WSPR

WSPR (Weak Signal Propagation Reporter, autor Joe Taylor K1JT) je režim určený ke zjišťování, kudy a kam se šíří signál. Vysílač jednou za dvě minuty pošle krátkou zprávu se značkou, lokátorem a výkonem a kdokoli, kdo ji dekóduje, ji automaticky nahlásí do databáze WSPRnet. Tady jsou spoty stanice OK2ZIL, jak je ukládá wspr.live. TX (rezavě) je moje vysílání, které dekódovala protistanice, RX (modře) je vysílání protistanice, které jsem dekódoval na své straně, a TX+RX (půl na půl) znamená, že jsme se dekódovali navzájem (obousměrně). Vysílám nepravidelně, takže spoty nepřibývají každý den; datum posledního je vždy nad mapou.

Jak funguje WSPR OK2ZIL

Vysílá se v dvouminutových slotech začínajících na sudé minutě. Samotná zpráva trvá 110,6 s, je modulovaná 4-FSK rychlostí 1,46 Bd a zabere jen asi 6 Hz, takže se do 200 Hz širokého okénka na pásmu vejdou desítky stanic současně. Zpráva nese značku, čtyřmístný lokátor a výkon v dBm, k tomu samoopravný kód. Dekodér ve WSJT-X pak vytáhne signál až kolem −30 dB SNR (v šířce 2,5 kHz), tedy hluboko pod úrovní, kterou by zachytilo ucho při CW.

Co z toho plyne o šíření

Každý spot je vlastně měření: vím, na kterém pásmu, v kolik hodin UTC, na jakou vzdálenost a s jakým odstupem od šumu se spojení podařilo. Když se data sbírají týdny, ukáže se to, co z jednoho QSO nepoznáš: kdy se pásmo otevírá do kterého směru, jak se s denní dobou mění MUF, jak se chová šíření kolem šedého pruhu při východu a západu Slunce, nebo jak se po erupci a geomagnetické bouři zavře. Pásma 15 a 10 m se otevírají podle sluneční aktivity v daném cyklu, kdežto na 40 a 80 m je DX hlavně v noci, protože přes den signál pohlcuje vrstva D. Na statistice po hodinách a po pásmech to vidíš na vlastních číslech.

Šedý pruh (grey line) je pás kolem terminátoru, tedy místa, kde právě vychází nebo zapadá Slunce. Vrstva D, která přes den na nízkých pásmech signál pohlcuje, tam už nebo ještě není, ale vyšší vrstvy jsou ionizované, takže signál putuje s malým útlumem i na velké vzdálenosti. Nejvíc se to projeví na 160 až 40 m a v datech to uvidíš jako špičky spotů kolem východu a západu Slunce, které se v létě a v zimě posouvají v hodinách UTC.

Kilometry na watt

Je to míra účinnosti známá z QRP: vzdálenost spojení dělená použitým výkonem. Příklad: vysílám 0,5 W (27 dBm) a signál zachytí stanice 9 000 km daleko. To je 9 000 ÷ 0,5 = 18 000 km/W. Stejná vzdálenost při 5 W by dala jen 1 800 km/W. Číslo tedy roste, čím slabší vysílač dosáhne dál. Není to ale míra kvality antény ani vysílače, protože hodně záleží na podmínkách šíření a na šumu a citlivosti protistanice. Hodí se hlavně k porovnání vlastních pokusů (jiná anténa, výkon či pásmo). Mezi rekordy je spot s nejlepším poměrem; u směru RX je výkon ten, který použila vzdálená stanice.

Moje poloha a lokátor

Do zprávy WSPR patří lokátor místa, odkud vysílám. Čtyřmístný lokátor (třeba JN89) je čtverec 2° × 1°, u nás zhruba 150 × 110 km. Nevysílám pořád ze stejného místa (doma, z výletu, z vrcholu při SOTA nebo POTA), takže se lokátor mění od spotu ke spotu. Web ho proto ukládá u každého spotu zvlášť a nesloučí je dohromady. Filtrem Stanoviště zobrazíš jen jedno místo a porovnáš třeba domácí QTH s kopcem. U TX je to místo, odkud jsem vysílal, u RX místo, kde jsem poslouchal. Na mapě je moje poloha černá tečka, těch může být víc.

Falešná dekódování a podezřelé spoty

WSPR nemá kontrolní součet, jen samoopravný kód. Když dekodér pracuje na hranici šumu (kolem −30 dB), občas z něj vyrobí zprávu, která má správný formát, ale nepatří žádné stanici. Takové spoty mají typicky jednorázovou „značku“ bez tvaru skutečné značky, velmi slabé SNR a lokátor kdekoli. Na mapě i ve statistice je proto skrývám: zůstanou značky ve tvaru skutečné radioamatérské značky a ty, které se ozvaly opakovaně. Podezřelé spoty jsou v samostatné rozbalovací tabulce pod úvodem. Značky začínající na Q, 0 nebo 1 mezi ně nepatří, to jsou telemetrie balónů (viz níže).

