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21/11/2024

12:17

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21/11/2024

11:17

RTTY - Radio Tele Type

Was ist Radioteletype?

Was ist Radioteletype???

Zuerst fange ich an Ihnen die verschiedenen Formen von RTTY-AFSK's vorstellen, deren Vor- und Nachteile beschreiben und nützliche Tips für den Aufbau geben. Es wird später noch ein weiterer Bericht über Empfangsconverter folgen. Die in den Berichten angesprochenen Schaltungen können bei Bedarf von mir bezogen werden.

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Grundsätzliches:

RTTY wird mittels zweier Töne übertragen, wobei auf der KW wegen der geringen zur Verfügung stehenden Bandbreite eine Shift von 170 Hz benutzt wird. Entsprechend liegen die Töne bei 1275 Hz und 1445 Hz. Auf UKW hingegen kann man höhere Bandbreiten in Kauf nehmen, es wird also 850 Hz Shift angewendet. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß bei größerem Abstand der Töne voneinander diese auf der Empfängerseite selektiver getrennt werden können und somit auch bei stark verrauschten Signalen eine fehlerfreiere Übertragung als bei 170 Hz Shift möglich ist. Die sich ergebenen Frequenzen der Töne sind 1275 Hz und 2125 Hz.

Warum nun überhaupt zwei Töne, wenn doch eigentlich einer reichen würde, wie es ja z.B. bei CW üblich ist? Dazu muß man sich erst mal vor Augen führen, wie RTTY entsteht und worauf es ankommt.

Gehen wir einmal von der Fernschreibmaschine aus: Sie besteht in

der Regel aus einem Druckwerk und einer Tastatur. Die Tastatur entspricht global betrachtet einem Kontaktsatz, der in der Lage ist, je nach gedrückter Taste einen Stromkreis impulsförmig zu öffnen bzw. zu schließen. Wird ein Stromkreis geschlossen, so fließt auch bekanntlich ein Strom. Dieser Strom sollte etwa 30-40 mA betragen, um ein fehlerfreies Arbeiten zu gewährleisten. In demselben Stromkreis befindet sich ein Druckermagnet, sowohl auf der Senderseite wie aber auch auf der Empfangsseite, der durch diese Impulse nun das Druckwerk ansteuert und die Zeichen zu Papier bringt.

Nun, in der Funktechnik kann man noch keine Ströme übertragen. Um aber die Signale dennoch zum Empfänger zu bringen, ordnet man den beiden möglichen Zuständen (Strom fließt oder eben nicht) zwei verschiedene Töne zu, die sich nun übertragen lassen. Wird nun anstelle eines Fernschreibers ein Computer benutzt, so simuliert man dieselben Zustände, nur daß man eben auf digitaler Ebene Spannungen benutzt. Eine angelegte Spannung von 5 Volt (TTL) entspricht dem Zustand 'Strom fließt' und 0 Volt demnach auch 'kein Strom'.

Warum aber nun zwei Töne? Ganz einfach: Werden die Signale per Draht übertragen (Telex), so kann nicht durch Störungen etc. ungewollt Strom fließen, in der Funktechnik aber können schon allein durch Rauschen oder anderen Erscheinungen ein Tongemisch entstehen, welches dann u.U. den Tönen entspricht, die Übertragen werden sollen und somit wird der Empfangskonverter falsche Zeichen dekodieren. Werden aber zwei Töne verwendet, wobei nur immer einer allein gesendet werden kann, so kann dadurch die Fehlerquote deutlich gesenkt werden, da der Empfänger dann eindeutig ein Nutzsignal von Störungen unterscheiden kann.

Die AFSK (Audio Frequency Shift Keying, Ton Frequenz Um Tastung) besteht nun aus einer Schaltung, die den beiden Zuständen der Stromschleife die Töne zuweisen muß, bzw. die die Töne erzeugen muß.

