AERO-I Empfang

  • Hallo,


    ich habe heute mal die Zeit genutzt und meine INMARSAT-Anlage justiert. Sie hatte nicht die korrekte Elevation und die Endabschalter waren falsch gesetzt.


    Jetzt kann ich sogar den INMARSAT auf 54°W gut empfangen. Dort sind mir die schmalen AERO-I Träger aufgefallen (Bild AERO_I SDR14).
    Die Frequenzen liegen zwischen 1545,020 MHz und 1545,205 MHz.
    Diese übertragen Cockpitdaten, Fax, Echtzeitdaten und digitale Sprache. Allerdings dürften diejenigen, die ich empfangen habe, nur Daten enthalten. Das Spektrum des Signals ist im Bild AERO_I spektrum zu sehen.
    Im ersten Schritt habe ich die Baudrate überprüft. Diese kann bis zu 2400 Bd betragen.
    Das ist in dem Bild AERO_I phase plane an den Peaks bei 600 Bd zu erkennen.
    Die verwendete Modulation ist DBPSK. Man kann im Bild AERO_I phase plane BPSK die Umtastpunkte sehen.
    Das Bild AERO_I phase plabe quad zeigt die erste Qudrierung des Signals mit den typischen Spitzen für eine DPSK.
    Der Dateninhalt ist dann im Bild AERO_I message dargestellt.


    Soweit meine geruhsame Wochenendtätigkeit. Versucht es einmal selber. Der Aufwand ist Dank Otti extrem gering.


    73 de Roland

  • Hallo


    warum sieht das bei mir so aus?
    ich bekomme keinen sauberen Decodierungen.
    Hab mal auf AOR-W 1545,123 ausgerichtet, recht starkes Signal...

  • Ich denke mal, das ist die falsche Baudrate. Ich habe daher vorher nachgemessen, welche das ist. Bild 3 mit 600 Bd!
    Bei Dir sind aber 1200 Bd eingestellt.
    Ansonsten falscher Träger. Nicht alle Träger haben immer Datenübertragung.

  • Hallo zusammen,


    endlich mal wieder ein "gescheites" Thema zu dem ich gerne mal etwas mitdiskutieren möchte... :icon_biggrin_1:


    Jemand fragte oben nach dem Empfangsequipment.....die Signale sind i.d.R. etw. stärker als die vom Inmarsat-C Standard. Also wer eine Inmarsat-C fähige Empfangsanlage hat, der kann damit auch die Slow-Speed Aero-L Kanäle empfangen. (nur haperts da an den verfügbaren Decodern, hust hust)



    Triker :
    Sehr schöne Screenshots - ich hänge später auch noch welche dran...




    Ihr müsst bei den Baudraten aufpassen, insbesondere weil es da gerne ein "Mischmasch" gibt.
    Einige Programme (und Frequenzlisten) listen die Baudrate andere die Symbolrate !!!


    Ich versuch es mal für mitlesende Einsteiger simpel zu erklären:
    Es gibt quasi die "Netto Baudrate" (also der Datenstrom, z.B. Messages, Mails u.s.w. der vom Computer gesehen wird)
    Es gibt die "Symbolrate" (also sozusagen die Datenrate mit der die Bits auf dem Funkkanal übertragen werden)



    Viele Verfahren (Insbesondere auch auf Inmarsat) verwenden jedoch eine FEC Fehlerkorrektur auf Basis eines Faltungscodes (Convolutional Encoder). Typisch ist z.B. ein 1/2 Rate encoder nach dem Nasa Voyager Standard, wie er auch bei den älteren Inmarsat Standards (C und Aero) verwedet wird.


    Als Resultat werden zur Fehlerkorrektur doppelt so viele Bits gesendet, wie eigentlich im Datenstrom vorhanden sind. Also wenn ein Terminal einen 600 bit/s (Baud) Datenstron senden will, dann wird daraus bei BPSK (oder FSK) Modulation ein Datenstrom von 1200 bit/s "over the Air"......oder man spricht von 1200sym/s...



    Bei inmarsat-C z.b. wird mit 1200 Sym/s gesendet, aber die Datenrate als solche ist nur 600 Baud.
    Landläufig wird aber oft von 1200 Baud BPSK gesprochen (auf Frequenzlisten und bei Freewaredecodern)



    Bei Aero-L verhält sich das ähnlich. Das in den Screenshots gezeigte W-Code zeigt die "Nettorate" an.
    (nicht die Symbolrate "over the air", die doppelt so hoch ist)


    Zu erkennen sind die zwei Geschwindigkeiten sehr einfach :icon_idea2_1: auf dem SDR Wasserfall.
    Die ca. 600 Hz breiten Signale sind die 600 Baud / 1200 sym/s
    Die ca. 1200Hz breiten Signale sind die 1200 Baud / 2400 Sym/s



    Jetzt sagt der eine oder andere:
    "Moment mal, sind die Signale nicht viel zu schmal, für eine so hohe Symbolrate?"