Balóny na dvacítce: co jsou ty divné značky

V neděli 8. listopadu se na mapě WSPR objevilo kolem celé planety několik „stanic“ se značkami jako QD9VMY, QK9QMJ nebo QM9WYE. Každá se ozvala jednou, na jiném lokátoru, s výkonem 60 dBm. Žádná z nich ale stanicí není. Každou slyšely stovky přijímačů ve stejné minutě, takže to není rušení u mě, a písmeno Q nepatří žádné zemi. Jde o telemetrii pico balónů.

Jak může WSPR přenášet data o výšce a teplotě

Zpráva WSPR má jen tři pole: značku, lokátor a výkon. Protokoly U4B (QRP Labs) a Traquito do nich pošlou měření: ve značce je zakódovaná výška a pátý a šestý znak lokátoru, v lokátoru a ve výkonu teplota, napětí solárního článku, rychlost a stav GPS. Balón proto vysílá dvě zprávy za sebou: nejdřív běžnou (značka majitele, čtyřmístný lokátor, výkon) a o dvě minuty později telemetrii, která má pokaždé jinou „značku“, protože se mění měřené hodnoty. První znak (0, 1 nebo Q) a třetí číslice určují kanál.

Příklad: AI7NO, 8. 11. 2026

Balón AI7NO vysílá každých deset minut kolem 14,09715 MHz s výkonem 13 dBm. Telemetrii o dvě minuty později jsem spároval podle času, kmitočtu a stejných přijímačů a rozluštil. Mezi 09:30 a 12:20 UTC vychází:

• Výška stabilních 12,06 až 12,12 km, tedy typická plovoucí hladina pico balónu.
• Teplota čidla −18 až −38 °C a napětí 3,8 až 4,2 V.
• Dráha od 53,15 °N 9,46 °E (jihozápadně od Hamburku) na sever do 54,44 °N 9,21 °E (Šlesvicko-Holštýnsko).
• Rychlost: z telemetrie 28 uzlů (≈ 52 km/h), z posunu poloh mezi zprávami ≈ 55 km/h. Dvě nezávislé veličiny se shodují, což je nejlepší důkaz, že rozluštění je správné.

Značky QM9QPW (10:22), QM9WYE (10:42), QL9PTO (11:02), QK9QMJ (11:42) a QK9ZYV (12:12) z mého výpisu jsou právě telemetrie tohoto jediného balónu. Zbytek (např. QD9VMY, QD9UUZ, QD9VZL) patří dalším balónům na stejném kanálu; rozluštění ukazuje výšky od desítek metrů (balón na zemi) přes několik kilometrů (stoupání) až po 20 km.

Stejně se dají rozluštit i starší „divné“ značky. 22. října jsem zachytil 157VCE a 1H7GCQ a považoval je za chybu dekódování. Ve skutečnosti jsou to dvě telemetrie kanadského balónu VE3VRO, který v 13,4 km letěl nad jihem Francie (Lví záliv) rychlostí 62 uzlů.

Jak balón poznáš na mapě

Balón je fialový kosočtverec (stanice jsou kolečka). Je umístěný tam, kde skutečně byl, poloha je  spočítaná z běžné zprávy a z rozluštěné telemetrie. Lokátor v telemetrické zprávě ukazuje jen na zakódovaná měření, ne na místo, takže ho na mapě nepoužiju. Po kliknutí se v bublině ukáže výška, rychlost, teplota a napětí; čárkovaná čára spojuje polohy v čase. Telemetrii proto nepočítám mezi stanice ani země a nepatří do rekordů. Všechny balóny, které jsem slyšel, jsou i v tabulce pod mapou.

Zdroje

Formát telemetrie popisují Traquito Basic Telemetry a QRP Labs U4B. Rozluštění jsem ověřil na datech z wspr.live: rychlost z telemetrie a rychlost z posunu poloh mezi zprávami se shodují.

Čím vysílám WSPR jako OK2ZIL

Zatím nepravidelně z transceiveru Xiegu X6100 (QRP, doma i v terénu). Pro souvislejší záznam chci stavět vlastní maják, který by pracoval sám.

Přenosný WSPR maják: možnosti

• Transceiver a počítač. X6100 s WSJT-X dává 0,5 až 5 W a největší flexibilitu (každé pásmo, i RX). Nevýhoda je obsluha, spotřeba a nutnost přesného času (NTP nebo GPS).
• Hotový vysílač nebo stavebnice (např. QRP Labs Ultimate3S, ZachTek). Zhruba 20 až 200 mW, GPS dodá čas i lokátor, takže se poloha při přesunu aktualizuje sama. Je potřeba dolní propust proti harmonickým a napájení z baterie.
• Si5351 s Raspberry Pi Pico nebo ESP32. Pár desítek mW za pár stovek Kč, vhodné na pokusy. Pozor na stabilitu kmitočtu (TCXO nebo GPS) a filtr; bez PA je dosah menší, ale WSPR zvládne i miliwatty.
• Anténa a napájení. I stovky mW s dobrou anténou (EFHW, vertikál pro 20 a 30 m) bývají na tisíce km. Napájení z LiFePO₄ nebo powerbanky, případně se solárním panelem.

Běžná spojení najdeš v deníku OK2ZIL; WSPR je tu zvlášť, protože nejde o navázané spojení, ale o změřený dosah signálu.