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Oszillator-Umschaltung:

Eine recht einfache Art ist nun das Umschalten von Oszillatoren. Es werden also zwei identische Oszillatoren aufgebaut, wovon einer auf 1275 Hz und der andere je nach verwendeter Shift 1445 Hz oder 2125 Hz schwingt. Das Schaltsignal wird einem elektronischem Schalter zugeführt, der dann entsprechend den einen oder anderen Oszillator mit dem Modulationseingang des Senders verbindet. Nachteil dieser Schaltung ist eindeutig, daß unnötigerweise zwei fast völlig identische Oszillatoren aufgebaut werden müssen, obwohl nur zu jedem Zeitpunkt einer benötigt wird. Des weiteren kann es vorkommen, daß der abzuschaltende Oszillator nicht vollständig vom Modulationseingang getrennt werden kann und somit beide Töne übertragen werden. Zudem können verschiedene Amplituden erzeugt werden, die, besonders bei SSB, eine spezielle Regelstufe erfordern.

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Resonanz-Umschaltung:

Ein Einfaches ist es aber, die im Oszillator frequenzbestimmenden Bauteile umschaltbar zu machen. Meist handelt es sich ja um RC-Schwingkreise, wo nun je nach Stromfluß ein anderer Widerstand dem Kondensator parallel oder in Reihe geschaltet wird. Vorteile gegenüber dem vorhin beschriebenem Prinzip: Kein Einstreuen des abgeschalteten Oszillators und geringerer Bauteilaufwand. Eindeutiger Nachteil ist aber der Einschwingvorgang. Da aber bei RTTY selten Geschwindigkeiten über etwa 150 Baud betrieben werden ist dieses Einschwingen meist unkritisch, es macht sich nur durch ein deutliches Klicken bemerkbar. Diese Art der AFSK ist die meist verwendete.

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Frequenz-Teilung:

Oftmals ist auch die Stabilität der Töne recht schwer zu erreichen und kann zu Fehlschriften führen. In der Sendertechnik verwendet man auch gerne Quarze zum stabilisieren von HF-Oszillatoren. Quarze für NF-Frequenzen gibt es aber nicht. Deswegen baut man sich nun einen hochstabielen HF-Oszillator mit Quarzen auf und erzeugt damit meist ein TTL-Signal. Dieses Signal wird nun einer digitalen Teilerkette zugeführt, die nun je nach eingestelltem Teilerverhältnis die entsprechenden Töne 'erteilt'. Es werden also weder Oszillatoren, noch frequenzbestimmende Bauteile umgeschaltet, sondern das Teilerverhältnis, wodurch zum Vorteil der hohen Frequenzgenauigkeit der Einschwingvorgang entfällt. Dies ist natürlich die teuerste Variante einer AFSK, aber auch mit die Beste.

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Spezielle Bausteine:

Um dem steigendem Bedürfnis des Datenverkehrs mittels Tönen (Modem und Akustikkoppler) gerecht zu werden, wurden von der Industrie spezielle Bausteine wie z.B. der XR2206 entwickelt, die vom Prinzip einem Oszillator entsprechen. Sie liefern gleichzeitig verschiedene Wellenformen (Rechteck, Dreieck und Sinus) und sind durch Temperaturkompensation etc. äußerst stabil. Geschaltet werden diese Bausteine nach dem Prinzip der Resonanz-Umschaltung. Meistens steht auch ein TTL-kompatiebler Schalteingang zur Verfügung.

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Timer/Zähler:

Bei diesem Prinzip handelt es sich eigentlich um eine Frequenzteilung, die ich bereits besprochen habe. Hierbei handelt es sich jedoch um eine spezielle Computerlösung: Als hochgenaue Frequenz wird der quarzstabilisierte Systemtakt benutzt, der einen Zähler ständig herunterzählt. Erreicht dieser den Wert Null, so kippt ein Ausgang des Bausteines um und der Timer wird mit dem neuen Wert geladen und zählt erneut. Dadurch entsteht eine Rechteck-Spannung mit der Sollfrequenz. Die Umtastung nun wird dadurch erreicht, daß man dem Zähler verschiedene Anfangswerte einlädt. Braucht er nun länger, bis er auf Null heruntergezählt hat, resultiert daraus eine niedrigere Frequenz.

