Wwv, GUIDA IN LINEA


GENERALITÀ
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Se t'interessi di radio o di misure, Wwv ti può essere utile perché:
- ricava la curva di stabilità in frequenza di un ricevitore;
- sfrutta al meglio emittenti campione con effetto Doppler per la riflessione ionosferica;
- sfrutta al meglio emittenti campione con emissione non continua (RWM);
- confronta con cura due segnali anche con un ricevitore modesto.

LEGGI LE CONDIZIONI CHE DEVI ACCETTARE SE VUOI USARLO.


CHI USA IL PROGRAMMA ACCETTA TUTTE LE CLAUSOLE ESPOSTE QUI SOTTO
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1) Gianfranco Tarchi, autore del programma, ne concede, a titolo gratuito, la licenza d'uso a chiunque, privati e non.

2) La proprietà del software resta all'autore.

3) Chi entra in possesso di una copia del programma è autorizzato a farne altre copie e a distribuirle, purché conformi all'originale e a titolo gratuito. L'autore permette la distribuzione sui CD-ROM allegati alle riviste, purché il CD sia compreso nel prezzo della rivista stessa. Il programma può essere distribuito via Internet, purché a titolo gratuito. È VIETATA LA DISTRIBUZIONE IN SITI OVE SI PAGHI IN QUALUNQUE MODO IL SOFTWARE SCARICATO.

4) CHI USA QUESTO PROGRAMMA LO ACCETTA COSÌ COM'È ("AS IS"), SENZA ALCUNA GARANZIA, NÉ ESPLICITA NÉ IMPLICITA, DA PARTE DELL'AUTORE CHE DECLINA OGNI RESPONSABILITÀ PER DANNI DERIVANTI DALL'USO DEL PROGRAMMA STESSO, ANCHE SE DOVUTI A PROPRI ERRORI.

CHI NON È D'ACCORDO CON LE CLAUSOLE PRECEDENTI NON DEVE USARE QUESTO PROGRAMMA.



REQUISITI HARDWARE & SOFTWARE
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Wwv richiede il sistema operativo Microsoft Windows Xp o superiori.
I requisiti minimi per l'hardware sono:
- processore Intel Atom N450 o superiori;
- la RAM necessaria a Windows più 100 MB circa, dipende dalle impostazioni e dal tempo d'uso;
- 100 MB di spazio libero sul disco rigido.

La potenza di calcolo richiesta alla CPU dipende dai parametri d'uso, la configurazione fornita col programma è poco esigente e adatta a PC poco potenti. Si può ridurre il consumo di CPU lasciando visibile solo il grafico dell'errore (quello con sfondo blu) o i dati di testo (quello con sfondo rosso scuro).



INSTALLAZIONE
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Per installare questo software crea una directory e copiaci tutti i file contenuti nel file .ZIP di distribuzione. Per quanto dipende da me, Wwv scrive i suoi dati di configurazione sul file di testo Wwv.cfg, nel path dell'eseguibile. Se decidi di non usare più Wwv, lo puoi eliminare cancellandone la directory d'installazione e cancellando la sua directory di lavoro (indicata più avanti).
Copia il programma e gli altri file in una directory, di nome Wwv, sul disco rigido C; non è un obbligo, ma uso questo nome negli esempi; se vuoi cambialo.

Crea, a mano, un collegamento per eseguire il programma. La riga di comando dev'essere: C:\Wwv\Wwv.EXE

Questi sono i file distribuiti:
Wwv.EXE                il programma vero e proprio
Wwv.CFG                il file di configurazione
Wwv.TXT                la guida in linea che stai leggendo, in formato testo, non modificarla mai

Altri file necessari sono:
MSCOMCTL.OCX           controlli comuni di Windows 6.0
MSVBVM60.DLL           modulo di run-time di Visual Basic 6.0
VB6IT.DLL              per l'uso della lingua italiana
Forse sono già sul tuo PC, ma non è detto.