    Wenn es tatsächlich "Standard" DPSK wäre (wie W-Code anzeigt und Triker "ausgemessen" hat), dann müssten sie eigentlich doppelt so breit sein !!!



    Warum sind dann diese Signale so schmal?
    Ganz einfach - es handelt sich nicht um ein klassisches DPSK Signal.
    Ein Standard DPSK Signal wird ja i.d.R. um +/- 180 Grad umgetastet.
    (sowie bei BPSK auch)


    Bei den Aero slow speed Kanälen (bis 2400 sym/s) wird aber mit + / - 90 Grad umgetastet !
    Und zwar immer im Verhältnis zur vorhergehenden Phase (also schon eine Art von DPSK)
    Zusätzlich wird das Signal mittels 40% Root Raised Cosine Filter Pulsgeformt.
    Daher sind diese Signale so Messerspitz und steilflankig im SDR Wasserfall.


    Ein normales BPSK oder DPSK wäre viel breiter und weniger schmal abfallend mit mehr Seitenbandrändern - so wie man es von Inmarsat-C ja kennt.


    Im Prinzip handelt es sich daher fast um GMSK Modulation....
    (aus diesem Grund stehen die auch auf der UHF Satcom Liste als "GMSK" gelistet - zumindest beim AOR-E)



    Triker :
    Was mich wundert ist, dass Du so eine saubere Phase-Constellation hinbekommst.
    Kann es sein, dass Du die halbe Symbolrate eingestellt hast, und somit 180 Gradsprünge misst?
    Normalerweise bekommt man bei Aero eher eine Kreisförmige Constellation Anzeige, da es ja nie durch die Mitte geht, sondern sich die Phase ständig um 360 grad herum dreht mit dem Bitstream...


    Man könnte sich ja auch mal ein Phase Transition Chart anschauen, dann müsste man sehen, dass die Phasensprünge nicht durch die Mitte gehen.


    Interessant wäre auch eine Analyse mittels Fast Autocorrelation.
    Da müsste man bei 500ms einen Peak sehen, da dies die Framelänge ist.
    Da wird immer ein 32bit Synchword als Preambel gesendet.
    (ist sogar per Ohr schön hörbar)



    Greetz,


    otti

  • Hier noch ein Screenshot soeben mit meiner Omni - Rundstrahlantenne aufgenommen.
    (kommerzielle Inmarsat-C Antenne von einem Schiff, siehe meine anderen älteren Threads hier)


    Die hier sichtbaren starken Kanäle sind vom AOR-W (54 West), da der AOR-E (15W) am momentanen Antennenstandort etwas abgedeckt ist..
    Die eher schwächeren Streifen auf der rechten Bildhälfte sollten vom AOR-E sein... :icon_biggrin2_1:


    Man sieht sehr schön die in meinem obigen Post erwähnten schmalen und breiten Streifen...


    Im "VFO" vom HDSDR ist da gerade ein 2400sym/s Signal eingestellt (auch im unteren Audiowasserfall sichtbar).
    Bedingt durch die GMSK artige Modulation ist das Signal nur eine halbe Symbolrate breit....also sehr effizient in der Frequenzausnutzung.


    Greetz,


    otti

  • danke für deine interessante Erklärung.
    es ist mir bis jetzt nie gelungen, so schön zu decodieren wie Triker. ich kann 3 inmarsats empfangen (ior, 24E und 15w wobei eig. der 24E am stärksten kommt und da gibts genau 3 Aero-i signale eins mit 600 und 2 mit 1200. Das hat WC so gemessen. aber wue gesagt komnen nur hex zahlen und wenn ich umschalte kommt nix oder schrott. kann es sein das da drüber keibe Acars/Atis Meldungen laufen?
    wie siehts da bei Aor-E aus?

  • Hi,


    sowie mir mitgeteilt wurde (habe leider keinen sündhaft teuren Aero Decoder) sind die Slow Speed Kanäle hier in unseren Breiten nicht so sehr frequentiert...deshalb vielleicht Trikers AOR-W Nutzung???


    Aber vielleicht kann Roland das mal bestätigen und mal einen Tipp für einen der "most Busy" Kanäle auf AOR-E abgeben?
    (so wie z.B. beim Std-C wo bei Burum Netherlands LES und France Telecom LES eigentlich immer am meisten los ist)


    Der Aero-L Standard mit slow speed ist ja eher was für kleinere Flugzeuge und davon sind die meisten nicht mit SATCOM ausgestattet in unseren Breiten.
    Der Aero-L Standard basiert auf Omni Antennen (so wie z.B. Inmarsat C auch) bei der Aeronautical Earth Station Seite.


    Mehr los ist da wohl auf den Aero-M und Aero-H Kanälen (Medium und High Gain Antennen) mit größeren Flugzeugen.
    Auf 15W soll da z.B. auf der ca. 1546.060 (ca. 1 Mhz über den low speed) gut ACARS artiger Traffic sein...das ist dann in einer Art OQPSK mit 10500 sym/s. Die dicken Transatlantik Brummer sind da zu Gange (also so A330, 340, B767, 777, 747 u.s.w.).
    Den müsste der W-Code ja Laut "Verkaufsprospekt" auch können....