Bis auf eine AFSK haben alle etwas gemeinsam: sie erzeugen Rechtecksignale. Die AFSK soll nun mit dem Funkgerät verbunden werden. Das man dabei auf Probleme stoßen kann, damit setzen wir uns nun auseinander.

Im einfachsten Falle schließen wir unsere AFSK direkt an den Mikrofoneingang des Funkgerätes an. Aber was passiert eigentlich, wann wir ein Rechtecksignal einspeisen? Was ist ein Rechtecksignal überhaupt?

Jeder hat schon einmal ein Rechtecksignal auf einem Oszilloskop gesehen. Es ist ein Signal mit möglichst steilen Flanken, wobei die Flanken selbst möglichst überhaupt nicht mehr zu erkennen sein sollten. Wie wird aber ein solches Signal erzeugt bzw. woraus besteht es? Vom Prinzip her kann man es so erklären:

Man nehme ein Sinussignal der gewünschten Frequenz, mische möglichst oft jeweils die geraden Oberwellen mit je 70 0/0 der Amplitude der vorhergehenden Oberwelle hinzu und man erhält ein Rechtecksignal. Man kann diese Theorie auf einem Blatt Papier nachvollziehen. Es darf dabei nur nicht vergessen werden, daß die Spannungen geometrisch, also zu den exakt gleichen Zeitpunkten, addiert werden müssen. Schon beim Einzeichnen der ersten Oberwelle erhält man ein rechteck-änliches Signal (sieht aus wie eine Filterkurve von einem überkritisch eingestelltem Bandfilter).

Die erste Oberwelle eines Rechtecksignales beträgt also für z.B. den 2125 Hz - Ton 4250 Hz. Dabei besitzt sie etwa 70 0/0 der Amplitude der Grundwelle. Was passiert aber nun, wenn man diese Frequenz in den Sender einspeist? Betrachten wir uns das einmal für FM:

  • Bandbreite = 2 x f Hub + 2 x f NF
  • Vorausgesetzt sei ein Hub von 3 kHz. Dann ergibt sich für
  • 2125 Hz: Bandbreite = 2 x 3 kHz + 2 x 2125 Hz = 10.250 kHz
  • 4250 Hz: Bandbreite = 2 x 3 kHz x 0.7 + 2 x 4250 Hz = 12.7 kHz
  • 8500 Hz: Bandbreite = 2 x 3 kHz x 0.5 + 2 x 8500 Hz = 19.940 kHz !!
Dies sind nur die Berechnungen für die Grundwelle und den ersten beiden Oberwellen eines Rechtecksignales. Man kann sich wohl jeden Kommentar dazu ersparen, denn das ist nicht nur unzulässig, sondern auch noch höchst unerwünscht, weil auf der Empfangsseite höchstens 10 kHz ZF-Bandbreite durchgelassen werden. Resultat ist meist ein völlig verrauschtes Signal bei hohen Feldstärken, wie es bestimmt schon jeder einmal beobachten konnte. Dasselbe tritt natürlich auch ein, wenn der Hub unzulässig hoch eingestellt wird.

Nun ist es aber ein Einfaches, die Oberwellen mittels eines Tiefpasses abzuschwächen. Dabei kann z.B. ein RC-Filter zum Einsatz kommen. Dabei legt man die Grenzfrequenz bei etwa 2.5 kHz an. Dadurch erhält man bei etwa der 2. Oberwelle eine Abschwächung von 6 dB. Als Mittelwerte kann man für das Filter einen Widerstand von 12 k und einen Kondensator mit 5.6 nF nehmen. Am Ausgang des Filters steht natürlich kein Sinussignal an, das wäre ja zu schön, aber im günstigsten Falle handelt es sich um ein Dreiecksignal, welches dem Sinus schon sehr nahe kommt und halbwegs brauchbar ist.