COSA FA Wwv
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Wwv ricava la curva di stabilità, frequenza vs tempo, di un ricevitore sintonizzato su un'emittente campione, come RWM o anche la BBC e altre broadcasting. La curva è in forma grafica, come file .BMP o .PNG, e in formato testo, come file .TXT. Questo modo è chiamato "RX mode".
Il programma può confrontare due frequenze, p.es. un generatore RF e un'emittente campione. Così la stabilità del ricevitore non influisce sul risultato. Si può anche verificare la frequenza di riferimento confrontandola a un'altra. Questi modi sono chiamati "DUT mode"
L'input del programma è una o più frequenze audio, fornite da un ricevitore.



GUIDA VELOCE ALL'USO DI Wwv
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Per provare subito il programma fai così:
- collega l'audio dell'RX all'ingresso microfono del PC con un trasformatore da 600 ohm, tipo "modem";
- puoi usare altre interfacce con idoneo isolamento tra RX e PC;
- se non hai un'interfaccia, collega un microfono esterno al PC e accostalo all'altoparlante dell'RX;
- un collegamento diretto via cavo tra RX e PC potrebbe danneggiare, accade raramente, il PC e talvolta anche l'RX;
- un collegamento diretto introduce spesso del noise che disturba le misure;
- Wwv usa il dispositivo di registrazione predefinito di Windows, verifica che sia quello cui mandi il segnale;
- accendi l'RX e aspetta un minuto prima di eseguire Wwv.exe;
- Wwv configurato di default non è adatto a misurare il comportamento dell'RX subito dopo l'accensione;
- sintonizza l'RX sull'emittente campione, p.es. BBC 15.400 (sera), vedi schedule in rete;
- il ricevitore dev'essere in USB e 1 kHz sotto l'emittente campione, così darà una nota di 1.000 Hz;
- ad esempio, se usi la BBC su 15.400 kHz, sintonizzati su 15.399 kHz;
- se preferisci, l'RX può essere anche in CW (USB mode) con pitch di 1.000 Hz;
- vedrai più avanti come cambiare queste impostazioni;
- esegui Wwv.exe un minuto dopo l'accensione dell'RX;
- Wwv, una volta in esecuzione, registra subito i dati anche se li mostra dopo una breve attesa;
- lascia trascorrere mezz'ora (è solo la prima prova) e poi guarda i risultati;
- il file .BMP (o .PNG) e il file .TXT, con i risultati della prova, sono nella directory dov'è il programma.



I PANNELLI DI Wwv
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Il programma ha una finestra con quattro pannelli. Da sinistra in alto e procedendo in senso orario toviamo:
- pannello di testo "Informazioni", sfondo rosso scuro, con alcuni dati;
- pannello grafico "Spectrum scope", sfondo nero, con lo spettro del segnale applicato alla scheda audio;
- pannello grafico "Waterfall", sfondo nero, con gli spettri dei segnali ricevuti negli ultimi secondi / minuti; dalla versione 1.5, non è più visibile, per vederlo si deve agire su Wf_Visibile.
- pannello grafico "Grafico errore", sfondo blu più grande degli altri, col grafico dell'errore di frequenza nel tempo.



IL PANNELLO "INFORMAZIONI"
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Mostra molti dati e permette l'uso di Wwv come frequenzimetro audio.

"Freq picco DUT" è la frequenza del segnale più forte nell'ambito preso in esame. La frequenza indicata è quella con la massima ampiezza in un intorno di Fre_Frequenza_Nota_Dut ampio Fre_Frequenze_Banda_Max Hz (metà sopra e metà sotto). La frequenza è ottenuta dai campioni provenienti dall'ingresso microfono, portati nel dominio della frequenza (DF) con la FFT (trasformata veloce di Fourier). Dalle ampiezze ricavate con la FFT si ottiene una media di più misure, parametro Num_Elem_Media_Fft, e questa media è il dato mostrato. Dalla frequenza di cui si parla si ricava il grafico. Grazie alla media, è smorzato l'effetto di variazioni veloci della frequenza, come quelle dell'effetto Doppler.
La risoluzione della misura di frequenza è molto migliore di quella offerta dalla FFT (che è peggiore di Sample_Rate_Nominale / Num_Sample_A_Fft) perché il programma fa uso di un raffinato algoritmo d'interpolazione dovuto al ricercatore Marek Gasior e visibile sul sito del CERN. La routine d'interpolazione dà risultati tanto migliori quanto più il picco si stacca dal noise floor. Usando Num_Sample_A_Fft = 4096, Sample_Rate_Nominale = 8000, Num_Elem_Media_Fft = 100, Tipo_Finestra = 2 e Fre_Frequenza_Nota_Dut = 1000, possiamo avere, nel caso peggiore, queste risoluzioni: con SINAD di 3 dB 15 mHz, con 10 dB 3 mHz e con 20 dB 1 mHz.

