości transmisji w porównaniu z systemami o stałej długości znaku. Zasada ta jest znana
od dawna i zastosowano j± m. in. w alfabecie Morse'a.
Zastosowany w systemie PSK31 kod o zmiennej długości znaku nosi
nazwę Varicode i charakteryzuje się tym, że:
1. poszczególne znaki s± oddzielone od siebie za pomoc± sekwencji dwóch bitów 0.
2. sekwencja ta nie występuje nigdy wewn±trz znaku.
Z przyjętych założeń wynika, że wszystkie znaki rozpoczynaj± się od bitu o wartości 1 i że
wykluczona jest błedna synchronizacja w trakcie trwania (częściowo zakłóconego) znaku.
W trakcie opracowywania alfabetu PSK31 uwzględniono prawdopodobieństwo
występowania zgłosek w tekstach angielskich. Alfabet ten nie jest więc wprawdzie optymalnie
dostosowany do innych języków ale i tak zapewnia wyražny zysk w stosunku do np. kodu ASCII.
Długość znaku leży pomiędzy jednym bitem (znak odstępu) a 10 bitami a przy uwzględnieniu
bitów separuj±cych pomiędzy 3 i 12 bitami. Dla tekstów angielskich uzyskano średni± długość
słowa 6 - 7 bitów w porównaniu do 10 bitów w kodzie ASCII z dodatkiem bitów startu i
stopu.
Bit o wartości zero powoduje w modulatorze PSK31 zmianę fazy zarówno w
trakcie transmisji z modulacj± BPSK jak i QPSK. Transmisja ci±gów zer (wypełniaczy) powoduje więc
ci±gł± zmianę fazy z częstotliwości± równ± szybkości transmisji co ułatwia utrzymanie odbiornika
w synchronižmie. Najbardziej niekorzystnym z punktu widzenia utrzymania synchronizacji odbiornika
jest wykrzyknik, którego kod składa się z 9 jedynek, w praktyce jednak ci±g ten nie powoduje utraty
synchonizacji.