Der beste Weg um aus einem Rechtecksignal ein sauberes Sinusignal mit frequenzunabhängiger Amplitude zu formen besteht darin das man mittels eines Dualzähler- , eines Exklusiv-Oder- und eines Analogmiltiplexer- IC's den Sinus aus Stufen zusammensetzt. Die Rechteckschwingung muß dazu z.B. die 16-fache Frequenz der zu erzeugenden Sinusschwingung haben. Die Stufigkeit wird dann durch das Funkgerät unterdrückt und man erhält ein wesentlich saubereres Signal als bei der Primitiv-lösung und auch die Phasenkontinuität ist gewährleistet, sind was bei Quarz-AFSK's sonst nicht der Fall ist.

Der zweite Punkt, den es bei der Einspeisung zu beachten gibt, ist, daß man die Amplitude des eingespeisten Signales regelbar macht. Wäre nämlich auch ein Sinussignal am Eingang angeschlossen, dessen Amplitude derart hoch ist, daß der im Funkgerät eingebaute Hubbegrenzer aktiv wird oder auch nur der Mikrofonvorverstärker übersteuert wird, so entsteht innerhalb des Funkgerätes wieder ein Rechtecksignal. Das liegt an der Tatsache, daß Halbleiterelemente, wie z.B. die Transistoren im Vorverstärker oder die Dioden in der Hubbegrenzung, aufgrund ihrer unlinearen Kennlinie verzerren. Diese Verzerrungen sind nichts anderes als Hinzumischen von Oberwellen zum Nutzsignal. Davon wird ja in Vervielfacherstufen in Sendern Gebrauch gemacht. Deswegen sollte nun immer ein Poti mit etwa 10 kOhm im Eingang eingebaut sein.

Als letztes ist natürlich zu beachten, daß die Eingangsimpedanz des Funkgerätes in etwa eingehalten wird. Ansonsten könnte es dazu kommen, daß durch Fehlanpassung z.B. die beiden AFSK-Töne mit unterschiedlichen Amplituden am Eingang anliegen, da durch die Fehlanpassung der Freqqunzverlauf des Einganges beeinflußt wird. Sollte es nicht so einfach gehen, da wir ja in der Regel recht hochohmig an den Mikrofoneingang einkoppeln, der meist nur 600 Ohm besitzt, so kann man sich mit als Impendanzwandler geschalteten einstufigen Transistorverstärkern behelfen oder auch nur einen kleinen Übertrager zwischenschalten. Die Eingangsspannung sollte 100 Millivolt möglichst nicht überschreiten.

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FSK:

Der Umweg über Tonfrequenzen muß nicht unbedingt beschritten werden, da moderne Kurzwellen-Transceiver in der Regel einen FSK-Eingang besitzen kann man die Umtastsignale anstelle der AFSK auch direkt dem Funkgerät zuführen, das dann HF-seitig zwischen den beiden auszusendenden Frequenzen umschaltet.

Nun sollen die Töne wieder in ein TTL-Signal umgewandelt werden. Dazu gibt es generell drei Möglichkeiten:

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Filterconverter:

Die sich zunächst einfachste Art ist die, daß man die Töne mittels eines aktiven Filters analog auswertet. Dabei wird für jeden Ton ein eigenes, meist sehr selektives Filter aufgebaut. Diese Filter liefern nur dann eine recht hohe Spannung am Ausgang, wenn das Filter mit der gewünschten Frequenz gespeist wird, das Filter also in Resonanz ist. Liegt nun kein Ton oder nur falsche Signale am Filter an, so ist die Ausgangsspannung beider Filter recht klein. Diese Spannung wird auf einen als Komperator geschalteten OP gegeben. Wenn ein Wechsel der Töne vorliegt, so erzeugt dieser OP an seinem Ausgang mittels einer sogenannten 'Diodenklemmschaltung' ein TTL-Signal und kann dann einem Computer oder über entsprechende Verstärker einem Fernschreiber zugeführt werden.