"(ora xxx,xx Hz)" è la frequenza del segnale di cui sopra, ma con la FFT applicata solo all'ultimo gruppo di campioni letto, senza media tra gruppi successivi. Mostrai un valore di frequenza che segue prontamente i cambiamenti, utile per fare sintonia.

"Amp. picco DUT" è l'ampiezza in dB del picco di cui si è parlato in "Freq picco DUT", ed è anch'essa frutto della media.

"(ora -xx,x dB)" è l'ampiezza in dB del segnale di cui sopra, ma con la FFT applicata solo all'ultimo gruppo di campioni letto, senza media tra gruppi successivi. Segue prontamente i cambiamenti di ampiezza.

"Noise floor" è il livello di floor del noise all'interno della banda massima accettabile per la nota del DUT (Fre_Frequenza_Banda_Max), la nota deve superare questo livello di Fre_Frequenza_Db_S_N decibel, altrimenti è considerata assente.

"SINAD indicativo" è un valore approssimato del SINAD, DA NON USARE PER ALTRE MISURE, per stimare la bontà del segnale. Con i parametri di default, un SINAD di 10 dB permette una risoluzione effettiva di circa 0,003 Hz e, dopo la calibrazione, l'accuratezza sarà quasi uguale.

"Errore" è la differenza in Hz tra la frequenza nominale che dovrebbe avere il segnale audio del DUT, indicata dal parametro Fre_Frequenza_Nota_Dut e la frequenza effettiva misurata. Nella modalità a due frequenze (cioè quando Fre_Frequenza_Nota_Rif>0) è l'errore nella distanza tra le due frequenze misurate e quella che dovrebbe essere pari a Fre_Frequenza_Nota_Dut - Fre_Frequenza_Nota_Rif. Quando il livello della nota è inferiore al livello di floor del noise aumentato di Fre_Frequenza_Db_S_N dB, l'errore non è considerato valido, compare un messaggio di avvertimento e il grafico avrà un'interruzione nella curva. La curva riprenderà correttamente non appena la nota avrà ampiezza sufficiente. Nella modalità a due frequenze basta che il livello di una delle due sia inferiore al minimo previsto per avere l'interruzione della curva.

"Errore verif rif" è ll'errore in Hz/GHz tra la la frequenza di riferimento usata e quella di verifica. Il calcolo della voce "Errore" tiene conto di ciò.

"Misura errore..." indica se si misura l'errore del ricevitore (RX mode) o della frequenza DUT (DUT mode).

"Ricevitore in modo" indica se il ricevitore deve operare in LSB o in USB: in LSB sintonizzandosi su una frequenza più alta la nota diventa più alta, in USB più bassa. Il modo CW può essere come l'LSB o l'USB, si deve provare: se spostandosi di 100 Hz in alto la nota diventa 100 Hz più alta è LSB. Il valore mostrato dipende dal parametro Fre_Usa_Usb: se è False mostra LSB, se è True mostra USB. L'informazione è sul manuale dell'RTX. Sbagliando questo valore si sbaglia il segno dell'errore.

"Deviazione di Allan" è un dato che indica la stabilità nel breve termine ignorando le derive su tempi maggiori. Una versione più ricca, con vari tempi di riferimento, è aggiunta all'ultima scrittura del file di testo con i risultati (ma non a quelle intermedie). Sul sito internet del NIST ci sono molte spiegazioni.

"Cicli fatti" è il numero di cicli di misura compiuti da Wwv da quando è partita la misura. Il dato comprende anche i primi cicli scartati, di solito la metà di Num_Elem_Media_Fft. I primi cicli sono scartati perché i loro valori sono molto "istantanei" e poco "medi", così si riducono gli sbalzi a inizio misura.

"Sample rate" è la velocità effettiva di campionamento, in Hz o Sa/s, dell'ADC della scheda audio.

