Радио вчера, сегодня и завтра...

Радиовещание, как «газета без бумаги и без расстояний», насчитывает уж более ста лет. Вспомним какие этапы прошло радиовещание за это время.

Вначале радиостанции передавали только важные информационные сообщения. Например, крейсер "Аврора" 7 ноября 1917 года (по-новому стилю) передал воззвание «К гражданам России!». В России началась рабоче-крестьянская революция, получившая в последствие эпитет "социалистическая". Поскольку радиограммы передавались телеграфом, т.е. азбукой Морзе, их могли принимать только радисты-"слухачи" и многие радиолюбители знающие указанную выше азбуку. Далее, массовым распространением новостей занималась уже бумажная пресса. По-сути, радио тогда было вспомогательным инструментом для обычных газет и журналов. Тем не менее, начало радиовещанию положили именно первые искровые передатчики.

Затем быстрыми темпами начало развиваться звуковое радиовещание. Это происходило с середины 20-х годов не только в Советской России, но во многих западных передовых странах. Радиопередатчики становились все более мощными и работали на длинных, средних и коротких волнах. Во-второй половине ХХ века стало популярным радиовещание на ультракоротких волнах. Радиус вещания УКВ передатчиков редко превышает 100 км, ибо сказывается кривизна круглой Земли, зато частотная модуляция отличается лучшим качеством передаваемого сигнала. Именно поэтому вещание на УКВ распространено и сегодня. Мало кто знает, кроме радиолюбителей, что аббревиатура FM обозначает частотную модуляцию (Frequency Modulation - FM).

В США еще существует радиовещание через специальные спутники. Абонент приобретает за 10-15$ за год возможность слушать более сотни радиостанций. Можно ещё вспомнить и вещание через интернет, но нас интересует вещание только посредством радиоволн.

Гораздо интересными являются новые технологии: DRM, DVB, Real Radio и т.д. Позволяющие передавать более качественный звуковой сигнал или большее число радиостанций на несущей частоте. О перечисленных выше стандартах можно ознакомиться в интернете...

Радиовещание текстом
  Или когда вместо песен и речи передаются буквы

В первой части данной статьи был упомянут старейший способ по-распространению информации используя при этом радиоволны. А именно, передача телеграфом текстовой информации. Но, прогресс затронул и эту область радио. Некоторое число информационных агентств, в конце ХХ века, стали работать на коротких волнах телетайпом (RTTY) и факсом (FAX).

Начавшаяся компьютеризация позволила визуально принимать "газету без бумаги и расстояний" у себя дома. Для этого нужно было иметь доработанный радиоприемник, компьютер и соответствующую программу. Заметим, кстати, любой современный смартфон по своим характеристикам во много раз превосходит те старенькие Спектрумы и IBM-ы, которые позволяли читать информационные выпуски...

По мере развития интернета текстовое радиовещание было свернуто. Но, не любителями радио!

Радиолюбители давно используют компьютеры, точнее специальные программы, для проведения цифровой радиосвязи (RTTY, PSK, MFSK и др.). Информацию при этом они передают символьную, т.е. печатают друг другу на клавиатуре... или пишут ее заранее, а потом передают... Но, это не важно. Главное то, что используя радиоволны и сегодня можно передавать тексты. Это уже неплохо, но популярность такого радио при массовом внедрении будет близка к нулю. Ибо для этого нужен радиоприемник на длинные, средние или короткие волны, антенну и компьютер с программой.

Это очень дорого и сложно. Т.е., внедрение текстового радио на ДВ, СВ и КВ экономически бесперспективно. И поэтому вряд ли дело сдвинется с мертвой точки... Кстати сказать, уже немало лет идет разговор о звуковом вещании в DRM-формате. Но, за исключением Индии, мир не торопится внедрять прогрессивные технологии. Для конечного потребителя-слушателя это требует определенных финансовых затрат...

Вернемся к текстовому радио.

Радиовещание текстом почти без затрат(!) очень быстро можно организовать на существующем оборудовании... Если использовать для этого существующий УКВ FM (88-108 мГц) диапазон и передатчики с частотной модуляцией.

Принцип прост: цифровой сигнал формируется на звуковой частоте и подается на обычный аналоговый передатчик. При этом можно передавать сразу десятки независимых текстовых источников. Просто каждый канал будет передаваться на определенной звуковой частоте. В этом звуковом спектре можно разместить немало каналов с текстовой информацией. Частотная модуляция позволяет передавать звуковой сигнал до 15 кГц. Если использовать возможности стерео режима, то число каналов удваивается.