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Frequenzdiskriminator

Bei diesem Verfahren wird ein Trick ausgenutzt. Praktisch gesehen wird einem Verstärker ein Tiefpass am Eingang und zwischen der 2. und der 3. Stufe ein Hochpass vorgeschaltet. Je nach angelegter Frequenz ist nun ein deutlicher, sich andere Verstärkungsfaktor des Verstärkers vorhanden. Nun kann durch dieses Prinzip zumindest ausgewertet werden, ob es sich bei der angelegten Frequenz um einen hohen oder tiefen Ton handelt. Der Ausgang liegt nun, meist wieder über die bereits erwähnten Klemmschaltung am Eingang des Computers. Die sehr schlechte Trennschärfe des Diskriminators macht natürlich eine Verwendung auf dem Kurzwellen- band oder bei Störungen im UKW-bereich unmöglich.

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PLL-Demodulator:

Bei dem PLL-Demodulator handelt es sich wieder um spezielle Bausteine. Dies könnte z.B. ein XR 2211 oder ein NE 567 sein. Diese Bausteine erzeugen selbst die Töne mit der gewünschten Frequenz und vergleichen nun ständig die eingespeiste Frequenz mit den intern erzeugten. Tritt nun Gleichheit auf, so wird der meist als TTL-Ausgang geschaltete Ausgang beeinflußt.

Grundlegend kann man zwischen Einton- und Zweiton- Auswertung unterscheiden. Der Zweitonauswerter hat nun den Vorteil, daß nur dann eine Beeinflussung des Ausganges erfolgt, wenn genau einer beider gewünschten Frequenzen anliegt. Liegen beide oder keine gewünschten Frequenzen an, so reagiert der Konverter nicht. Beim Eintonauswerter ist dies nicht gegeben, er kann auch bei anliegendem Ruheton aufgrund von Rauschen oder Prasseln Fehlschriften verursachen.

Zudem sei noch zu bemerken: Ein Eintonauswerter kann physikalisch keine Bitraten über die Frequenz des Grundtones, der Zweitonauswerter nicht über die verwendete Shift hinaus verarbeiten. In den meisten Fällen kann selbst dies nicht erreicht werden, da beim Ansprechen der Filter ein Einschwingvorgang stattfindet, der bei hohen Bitraten das Ausgangssignal unbrauchbar werden läßt.

Hingegen kann ein PLL-Konverter zwar Bitraten von bis zu 1200 Baud verarbeiten, doch genügt oft nur ein bißchen Rauschen oder Prasseln und er produziert Fehler, dies selbst bei geringer Geschwindigkeit.

Wie werden die Daten bei RTTY überhaupt übertragen ???. Dazu muß unterschieden werden, welche Art der Codierung wir wählen:

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Baudot:

Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein 5-Bit-Code. Mit 5 Bit lassen sich bekanntlich 32 Zeichen codieren, aber schon alleine die Buchstaben und Zahlen nehmen mehr Zeichen in Ansruch. Deswegen hat man die zu übertragenen Zeichen in zwei Gruppen eingeteilt. Die erste Gruppe beinhaltet alle Buchstaben. Somit bleiben noch 6 Zeichen frei, die für die Umschaltzeichen der Gruppen, Wagenrücklauf, Zeilenvorschub, Space und Syncron verwendet werden. Diese werden mit den selben Werten auch in der Ziffernebene benutzt, wo nun die Zahlen und Satzzeichen stehen. Man braucht also für ein Space z.B. die Ebene nicht zu wechseln, dennoch wird beim sogenannten 'Unshift on Space', einem System aus Amerika, vorausgesetzt, daß nach einem Space die Buchstabenebene angewählt wird. Dies muß evtl. von der sendenen Station berücksichtigt werden.