"SR / SRNom", sulla stessa riga di "Sample rate", mostra il coefficiente di calibrazione calcolato continuamente dal programma. Vedi "LA CALIBRAZIONE CONTINUA DELLA SCHEDA AUDIO".

"Campioni FFT" è il numero di campioni contenuti in ciascun gruppo che viene passato alla FFT ed elaborato in ogni ciclo. Questo numero dev'essere una potenza del 2, come 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192,... I valori più indicati per le attività di Wwv sono 1024, 2048, 4096, 8192,... 65536, a volte anche maggiore. Il valore di default copre buona parte dei possibili impieghi.

"Finestra" I campioni di ogni gruppo passato alla FFT sono attenuati all'inizio e alla fine del gruppo per evitare errori dovuti a "spectral leakage" e "scallop loss". La finestra Hann, rappresentata dal 2 nel parametro Tipo_Finestra, è adeguata per l'uso generico. Per una migliore interpolazione in frequenza usa la finestra 6, ottima per apprezzare una differenza di frequenze audio inferiore a 1 ppm.

"Media FFT su" è il numero di cicli le cui ampiezza vanno a far media. In realtà il meccanismo è diverso e assai più sfumato: usando, per esempio, 10 si nota che gli effetti di un brusco e breve cambiamento permangono molto più a lungo che per 10 cicli. I valori consigliati sono 200-1000 per 1.024 campioni, 100-500 per 2.048 e via di seguito.

"Durata ciclo" è la durata di ciascun ciclo di misura. Di norma, si tratta del tempo che occorre all'ADC, che digitalizza alla velocità di Sample_Rate_Nominale campioni al secondo, per raccogliere Num_Sample_A_Fft campioni. Solo per macchine estremamente lente il ciclo potrebbe durare di più, ma solo su PC molto vecchi.



IL PANNELLO "SPECTRUM SCOPE"
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Mostra, nel dominio della frequenza, i segnali su cui il programma lavora. Wwv lavora con medie su un alto numero di gruppi di campioni, 25-500, ma per default lo spettro è con dati non mediati (Wf_E_As_Con_Ampiezze_Medie = False). Così la risposta dello spettro è più veloce.

Per default il programma lavora con una sola frequenza (RX mode), con Fre_Frequenza_Nota_Dut diverso da 0 e Fre_Frequenza_Nota_Rif = 0. Così il programma rileva correttamente la frequenza del picco all'interno del rettangolo verde visibile nel pannello spettro. Pur con la deriva del ricevitore, il picco deve restare sempre nel rettangolo verde, se no sarà ignorato. Cioè il parametro Fre_Frequenze_Banda_Max, la larghezza della banda verde, dev'essere scelto abbastanza grande da non avere mai la nota fuori dal rettangolo verde. Ma è bene che Fre_Frequenze_Banda_Max non sia troppo grande, per ridurre i disturbi e lavorare con segnali molto deboli. Il valore di default va bene per molti apparati di classe XO o TCXO. Per i meno stabili prova con 500 Hz.

Lavorando con due frequenze, cioè con Fre_Frequenza_Nota_Rif diversa da 0, i rettangoli colorati sono due: uno verde, attorno alla nota del DUT, e l'altro blu attorno alla nota di riferimento.

Dunque la nota (eventualmente le note) deve restare all'interno del rettangolo verde, in caso contrario la misura sarà sballata. Un picco nella banda massima di ampiezza inferiore a Fre_Frequenza_Db_S_N, cioè al di sotto del rettangolo verde, viene trasformato in un errore assai grande per evitare malintesi; perciò è meglio che la sua ampiezza sia tale da portarlo nel rettagolo verde, che è disegnato in modo da rappresentare i limiti di banda e ampiezza accettati.

A volte il picco nello spettro è come sdoppiato in alto, capita con due note abbastanza vicine, talvolta sono due emittenti diverse sullo stesso canale, ma non perfettamente in isofrequenza, altre volte dipende dal fading e dall'effetto Doppler. In questi casi è meglio cambiare emittente o aspettare un momento migliore.