    Allerdings gibts bei allen Aero Channels immer nur den Rückkanal, also vom Boden ins Cockpit....nicht umgekehrt.
    Also auf Transatlantik-Positionsdaten u.s.w. muss man wohl verzichten.


    Greetz,


    otti

  • Hi Otti,


    ich glaube, Symbolrate, Baudrate und Datenrate sind etwas durcheinander gekommen. Oder ich habe Deinen Text nur nicht richtig verstanden.


    Bei PSK und QAM spricht man eigentlich immer von Symbolrate. Je nachdem, wieviele Bit pro Symbol übertragen werden, ergibt sich dann die Datenrate.
    Bei BPSK wird 1 Bit, bei QPSK 2 Bit und bei 8PSK werden 3 Bit pro Symbol übertragen.


    Man verwendet aber häufig für den Begriff Symbolrate auch Baudrate.


    Wenn bei Aero-I 600 Bd oder Symbole/s übertragen werden, ergibt das eine Datenrate von 600 Bps, denn es wird ja immer nur ein Bit pro Symbol übertragen. Das schliesst aber jede FEC schon ein. Also bei FEC 1/2 haben wir nach Entfernen aller Header oder Korrekturbits eine reine Nutzbitrate von 300 Bps.
    Würden wir QPSK verwenden, könnte man in dem Signal 1200 Bit/s unterbringen, da wir ja zwei Bit pro Symbol übermitteln.


    Ich habe die reine Baudrate=Symbolrate gemessen. Man kann das auch am Spektrum sehr schön sehen, da die Bandbreite des Signals irgendwo zwischen 600 Hz und 800 Hz liegt.
    Ich habe übrigens bei der Phasendarstellung einen kleinen Fehler gemacht. In Proceed kann man die Kanaldekodierung darstellen und erhält nur zwei Punktwolken.
    In der Luft müssen aber für eine DBPSK aber 4 Punktwolken zu sehen sein. Ich habe das Phasendiagramm für eine DBPSK angehängt.
    Ich werde meine Antenne mal auf AOR-E stellen. Mal sehen, ob ich auf den Kanälen mehr "finde".


    Gruss
    Roland

  • Danke Roland. bin schon gespannt darauf...
    Was ist eig. mit diesen, lt. SDR, 3 AERO-I Kanälen auf 1546,70...die relativ breit sind?
    da kommt nur gepiepse und ist sicher eine weitaus höhere Baudrate. steht aber nichts von der Baudrate auf UHF Satcom.

  • hmm die sehen aus wie 64k Kanäle, also mit sicheheit kein Aero-I.
    Um 1545.050 ist ein Paket aus 5 Kanälen. Die senden alle Messages. wenn auch nur sehr kurze, aber die Adressen und Texte sind da.
    Hierbei handelt es sich um drei 600Bd und zwei 1200 Bd Kanäle. Also gehen tut da was....

  • Hallo,


    die Kanäle die Keyhole meint sind wahrscheinlich diese hier unten im Anhang....
    Der in der Mitte (bei circa 1546.070 ist besonders stark)


    Kanäle mit 64k gibts beim alten Aero Standard nicht - maximum ist 21k Channel rate.
    Alles schnellere sind schon die neueren Aero Generationen für Breitband Connectivity.


    Das sind 3 x Aero GES Kanäle mit 10500 Baud (oder Sym/s ?) OQPSK


    Dort ist der meiste "classic" Aero Traffic von den Transatlantik Fliegern.
    Sollte W-Code können....


    Gruss,


    Otti

  • nein ich glaube nicht dass Wcode das kann. Das kann nur Aero-I mit 600,1200,2400 und 5250 und als einzigen Mode mit 10500 ist VDL2 implementiert...

  • Doch kann er - Du musst nur 5250 Baud wählen :icon_biggrin_1:


    Siehe meine Mail von oben.....Gesendet werden 10500 bit/s "over the air", daher auf vielen Frequenzlisten als 10500 Baud Kanal gelistet.
    (5250 sym/s als OQPSK, also 2 bit pro Symbol = 10500 bit/s)


    In den Inmarsat Spezifikationen spricht man auch gerne von "Channel rate" - für diesen Kanal ist das 10.5k channel rate.
    (das ist der P-Kanal von Inmarsat-Aero-H, die langsameren sind die P-Kanäle von Inmarsat Aero-L und Aero-I)


    Bei dem Aero Decoder musst Du also einfach 5250 Baud einstellen, dann sollte es gehen, bei ausreichend SNR und korrekter Abstimmung.
    Weiter kann ich leider nicht helfen, da ich ja keinen solchen Decoder besitze, nur Screenshots und Youtube Videos zu dem Thema gesehen :-)


    Probier es mal aus, das sollte gehen.


    Greetz,


    Otti