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ASCII:

Dieses Verfahren verwendet üblicherweise 7 Datenbits, nicht selten aber werden 8 oder 9 Bits übertragen, wobei das letzte Bit ein Parity - Bit darstellt. Es dient unter Zuhilfenahme der Quersumme aller Datenbits zur Fehlererkennung. Dieses ASCII-Verfahren ist genormt und vielerorts unter dem Namen 'Standard-ASCII' bekannt. Es stellt nun in einer Ebene 128 Zeichen zur Verfügung. Viele Computer arbeiten auch intern mit dieser ASCII-Norm, wodurch es nun sehr einfach ist, ASCII zu übertragen. Dennoch stößt man durch mangelnde Praxis immer wieder auf Probleme, wenn z.B. die Parameter beim Sender und dem Empfänger nicht 100 0/0 übereinstimmen. Doch ist dieses System durch seinen großen Zeichenvorrat sehr empfehlenswert. So können z.B. mehrere Sonderzeichen und auch Backspace, Ignored und diverse Schalt- und Steuerzeichen problemlos übermittelt werden.

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Amtor:

Bei diesem System handelt es sich aus einem Gemisch aus ASCII und Baudot. Die Paritätsprüfung wurde stark verbessert, so werden drei Bits von 7 übertragenen Bits nur für die Fehlererkennung benutzt. Die Einteilung in 2 Gruppen ist auch hier gegeben, nur daß es keine speziellen Umschaltzeichen mehr gibt, das ist nun gleichzeitig eine Aufgabe der Paritybits. Die Datenbits sind immer so zusammengestellt daß immer 4 gesetzt und 3 gelöscht sind. Ist dies einmal nicht der Fall, so wurde ein Byte nicht richtig empfangen. Der Sender gibt immer nur drei Zeichen aus, schaltet dann auf Empfang und erwartet eine Quittung des Empfängers, die innerhalb von 50 ms erfolgen muß. Geschieht dies nicht, oder gab der Empfänger eine Fehlermeldung, so sendet der Sender die letzten drei Zeichen noch mal, bis diese fehlerfrei empfangen wurden. Anders als bei den anderen Übertragungsarten wird Amtor nur mit 100 Baud gesendet, was natürlich schon höhere Ansprüche an den Converter stellt.

Generell wird nun immer das niederwertigste Bit zuerst gesendet. Es wird außer bei Amtor von einem Start- und einem oder zwei Stopbits eingerahmt. Ein gesetztes Bit erzeugt auf der Leitung zur AFSK ein Low, ein gelöschtes ein Highsignal. Die Angabe Baud teilt mit, wieviel solcher Bits, einschließlich Start- und Stopbits, pro Sekunde übertragen werden. Per Draht sind 20.000 Baud keine Seltenheit, per Funk aber sind meist 9600 Baud die Grenze.

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Übertragungstechnik bei RTTY.

wie wird ein Zeichen überhaupt ausgesendet und empfangen? Was bedeutet der Wechsel zwischen den beiden Tönen?

Zuerst einmal ein kleines Lexikon der wichtigsten Begriffe:

  • High: Zustand einer Leitung, es liegen 5 Volt an. (bei TTL)
  • Low: Zutand einer Leitung, es liegen 0 Volt an. (bei TTL)
  • Bit: Die kleinste Informationseinheit in der Computertechnik. Ein Bit kann die Zustände 'High' bzw. '5 Volt' und 'Low' bzw. '0 Volt' haben, wobei 'High' eine Eins und 'Low' eine Null repräsentieren.
  • Byte: Zusammenfassung von in der Regel 8 Bits. Es wird auch der Begriff 'Wort' verwendet.
  • Startbit: Das erste Bit in einer Übertragung, welches den Anfang der Übertragung anzeigt.
  • Stopbit: Das letzte Bit in einer Übertragung. Einschließt die Übertragung ab.
  • Datenbit: Ein Bit, welches wirklich Informationen enthält.
  • Bitrate: Anzahl der Bits einschließlich Start- und Stopbits, die pro Sekunde übertragen werden.
  • Baud: Maßeinheit in Schritte pro Sekunde. Bei RTTY wird ein Bit pro Schritt übertragen, hier gilt also 45 Baud = 45 Bit's pro Sekunde.
  • Baudrate: Nonsens. Dieses Wort gibt es nicht da es für Bits pro Sekundenquadrat stände.
  • ASCII: 'American Standard Code Information Interchange', eine Tabelle von in der Regel 128 verschiedener Zeichen. Diese Tabelle wird meistens in der Computertechnik verwendet und benutzt 7 Datenbits zur Darstellung von 128 Zeichen.
  • Baudot: Eine Tabelle von knapp 64 verschiedenen Zeichen in 2 Ebenen, die jeweils durch 5 Datenbits dargestellt werden. Die Umschaltung der Ebenen erfolgt durch spezielle Zeichen.
  • Seriell: Übertragung eines Bytes, wobei die einzelnen Bits nacheinander über eine Leitung bzw. Frequenz gesendet werden.
  • Parallel: Die Bits eines Bytes werden alle gleichzeitig ausgesendet. Beispiele im Funkbereich sind die Wähltöne, Subtones, Graustufen-FAX und SSTV.
  • Syncron: Gleichlauf zwischen Sender und Empfänger.
  • AFSK : 'Audio-Frequency-Shift-Keying', Einrichtung, die den möglichen Zuständen eines Bits verschiedene Töne zuordnet und erzeugt.
  • Konverter: Einrichtung, die die übertragenen Töne auswertet und wieder den Tönen Zustände zuordnet.
  • Modem: Einrichtung die Wandlung und Rückwandlung übernimmt, bei RTTY also (A)FSK- + Konverter-Schaltung.
  • Space: Funkseitig die TIEFERE Frequenz, NF-seitig der höhere Ton, die 'Ruhelage'.
  • Mark: das Gegenstück zu Space.
  • High-Tones: die ursprünglichen AFSK-Töne
  • Low -Tones: die in IARU-Region 1 meistverbeiteten AFSK-Töne, die der Einfachheit halber im obigen Text quasi als Stellvertreter verwendet wurden.
  • New -Tones: leiten sich aus standartisierten Modem-Tönen durch Abänderung auf die 170 bzw. 850 Hz Shift ab. Unterschiede fallen nur bei RTTY-Betrieb mit FM-Geräten auf, hier muß man sich auf ein Tonpaar einigen, bei 'SSB' reicht eine entsprechende Abstimmung.


Bei der Betriebsart RTTY in ASCII oder Baudot wird immer ein Byte seriell übertragen. Dabei werden die Datenbits von jeweils einem Startbit und einem bis zu zwei Stopbits eingerahmt. In unseren Beispielen gehen wir von einer Übertragung der Buchstaben 'CQ in ASCII mit 7 Datenbits und 2 Stopbits aus. Generell wird das niederwertigste Bit zuerst und das höchstwertigste Bit zuletzt gesendet. Auf einem Oszilloskop betrachtet stellen sich die Zustände der Datenleitung wie folgt dar:
Bild fehlt noch

In diesem Beispiel habe ich die übertragenen Bits je Byte von 0 bis 9 durchnummeriert, um sie einzeln erklären zu können. Es fällt sofort auf, daß für ein Null-Bit der 'High-Zustand und für ein Eins-Bit der 'Low-Zustand übertragen wird. Diese Tatsache beruht darauf, daß in der Datenübertragung immer 'Aktiv-Low' gesendet wird, also invertiert. Dies hat vor allem Schaltungstechnisch Vorteile, da es so möglich ist Bausteinen mit einem sogenannten 'Open-Collector' zu benutzen. Es ist deswegen uninteressant, mit welchen Spannungen die Bits gesendet werden, ein Eins-Bit hat immer die Spannung 'Null-Volt'.