I parametri dello spectrum scope sono quelli che iniziano con As_. 
Quando As_Frequenza_A = 0, il programma ricava gli estremi di frequenza dello spettro mostrato dalla frequenza della nota (o delle note) e dalla larghezza della banda massima Fre_Frequenze_Banda_Max.
Difficilmente ci sarà motivo di cambiarli, se non per esaminare in dettaglio il segnale e vedere se ce n'è sovrapposto un altro. In questo caso usa la funzione "Zoom spectrum scope" del menu "Vedi".



IL PANNELLO "WATERFALL"
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Mostra com'è variato lo spettro negli ultimi secondi. Di scarsa utilità è stato nascosto dalla versione 1.5 del programma.



IL PANNELLO "GRAFICO ERRORE"
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È il pannello principale del programma. Mostra come varia nel tempo l'errore di frequenza del DUT, riferito all'emittente campione, nel qual caso il DUT è il ricevitore (RX mode), o l'errore del DUT rispetto al riferimento, nel qual caso il ricevitore è fuori gioco e si possono confrontare due oscillatori esterni (DUT mode), purché vicini in frequenza (entro la banda passante del ricevitore, ma anche molto più distanti se il riferimento di frequenza è uno solo, come accade con IC-7600, IC-7800, FTDX-5000, IC-756xxx eccetera). In questi casi si devono usare i due ricevitori contemporaneamente o attivare la funzione di "Dual watch".

Il grafico si ridimensiona periodicamente. Ogni minuto esso aggiorna la scala dei tempi, ascisse, mentre la scala degli errori di frequenza, ordinate, è aggiornata ad ogni cambiamento rilevante ed ogni Fre_Media_Err_Una_Riga_Ogni minuti primi. Il grafico è disegnato in modo da alleggerire il carico della CPU.

Sullo sfondo blu del pannello si vedono, ma non sempre, tre curve.
La curva verde è l'errore quasi istantaneo memorizzato un ciclo dopo l'altro. "Quasi istantaneo" perché ogni ciclo rileva l'errore da una FFT con una media di ampiezze da cui deriva la frequenza del picco.
La curva rossa è l'errore medio dall'inizio della misura al momento attuale.
La curva bianca equivale a quella verde, solo che i suoi dati sono smussati, facendo per ogni punto la media mobile degli errori in un periodo di Fre_Media_Err_Smussata_Ogni minuti primi attorno al momento della misura, metà prima e metà dopo. In definitiva la curva bianca riduce molto i piccoli sbalzi residui dovuti al fading e ad altre irregolarità a breve termine.
In presenza di forti e brevi sbalzi di frequenza, una parte della curva verde andrà fuori dagli estremi delle ordinate, la cosa è voluta per evitare che un breve, ma grosso, sbalzo di frequenza comprima il resto della curva in una piccola fettina del pannello. Se questo comportamento non ti va bene, guarda la descrizione del parametro Ricalcola_Estremi_Ordinate o la voce "Ricalcola estremi ordinate" del menu Vedi.
La curva verde e quella rossa sono disegnate con una tecnica "differenziale" cioè aggiungendo ogni volta solo il pezzettino nuovo di curva senza ridisegnare tutto ogni volta. Questa tecnica, con altri accorgimenti, permette di usare il programma anche su un piccolo netbook, ma ha un difetto: ruotando i pannelli, o ridimensionando la finestra, per un po' si vedrà solo la parte nuova delle due curve. Al ridisegno della curva bianca (ogni Fre_Media_Err_Una_Riga_Ogni minuti) sicuramente tutto andrà a posto, di solito accade prima.

Ogni Fre_Media_Err_Una_Riga_Ogni minuti primi il pannello "Grafico errore" viene salvato su disco come file grafico con il nome indicato dal parametro Fre_Nome_File_Report seguito da .BMP (o .PNG). In un file con lo stesso nome, ma seguito da .TXT, sono salvati: il valore dell'errore (curva bianca) ogni Fre_Media_Err_Una_Riga_Ogni minuti primi, il valore finale dell'errore medio da inizio prova, i valori massimo e minimo dell'errore "quasi istantaneo" (curva verde).