Способов передачи цифровой информации звуковым сигналом очень много! Рассмотрим, для примера, как наиболее распространенные - телетайп (RTTY) и фазовую манипуляцию (PSK).

Начнём со старого доброго телетайпа - RTTY. Если разнос между двух частотным сигналом сделать 150-200 Гц (радиолюбители обычно используют 170 Гц), то канал может занимать до 300 Гц. Т.е, в полосе звуковых частот на УКВ передатчике можно разместить около 50 телетайпных каналов (при скорости передачи 45,45 Бод). Реально каналов несколько меньше из-за гармоник сигналов, которые не должны совпадает с "несущей" частотой других каналов.
Недостатком RTTY является использование букв одного регистра (обычно прописные, или строчные).

Теперь рассмотрим PSK режим. Чаще всего используется режим PSK31. Ширина полосы "теоретически" составляет 31 Гц, но практически до 100 Гц. Этот режим очень медленный, но помехоустойчивый. Поскольку используется обычно на коротких волнах на котором много как атмосферных, так и промышленных помех. Для УКВ с частотной модуляцией целесообразно сделать скорость передачи больше. Например, следует использовать режим PSK125. Ширина занимаемого канала займет также приблизительно 300 Гц.
К сожалению, насколько я знаю, режим PSK имеет лицензию с ограничениями для использования...

Таким образом, независимо от используемого цифрового режима получается около 45-50 каналов. Т.е., "мультиплекс" на несколько десятков каналов на одном передатчике! Даже если будет 30 каналов, то этого немало... Ведь стоит учитывать гармоники и интерференцию звуковых несущих.

Но, это все "теория". Рассмотрим теперь практические, технические аспекты. Они не менее интересны.
Перечислим преимущества на передающей и приемной стороне.


Передающая аппаратура

1) Передатчик УКВ FM не требует переделки. Можно использовать любой, даже старый, для обычного звукового вещания;

2) Используется один передатчик для нескольких десятков каналов текстовой информации;

3) Поскольку мультиплексирование (точнее сказать - микширование) производится на звуковых частотах. То, микшер на 30-50 звуковых каналов является самой "главной" и востребованной частью передающей аппаратуры. На самом деле он может быть любым и дешевым;

4) Звуковой сигнал текстовый передатчик может получать любым способом, включая интернет.


Стоит ещё отметить, что организация и поддержка такого "мультиплекса" не требует больших затрат. Поскольку расходы на такой общий передатчик распределяются на всех "вещателей".



Принимающая техника и программная обработка сигнала

1) Поскольку используется УКВ FM передатчик, то этот диапазон встроен в любой смартфон или планшет. Т.е., приемник и цифровые мощности для обработки цифрового сигнала уже есть. И они конструктивно уже объединены! И вопрос о приобретении приёмной аппаратуры отпадает. Отпадает тот главный вопрос, который тормозит развитие любого цифрового вещания;

2) Необходима программа для вывода текстовой информации. В самой программе при приеме должен выбирается нужный канал. Т.е, задача состоит лишь в создании специальных программ. Но, это гораздо проще, чем создавать принимающую технику с нуля. Кстати, соответствующий радиолюбительский софт уже существует. Легче и дешевле постоянно модернизовать программу - чем перестраивать промышленное производство... Тем более, многие программы пишутся энтузиастами и небольшими компаниями.

Короче, пользователю для приёма текстового радио нужно лишь установить соответствующую программу.


Что передавать?
- Каналы могут быть тематические: спортивные, общественно-политические, юношеские, юмористические и т.д. и т.п.
- Информацию вещательного толка всероссийского масштаба.
- Региональные, местные новости.
- Местный канал может передавать соответствующую информацию: погоду, афишу театров, расписание кинотеатров, расписание автобусов и поездов, рекламу, объявления и т.д.
- Специальный канал может быть отдан для оповещения МЧС, полиции... Можно сделать звуковой сигнал сигнализирующий о поступлении новых сообщений в этом канале. Дело не только в оперативности, но и надежности. Ведь при повреждении вышек сотовых операторов или сетей энергоснабжения сотовая связь и 3G/4G выключается. Радиоканал более устойчив.

Развернув по всей стране сеть состоящую из УКВ передатчиков - в каждой местности достаточно одного - можно очень быстро охватить население страны текстовым информационным полем. Всё для этого уже есть или требует некоторой переделки!

Думается, текстовое радио имеет свою нишу в радиовещании.