接收业余卫星信号（想从太空接收无线电SSTV信号吗）

你有没有想过从太空接收无线电信号？它比你想象的更有趣，也更容易！昨晚，火腿小伙伴留言：

晚上22点左右用建伍th28a手台终于抄收到国际空间站的信号了，就是有点兴奋忘记录音啦！

恭喜啦！成功收到来自国际空间站的信号！

今天，电台小叔BG5WKP给大家推荐一篇文章，如何通过业余电台接收来自空间站的图片，趁热打铁一下。

什么是慢速扫描电视（SSTV）呢？简单的说就将图片转换为声音（类似于传真机或拨号调制解调器噪音）通过无线电传输声音，并将接收到的声音转换回另一端的图片。国际空间站（ISS）历史悠久，为全球活动传输SSTV图片，每次活动都持续数天，世界各地的人们将电台调到国际空间站下行频率，并在每次飞越家中上空时尝试接收图片。

本教程于2019年4月12日进行了传输，以庆祝Yuri Gagarin于1961年发布的周年纪念日，以及20年后即1981年的第一架航天飞机。

俄罗斯MAI-SSTV活动计划于6月5日（星期三）格林威治标准时间12:00-16:00（北京时间: 20:00—24:00）和6月6日格林尼治标准时间11:30-15:30（北京时间: 19:30—23:30）举行。您可以在ARISS-SSTV博客上关注这一点，以及任何未来的细节。

你需要做哪些准备？

• Raspberry Pi 2B或更高版本
• 3.5毫米扬声器或耳机
• RTL-SDR USB加密狗（可以搜索'RTL2832U'）带有良好的鞭状或偶极天线
• 卷尺，至少1米

安装先决条件并设置时间

我们假设您正在运行Raspbian Stretch Desktop版的全新安装并在线。

首先，将音频输出切换到3.5毫米耳机插孔。 PulseAudio将系统音频作为输入设备回送的方式需要这样做。在Raspbian桌面上，只需右键单击菜单栏中的扬声器图标，然后选择“模拟”。

然后，打开终端并为项目安装所需的软件：

1 sudo apt-get update2 sudo apt-get install rtl-sdr sox pulseaudio qsstv ntpdate -y

接下来，设置您的时区并从互联网上提取正确的时间。在Raspbian主菜单中，转到首选项> Raspberry Pi配置>本地化选项卡>设置时区，相应地更改区域和位置，然后单击确定。

最后，返回终端窗口拉出时间：

1 sudo ntpdate pool.ntp.org

请注意，右上方的桌面时钟仅每分钟更新一次。

安装并测试RTL-SDR加密狗

将RTL-SDR加密狗插入您的Pi并拧入天线（在此阶段它可以放在您的桌面上）。然后验证RTL-SDR是否正在使用rtl_test程序。在终端窗口中，输入：

1 rtl_test

如果您看到“无法打开rtlsdr设备”错误，请移除加密狗，重新插入，然后再次尝试rtl_test。 请大约30秒钟，并留意有关样品丢失的任何信息。 30秒后按CTRL C. 丢失100个字节左右是可以接受的。

收听商业调频广播电台

让我们调整一个商用调频广播电台，检查加密狗和天线是否正常工作。下面的命令将原始数据从rtl_FM传输到'play'，然后产生音频输出。修改-f之后的值以指定您自己的FM电台/频率，并且不要忘记在数字后面加上大写M，这样它就知道你的意思是兆赫而不是赫兹（98.8MHz是英国的BBC Radio 1）。在终端中，输入：

1 rtl_fm -M wbfm -f 98.8M |play-r 32k -t raw -e s -b 16 -c 1 -V1 -

请注意，输出中的“Tuned to”值不匹配。这是由于所有SDR硬件的属性，称为“DC尖峰”，可以忽略。插入扬声器/耳机，您现在应该能够听到商用FM电台的声音。如果音频有噪音，请移动天线或使用更近的发射器选择不同的FM广播电台。按CTRL C退出rtl_fm。

设置QSSTV

QSSTV是一个程序，它将监听Raspberry Pi上的音频输出，并在ISS在范围内时解码来自传真/调制解调器噪声的图像。我们只是检查设置是否正确。在主菜单中，选择Internet> QSSTV，然后选择选项>配置，并在声音选项卡中选择以下选项：

• 音频接口 - PulseAudio
• 输入和输出音频设备 - 默认 - 通过PulseAudio声音服务器播放/录制
• 声音输入 - 来自声卡
• 声音输出 - 声卡