LE FUNZIONI DI Wwv
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Le funzioni principali del programma sono:
F1) Misurare la deriva in frequenza di un ricevitore rispetto a una frequenza campione.
F2) Misurare la deriva in frequenza di un segnale rispetto a un altro segnale di riferimento, escludendo la deriva del ricevitore;
F3) Misurare la frequenza di un segnale audio con grande accuratezza;
F4) Come F2, ma controllando l'errore del segnale di riferimento rispetto ad un altro riferimento ancora migliore, vedi "MISURE ESTREME", più avanti.

Il comportamento del programma è controllato dal suo file di configurazione, Wwv.CFG, che è fornito con valori ottimali per la misura F1 usando come frequenza campione quella di un'emittente HF con fading. Vedi "GUIDA VELOCE ALL'USO DI Wwv" per sapere come procedere. Se vorrai usare una frequenza campione prodotta localmente, ad esempio un OCXO di alta qualità, ti consiglio di velocizzare la media delle letture, mettendo in Num_Elem_Media_Fft un valore basso come 5 o 10. Con segnali deboli e un po' instabili, come accade talvolta con i segnali che giungono da lontano per onda di terra, usa valori un po' maggiori, 20-50. L'esperienza resta la migliore consigliera.

Gli altri componenti del programma, spectrum scope e waterfall, sono pensati solo come ausilio alle funzioni viste e non sono adatti a un uso autonomo (a tal fine usa Spectrum Lab di DL4YHF).



MISURE ESTREME
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Abbiamo appena visto le misure "facili o quasi" che si possono fare col programma. Ma Wwv permette anche misure ben più raffinate, usando strumenti altrettanto raffinati o, in loro assenza, con strumenti normali e qualche ostacolo in più.
Esistono più modi per controllare l'accuratezza di un segnale con risultati di altissimo livello. Il modo da scegliere dipende da quali apparati abbiamo a disposizione. Come spesso accade, la mancanza di costosi apparati di altissima qualità richiederà un maggiore sforzo al cervello per sopperire alle carenze del portafogli. Queste misure richiedono un'accurata calibrazione della scheda audio. Volendo, a questo fine, è disponibile anche la calibrazione continua, vedere "LA CALIBRAZIONE CONTINUA DELLA SCHEDA AUDIO".

Vediamo, per esempio, come misurare l'errore con cui ci giunge, tramite propagazione ionosferica, un segnale broadcasting HF, diciamo la BBC su 15.400 kHz.


Metodo A, facile
Usa un ricevitore di stabilità eccezionale, ovvero controllato dal GPS, come, ad esempio, i Flex-6500/6700/6700R equipaggiati con l'accessorio GPS. Sintonizza il ricevitore su 15.399 kHz in USB, quindi 1.000 Hz sotto la frequenza dell'emissione, e misurerai di quanto la nota prodotta si discosta dai 1.000 Hz teorici. Il metodo dà ottimi risultati, purché con ricevitori di classe paragonabile ai Flex con GPS dell'esempio. Il ricevitore dev'essere acceso diverse ore prima della prova, verificando l'adeguatezza del segnale GPS.

Parametri suggeriti, quelli non indicati restano come forniti per default:
00000 00000 Num_Elem_Media_Fft                       10
...
00000 00014 Fre_Frequenza_Nota_Dut                   1000
00000 00015 Fre_Frequenza_Db_S_N                     6
00000 00016 Fre_Frequenza_Nota_Rif                   0
00000 00017 Fre_Frequenza_Banda_Max                  50
00000 00018 Fre_Usa_Usb                              True
...
00000 00020 Fre_Frequenza_Nota_Dut_2                 0
00000 00021 Fre_Frequenza_Db_S_N_2                   6
00000 00022 Fre_Frequenza_Nota_Rif_2                 0
00000 00023 Fre_Frequenza_Banda_Max_2                50
...
00000 00041 Fre_Frequenza_Vera_Dut                   15400000
00000 00042 Fre_Frequenza_Vera_Rif                   0
00000 00043 Fre_Frequenza_Vera_Dut_2                 0
00000 00044 Fre_Frequenza_Vera_Rif_2                 0

