La stazione meteor scatter del GABB si rinnova (parte seconda)

di Giuseppe Massimo Bertani 

Novità software

La soluzione descritta nel precedente articolo e da me utilizzata per circa un anno
(Chiavetta DVB-T USB + HDSDR impostato come ricevitore LSB + uscita audio cuffie cortocircuitata con un cavetto a doppio jack stereo con l'ingresso del microfono + analisi dello spettro audio mediante SpectrumLab, il tutto in esecuzione su un laptop HP zv6000)
pur producendo screenshots automatici di un certo effetto (vedasi Orionidi 2015 sulla nostra pagina Facebook) non consentiva di andare molto oltre, per i seguenti motivi:

1. Gli spettri si ottengono demodulando in SSB un segnale radar (per sua natura non modulato) al fine di ricavarne un pattern audio da sottoporre ad analisi. Questa è infatti la tecnica che viene usata normalmente quando si abbina un ricevitore tradizionale ad un PC: si prende l'uscita audio e la si manda al PC che ne ricava un bello spettro dettagliato.
   Il mio caso però era diverso: io usavo un ricevitore digitale – la chiavetta DVB-T – e il PC ricavava subito uno spettro radio con HDSDR dove però - data la banda molto più larga occupata da un segnale radio rispetto ad un segnale audio – gli echi meteorici risultavano meno appariscenti.
   Demodulando quel segnale in LSB e inviando il risultato a SpectrumLab per una seconda analisi, gli spettri diventavano più appariscenti ma nascevano sempre dalle stesse informazioni; era come guardare una foto su un giornale con una lente di ingrandimento.

2. A parte il collegamento audio, non c'è alcuna comunicazione tra i due programmi che lavorano l'uno all'insaputa dell'altro; il primo per ricevere gli echi e il secondo per rappresentarli sullo spettro audio e catturarli. Mettere a punto il sistema significa quindi agire sulle impostazioni dei due programmi fino ad ottenere la combinazione più prossima possibile a quella ideale.

3. I due programmi non effettuano ulteriori elaborazioni dei dati acquisiti una volta registrati su file. Per generare ad esempio una tavola di frequenza oraria occorre comunque dell'altro software aggiuntivo, da configurare a sua volta.
   
   

Echoes è nato come tentativo di risolvere questi problemi. Sviluppato a fasi alterne a partire dal 2015, nell'anno successivo veniva già utilizzato nella cattura di echi meteorici. Con esso infatti sono state catturate le immagini raccolte nei nostri album fotografici su Facebook: Perseidi 2016 , Quadrantidi 2017, Orionidi 2017 e Geminidi 2017 .

Screenshot generato durante il passaggio dello sciame delle Geminidi, Dicembre 2017

Questo programma lavora solo sullo spettro radio ed effettua diversi tipi di registrazione dati e screenshot. Può essere anche configurato per lavorare senza interfaccia grafica, ovvero senza visualizzare lo spettro in tempo reale ma raccogliendo i dati che possono essere convertiti in spettrogrammi successivamente, mediante GNUplot o programmi simili di analisi matematica. E' possibile generare anche un report in html.

Spettrogramma generato da GNUplot a partire dai file dati generati da Echoes

Echoes è multipiattaforma e attualmente (versione 0.19) gira su Windows e Linux, sia a 32 che 64 bit. Può girare anche su  macchine dalle risorse più limitate, come il Raspberry PI , in quanto, generando solo lo spettro radio, richiede meno potenza di calcolo dei due programmi che girano in simultanea descritti sopra.

I Raspberry B+ di terza generazione riescono a fare girare il programma completo con prestazioni comparabili a quelle di un netbook, anche se quello che ho provato io è internamente molto rumoroso e sporca lo spettrogramma da renderlo inutilizzabile. Lo stesso problema è stato rilevato anche da altri utenti. Quindi a meno che non ne abbiate già uno a disposizione per provare, non consiglierei di comprarlo esclusivamente per installarvi Echoes, potrebbe rivelarsi una delusione come lo è stato per me.

[Postilla del 1/3/2019:   ho poi verificato che in realtà quel rumore è esogeno; per qualche ragione, nei dintorni di casa ho qualcosa che trasmette un segnale fisso sui 144.000 ed è molto forte, ultimamente mi sta dando noie anche con il PC infatti da qualche mese non pubblico più  i conteggi che raccolgo perchè vengono pesantemente falsati da questi disturbi.]

Echoes rileva molti disturbi quando gira su un Raspberry PI di seconda e terza generazione

Dal momento che esistono anche altri Mini-PC in commercio, può essere che alcuni di questi funzionino meglio del Raspberry. Aggiungo infine che il Raspberry di prima generazione (2013) non soffriva di questo problema, ma era molto lento e questo andava a scapito della risoluzione temporale degli spettri.

A partire dalla versione 0.18, Echoes è diventato un progetto Open Source, ospitato su SourceForge. L'apertura del progetto mira ad ampliare la base di utenza, le piattaforme hardware e software supportate e le funzionalità, affinchè il programma divenga sufficientemente maturo e robusto.  Echoes, ad oggi, è stato sperimentato su cinque differenti tipi di macchine; tre computer portatili (il già citato zv6000, il mio laptop da lavoro HP ProBook I-7 Win10 da 16GB, un netbook Acer Aspire One e due Raspberry-PI B+ di prima e terza generazione).

Per rendere più agevole la diffusione, il programma è accompagnato da un manuale disponibile per ora in tre lingue: Italiano, Inglese e Francese (grazie al volenteroso Jean Marie Polard F5VLB). Anche il programma è multilingua, nasce con Italiano e Inglese ma è relativamente semplice tradurlo anche in altre lingue.

Echoes è disponibile per il download a questo link.

Per domande, commenti o entrare in contatto con altri utenti di Echoes consiglio di registrarsi ai: forum Echoes

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Questo video è stato realizzato durante le registrazioni per lo sciame delle Geminidi 2017.