单击确定。接下来，运行Calibrate功能，去泡一杯茶/咖啡：选项>校准。两个进度条均达到99％时，单击“确定”。

测试音频解码图片

现在已经设置了QSSTV，我们可以下载测试音频文件，播放它，然后慢慢看到图片。 在终端中，输入：

1 wget https://raw.githubusercontent.com/davidhoness/sstv_decoder/master/sstv_test.mp3

在QSSTV中选择“接收”选项卡，然后选择以下设置：

• Use VIS – on
• Auto Slant – on
• Autosave – on
• Signals – Normal
• Mode – Auto

单击播放►按钮。 什么都不会发生，但只需点击它即可启动接收器。

在Chromium浏览器中打开sstv_test.mp3。 您可以从文件管理器中拖放文件，也可以在地址栏中输入file：///home/pi/sstv_test.mp3。

让它播放并观看图片出现在QSSTV中。 请注意屏幕右侧的波形和瀑布显示活动。 其他SSTV测试记录可在网上找到。

准备下一个SSTV活动

要从国际空间站获取图片，您需要了解三件事：

• 当ISS将发送SSTV信号时。它并不总是在开启。
• SSTV信号将在什么频率上传输（通常为145.8MHz）。
• 当国际空间站飞越您的位置的时间。

国际空间站每天飞越大多数地方几次（除非你住在北极/南极）。您可以在ARISS SSTV网站上了解国际空间站的传输时间。

请注意，2019年4月12日开始的SSTV活动庆祝Yuri Gagarin于1961年发布，20年后的第一次航天飞机于1981年开始。这些活动通常持续几天，这意味着您将获得多次ISS通过期间的SSTV信号。

国际空间站何时飞过我？

您可以使用许多网站，但您的作者个人最喜欢的是heavens-above.com。

点击右上角的“未指定”以设置您的位置。在“输入要搜索的位置”中键入您的邮政编码和国家/地区，然后单击“搜索”。向下滚动并单击“更新”。你现在回到主页;在“卫星”下，单击“国际空间站”。对于“要包含的通行证”，请选择“全部”。

现在显示的表格列出了即将到来的ISS通行证的时间。“最高点”下的Alt值是地平线上方的最大高程; 90意味着它直接在头顶上。具有较高最大高度的通过将比较低的通过提供更好的结果。单击表格中的任何一行显示该过程的天空图表。想象一下，将这张照片放在头顶，并将其与指南针方向对齐。该线显示了ISS的飞行路径，这对于粗略定位天线非常有用。查看“地面轨迹”也很有用。在国际空间站飞过之前，提前计划并安排地面站的时间。

调整天线

如果您使用的是RTL-SDR套件天线，请阅读相关入门指南。

最好根据偶极子计算器调整伸缩臂的长度，使天线的谐振频率与145.8MHz相匹配。这将有助于从低海拔通道中获取较弱的信号。

在Desired Frequency下，输入145.8。在“选择天线计算”下，选择“单面”。单击“计算”。答案应该是48.9厘米。

请记住，天线基座的每侧约有2厘米的金属。因此，在拧入天线杆之前，请使用卷尺，使其长度减去2厘米（不包括螺纹）。它不一定是完美的，但要尽可能接近它。

部署天线

作为一般规则，尽量使天线尽可能高，并且能够清楚地看到各个方向的天空。在外面总是更好，但你仍然可以从房子内部获得信号，虽然这样你只会在照片中看到更多的噪音。然后，在偶极臂平坦的情况下，将它们与您在heavens-above.com上找到的ISS的飞行路径大致对齐，并将两个臂向上弯曲成直角V形。您不需要为每次传递重新对齐它，但如果您这样做，它将产生更好的结果。

与精确科学相反，天线及其性能有时是一种艺术形式。在不同的ISS通道上尝试不同的配置。例如，尝试一个水平臂和一个垂直臂。

再次设置正确的时间

QSSTV使用UTC时间文件名保存解码图像，这在以后计算出来自哪些ISS通道时非常有用。在终端中，输入：

1 sudo ntpdate pool.ntp.org

调入ISS频率

我们将再次使用rtl_fm，但请注意该命令与商业广播电台不同。商业无线电台使用宽带FM，而ISS SSTV传输使用窄带FM，因此我们必须以不同的方式设置rtl_fm。在终端中，输入：

1 rtl_fm -M fm -f 145.8M -s 48k |play-r 48k -t raw -e s -b 16 -c 1 -V1 -

您现在应该能够听到白噪声（不要忘记兆赫的大写字母M），但是当ISS飞越并且传输激活时，这将变为传真/调制解调器噪声。保持此窗口打开。国际空间站连续发射一张照片约两分钟，下一张照片开始前又有两分钟的关闭时间。