  Parametro Commento
00000 00014 Segnale su 15.400 kHz, sintonia su 15.399 kHz USB, la nota sarà circa 1.000 Hz
00000 00017 Ricevitori come questi hanno deriva di frequenza trascurabile.
            l'emittente dovrebbe restare entro un paio di Hz circa, una banda di 50 Hz va benissimo
            con i parametri 1 = 4.096 e 2 = 8.000 Hz non scendere sotto i 25 Hz
00000 00020 C'è 0 perché qui non serve verifica: l'RX controllato GPS non ne ha bisogno.
00000 00021 In questo caso non è usato, ma non dà noia,
00000 00022 Vedi il 20
00000 00023 In questo caso non è usato, ma non dà noia.
00000 00041 Il valore 15.400.000 Hz, freq teorica dell'emittente, permette di riferire l'errore
            a tale frequenza ed esprimerlo in parti su 10^9 (Hz / GHz).
00000 00042 Il corrispondente parametro (16) è a 0, quindi va a zero. Idem per 43 e 44.

Al contrario dell'uso più immediato, ovvero il controllo della stabilità di un ricevitore, con questo metodo misuri la stabilità di un segnale campione che giunge via riflessione ionosferica. In questo caso, Wwv ti dà l'errore cambiato di segno, perché, così impostato, misura la stabilità dei ricevitori: moltiplica l'errore per -1.


Metodo B, meno facile
Usa un normale ricevitore di classe XO, con stabilità e accuratezza 5 ppm, abbinato a un ottimo riferimento di frequenza, come un generatore di segnali controllato dal GPS oppure da un riferimento al rubidio in buona salute. Sintonizza il ricevitore su 15.399 kHz in USB e regola il generatore su 15.400,2 kHz. In questo modo, come già visto, Wwv confronta le frequenze delle due note, potrai così ignorare la deriva del ricevitore.

Parametri suggeriti, quelli non indicati restano come forniti per default:
00000 00000 Num_Elem_Media_Fft                       10
...
00000 00014 Fre_Frequenza_Nota_Dut                   1000
00000 00015 Fre_Frequenza_Db_S_N                     6
00000 00016 Fre_Frequenza_Nota_Rif                   1200
00000 00017 Fre_Frequenza_Banda_Max                  150
00000 00018 Fre_Usa_Usb                              True
...
00000 00020 Fre_Frequenza_Nota_Dut_2                 0
00000 00021 Fre_Frequenza_Db_S_N_2                   6
00000 00022 Fre_Frequenza_Nota_Rif_2                 0
00000 00023 Fre_Frequenza_Banda_Max_2                150
...
00000 00041 Fre_Frequenza_Vera_Dut                   15400000
00000 00042 Fre_Frequenza_Vera_Rif                   15400200
00000 00043 Fre_Frequenza_Vera_Dut_2                 0
00000 00044 Fre_Frequenza_Vera_Rif_2                 0
...

  Parametro Commento
00000 00010 Segnale in prova su 15.400 kHz, sintonia su 15.399 kHz USB, la nota sarà circa 1.000 Hz
00000 00016 Segnale di confronto su 15.400,2 kHz, sintonia su 15.399 kHz USB, la nota sarà circa 1.200 Hz
            Il ricevitore viene escluso dal confronto: p.es. se in realtà fosse su 15.399,15 kHz le note sarebbero
            circa 850 e circa 1.050 Hz, la loro differenza è dovuta alla frequenza in esame 
            e a quella di riferimento (15.400 e 15.400,2 kHz) eliminando l'errore di frequenza dell'RX.
00000 00017 Un ricevitore con stabilità 5 ppm può dare un errore di +-77 Hz su 15,4 MHz
            ecco perché la banda max è 150 Hz. Va bene anche 200 Hz.
00000 00020 C'è 0 perché qui non serve verifica: il generatore RF controllato GPS/rubidio non ne ha bisogno.
00000 00021 In questo caso non è usato, ma non dà noia,
00000 00022 Vedi il 20
00000 00023 In questo caso non è usato, ma non dà noia.
00000 00041 Il valore 15.400.000 Hz, freq teorica dell'emittente, permette di riferire l'errore
            a tale frequenza ed esprimerlo in parti su 10^9 (Hz / GHz).
00000 00042 vedi 41, ma per 15.400.200 Hz.