In der Ruhelage liegen also auf der Datenleitung immer 5 Volt an. Soll nun ein Byte ausgesendet werden, so muß dessen Beginn dem Empfänger mitgeteilt werden. Dies geschieht mit dem Startbit (0), welches die Datenleitung erstmalig auf 'Low' zieht. Von hier an wird der Empfänger die nächsten 9 Bits auswerten. Als erstes wurde der Buchstabe 'C' übertragen. Dieser hat in der ASCII-Tabelle den Wert 67 oder Hex 43 bzw. binär 1000011. Er wird mit den Datenbits (1) bis (7) übertragen, wobei ja zuerst das niederwertigste Bit ausgegeben wird, also ist Bit (1) das niederwertigste Bit und Bit (7) das höchstwertigste Bit. Zum Schluß folgen die vereinbarten beiden Stopbits (8) und (9). Die gleiche Reihenfolge wird nun beim 2. Byte, dem 'Q' angewendet. Dieser hat den ASCII-Wert 81 oder Hex 61 bzw. binär 1010001. Er wird mit den Datenbits (1) bis (7) des 2. Bytes gesendet.

Die Funktion des Startbits ist also leicht verständlich, es zeigt dem Empfänger den Beginn der Übertragung eines Zeichens an. Wozu nun die Stopbits?

Wie erwähnt wird der Empfänger nach dem Startbit die folgenden 9 Bits auswerten. Er wird davon ausgehen, daß die ersten 7 Bits die Daten enthalten und wird diese wieder entsprechend zu einem Byte verbinden. Was wäre aber, wenn bei der Übertragung ein Bit verloren gegangen ist? Woran kann der Empfänger merken, welches das letzte Datenbit war?

Hier kommen die Stopbits zum Zuge. Die Stopbits haben immer den Zustand der Ruhelage, also auf der Datenleitung 'High'. Da zwei Stop-bits vereinbart wurden, muß die Datenleitung am Ende der Übertragung für die Dauer von mindestens zwei Bits 'High' aufweisen. Wird danach das nächste Zeichen gesendet, so wechselt die Datenleitung wieder auf 'Low'. Ging ein Zeichen verloren, so merkt der Empfänger dieses eigentlich nur daran, daß ein Stopbit zuwenig empfangen wurde. Er wird daraus den sogenannten 'Rahmenfehler' bilden. Bei dem nächsten Wechsel der Datenleitung auf 'Low' wird der Empfänger dies wieder als Startbit akzeptieren, obwohl das vorhergehende Byte nicht in seiner vollen Länge angekommen ist. Dadurch ist der Empfänger in der Lage sich auf den Sender zu syncronisieren. Es geht Maximal ein Byte verloren, aber nicht eine ganze Reihe Zeichen. Nötigenfalls wartet der Empfänger ab, bis er für die Dauer von drei Bits die Folge '001' erhält, welches dann Stopbit Stopbit Startbit entsprechen könnte und wertet ab hier neu aus.

In der Regel reicht natürlich die Übertragung von einem Stopbit völlig aus, aber sollte dann ein Bit verloren gehen, so wird dem Empfänger die Möglichkeit genommen, einfach das Ende eines Bytes zu erkennen. Meist gehen dann mehrere Bytes verloren.

Wie kann eigentlich die Syncronisation getestet werden? In Baudot geschieht dies mit der Zeichenfolge 'ryryry', in ASCII mit den Zeichen 'u*u*u*'. Das 'u' hat den binären Wert 1010101 und das '*' 0101010. In der folgenden Kette von Bits sind diese Zeichen enthalten. Wer diesen Artikel soweit verstanden hat, der wird diese sofort herauserkennen:

11100101010110101010111001010101101010101110010101011111

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