• 启动QSSTV
• 在Raspbian主菜单中，选择Internet> QSSTV。在QSSTV中选择“接收”选项卡，然后选择以下设置：
• Use VIS – on
• Auto Slant – on
• Autosave – on
• Mode – Auto
• Save if Complete (%) – 10

单击播放►按钮。右侧的波形和瀑布显示应显示来自rtl_fm的噪音。让QSSTV运行。

什么是多普勒频移？

多普勒频移的一个常见例子是当警车或救护车超过您时听到的音高变化。与警报器的发射频率相比，您在接近时听到的频率更高，在经过的瞬间相同，在出发时更低。无线电波与声波一样发生同样的事情。国际空间站以每秒7公里的速度移动！

为了弥补这一点，地面站必须在ISS接近时（从145.8MHz以上开始~3.5kHz）不断地重新调谐它们的接收器，通过开销（准确地达到145.8MHz），然后飞走（在145.8MHz以下结束~3.5kHz）。新闻是QSSTV很聪明，可以通过跟踪ISS飞过的音频信号的中心频率进行补偿。所以你不需要做任何事情！

补偿多普勒频移（可选）

它并没有多大区别，但是如果你想对此有一些乐趣，你的作者已经创建了一个Python脚本来补偿多普勒频移。它使用ephem跟踪ISS，计算ISS传递时的校正频率，并使用UDP套接字重新调整rtl_fm。

要使用它，首先需要运行sudo pip3 install ephem，然后在另一个终端窗口中启动脚本。但首先，您需要修改代码以设置您的位置。请参阅顶部的LATITUDE，LONGITUDE和ALTITUDE变量。从heavens-above.com的右上角获取值，然后估算您的海拔高度。

等待国际空间站到达

您可能希望在一夜之间或周末离开地面站以捕获多个通行证。返回时，选择QSSTV中的“图库”选项卡以查看收到的图像。或者，当国际空间站在您之上时，观看现场直播的图片总是令人兴奋！

获得SSTV奖！

在Raspberry Pi上，解码后的图片可以在/ home / pi / qsstv / rx_sstv中找到。您可以将它们上传到ARISS SSTV网站进行验证和识别。

在ariss-sstv.blogspot.com上查看活动信息，了解如何申请奖励证书。这将是一个PNG文件，通过电子邮件发送给您，并显示一个唯一的号码。祝好运！

后退模式

如果你们中的任何人试图在2019年4月11日至14日期间从国际空间站接收SSTV，你会注意到音调太安静而无法解码的问题。在操作上，这被认为是由ISS上的错误的同轴开关/耦合器导致信号弱化引起的。找出哪一个有问题对于机组来说是一项耗时的任务，并且无法保证它将在下一次事件中完全修复。

因此，如果它再次发生，这种后退模式允许您记录每个ISS传递的广播，然后在Audacity等音频工具中对其进行后处理，之后您可以回放音频并正确解码图像。如果声音级别固定，那么原始指令仍然可以使用。

为了简单起见，选择了原始方法，其中rtl_fm和QSSTV保持不断运行，因此每个解码图像的文件名也将方便地记录ISS广播图像的时间。当你上传它们进行识别时，这可以节省你的工作量。这样，您需要在上传图片之前进行时间计算。

下载先决条件

如果您还没有完成，请执行原始说明中的步骤1到5（直到“准备下一个SSTV事件”）然后安装Audacity

1 sudo apt-get install audacity

一旦安装，它应出现在声音和视频菜单下。运行它，如果询问有关导入音频文件的选项，请选择直接从原始文件读取未压缩音频文件的选项（更快）。您也可以在编辑>首选项>导入/导出下更改此项。你现在可以关闭Audacity。

像以前一样部署天线

从原始说明中重复步骤7,8,9和10（从'ISS飞越我的时间'到'什么是多普勒频移'）以使您的无线电设备全部设置完毕。确保设置正确的时间，因为record_iss.py中的代码需要正确预测ISS何时在您上方的天空中。

下载ISS录制脚本

我们已经方便地制作了一个python脚本来为您排序，每当ISS到达您的位置时，脚本将运行rtl_fm并保存一个日期标记的原始数据文件，我们稍后可以在Audacity中处理。

1 sudo pip3 install ephem2 3 wget https://raw.githubusercontent.com/davidhoness/sstv_decoder/master/record_iss.py4 chmod x record_iss.py

请务必修改代码以设置您的位置。请参阅顶部的LATITUDE，LONGITUDE和ALTITUDE变量。从heavens-above.com的右上角获取值，然后估算您的海拔高度。

开始录制

您现在要做的就是启动record_iss.py并让它保持运行，确保您在线，这样它就可以下载ISS遥测并使其保持最新状态。对于每个ISS传递，将创建带时间戳的.raw文件，您可以使其无人值守运行并稍后检查原始文件。

python3 record_iss.py

让它继续运行并等待ISS到达，同时检查ariss-sstv.blogspot.com以找出SSTV传输何时处于活动状态。

后处理音频

在当天的最后一次ISS传递之后（如heavens-above.com上所示），您将有机会发布处理.raw文件并收听音频。

Start > Sound & Video > Audacity

File > Import > Raw Data

浏览并选择要导入的.raw文件;

在导入对话框中选择以下选项;

Encoding – Signed 16-bit PCM

Byte order – Little-endian

Channels – 1 Channel (mono)

Start offset – 0 bytes

Amount to import – 100%

Sample rate – 48000

单击导入。进度条将显示一两个时间，您应该能够看到音频波形。通常使用SSTV音频时，它看起来完全平坦，没有您在查看音频波形时可能会看到的峰和谷。

单击顶部的绿色播放按钮以收听音频。可以通过在任何点单击波形来跳过。请注意，如果您想在一个屏幕上进行整个录制，缩放按钮在此处也很有用。

如果音调的音频电平很安静，可以在Audacity菜单中使用效果>放大或效果>标准化。尽量避免削波，其中波浪的顶部和底部被剪裁，因为这实际上会删除信息，并会对您获得的最终图片产生负面影响。

一旦你开心，你可以导出到WAV，这样其他应用程序也可以播放音频。

文件>导出音频

在名称框中用wav替换aiff，检查文件类型是否为WAV（Microsoft）签名的16位PCM，然后单击“保存”。

解码图片

启动 QSSTV

Internet > QSSTV

在QSSTV中选择“接收”选项卡，然后选择以下设置：

Use VIS – on

Auto Slant – on

Autosave – on

Mode – Auto

Save if Complete (%) – 10

点击 ► 按键

现在使用Audacity或您喜欢的任何音频播放工具播放后处理音频（避免使用VLC）。如果一切按计划工作，图片应该慢慢显示。请注意，录音可能包含ISS传递过程中收到的噪音和干扰，虽然可以在Audacity中清理，但您仍然可以接受录音中的内容。

上传图片

您可以从原始说明重复步骤16以上传图片，但在指定接收图片的时间时需要小心。 QSSTV文件名将包含解码时的时间戳（不是实时），并且网站想知道您从国际空间站接收实时传输的时间。

对于每张图片，您可以通过将.raw记录中的时间戳添加到“音频位置”值（播放期间参见Audacity的底部）来播放该图片的色调。该网站只询问最近的分钟。

另请注意，并非国际空间站的所有SSTV事件都为参与者提供官方证书，请检查ariss-sstv.blogspot.com上的信息，以确定证书是否可用。

祝好运！

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国际空间站SSTV慢扫视电视将于6月5日至6日拉开大幕

俄罗斯MAI-SSTV活动计划于6月5日（星期三）格林威治标准时间12:00-16:00（北京时间: 20:00—24:00）和6月6日格林尼治标准时间11:30-15:30（北京时间: 19:30—23:30）举行。

ARISS表示他们预计在SSTV模式PD120中传输速率为145.800 MHz FM。

点击此处查看更新：https://twitter.com/ARISS_status

本次通联活动国际空间站俄罗斯段中的计算机，该计算机存储图像，然后使用位于使用Kenwood TM D710E收发器的服务模块中的ARISS业余无线电台将图像传输到地球。

本次活动使用PD-120 SSTV模式在145.800 MHz FM上传输。

欢迎业余无线电操作员和其他无线电爱好者在http://www.spaceflightsoftware.com/ARISS_SSTV/index.php

上发布他们收到的图像。

请注意，该活动取决于国际空间站上的其他活动，时间表和宇航员责任，并可能随时更改。

您可以使用在线无线电接收来自国际空间站的信号：

•SUWS WebSDR位于伦敦附近的Farnham http://farnham-sdr.com/

•R4UAB WebSDR位于欧洲俄罗斯 http://websdr.r4uab.ru/

ISS SSTV信息和链接：https://amsat-uk.org/beginners/iss-sstv/

source：AMSAT UK

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