Metodo C, ancora meno facile
Usa un paio di ricevitori normali, come per il metodo B, abbinati a un paio (coraggio, vedi dopo) di generatori di segnali controllati da un solo OCXO di buona qualità. Per ottenere risultati paragonabili ai metodi precedenti dovrai verificare continuamente l'accuratezza del riferimento confrontandolo con i segnali della TV digitale terrestre (controllati dal GPS). Ricorda: uno dei due generatori dovrà usare l'OCXO dell'altro, altrimenti niente misura estrema.
Sintonizza il primo ricevitore su 15.399 kHz in USB e regola il generatore su 15.400,2 kHz. In questo modo, come già visto, Wwv confronta le frequenze delle due note, potrai così ignorare la deriva del ricevitore.

Purtroppo non è detto che l'OCXO usato (il solo) sia all'altezza della misura, allora confrontiamolo col GPS:
Sintonizza il secondo ricevitore su 546.000 kHz in AM e regola il generatore su 546.001,4 kHz (segnale DTT su 546 MHz). Anche qui potrai ignorare la deriva del ricevitore, perché in AM.

Miscela insieme le uscite dei due ricevitori e mandale all'ingresso microfono del PC: Wwv ti darà l'errore del segnale BBC 15.400 kHz rispetto al segnale DTT su 546 MHz, controllato dal GPS.

Se hai un solo generatore, metti le due frequenze in memoria, ognuna con l'ampiezza simile a quella del segnale da confrontarci, e alterna a mano i due segnali ogni 5-10 secondi: Wwv funzionerà anche così, sia pure un po' peggio.

Se hai un solo ricevitore, adatto a entrambe le frequenze, e due generatori, metti le due frequenze in due memorie dell'RX e fai come detto sopra per il generatore.

Se hai solo un RX e un generatore RF non mi sento di consigliarti di combinare i due metodi accennati: compra un altro RX che copra almento parte della banda DTT 474-786 MHz, può andare bene anche un RTX portatile con RX su parte della gamma DTT e l'AM almeno in RX.

Parametri suggeriti, quelli non indicati restano come forniti per default:
00000 00000 Num_Elem_Media_Fft                       10
...
00000 00014 Fre_Frequenza_Nota_Dut                   1000
00000 00015 Fre_Frequenza_Db_S_N                     6
00000 00016 Fre_Frequenza_Nota_Rif                   1200
00000 00017 Fre_Frequenza_Banda_Max                  150
00000 00018 Fre_Usa_Usb                              True
...
00000 00020 Fre_Frequenza_Nota_Dut_2                 1400
00000 00021 Fre_Frequenza_Db_S_N_2                   6
00000 00022 Fre_Frequenza_Nota_Rif_2                 0
00000 00023 Fre_Frequenza_Banda_Max_2                150
...
00000 00041 Fre_Frequenza_Vera_Dut                   15400000
00000 00042 Fre_Frequenza_Vera_Rif                   15400200
00000 00043 Fre_Frequenza_Vera_Dut_2                 546001400
00000 00044 Fre_Frequenza_Vera_Rif_2                 0
...

  Parametro Commento
00000 00010 Segnale in prova su 15.400 kHz, sintonia su 15.399 kHz USB, la nota sarà circa 1.000 Hz
00000 00016 Segnale di confronto su 15.400,2 kHz, sintonia su 15.399 kHz USB, la nota sarà circa 1.200 Hz
            Il ricevitore viene escluso dal confronto: p.es. se in realtà fosse su 15.399,15 kHz le note sarebbero
            circa 850 e circa 1.050 Hz, la loro differenza è dovuta alla frequenza in esame 
            e a quella di riferimento (15.400 e 15.400,2 kHz) eliminando l'errore di frequenza dell'RX.
00000 00017 Un ricevitore con stabilità 5 ppm può dare un errore di +-77 Hz su 15,4 MHz
            ecco perché la banda max è 150 Hz.
00000 00020 Segnale di confronto su 546.001,4 kHz, sintonia su 546.000 kHz AM, segnale DTT su 546.000 kHz,
            la nota sarà circa 1.400 Hz. Il ricevitore viene escluso dal confronto, perché in AM.
00000 00021 In questo caso non è usato, ma non dà noia,
00000 00022 Usando l'AM non serve
00000 00023 In questo caso non è usato, ma non dà noia.
00000 00041 Il valore 15.400.000 Hz, freq teorica del generatore, permette di riferire l'errore
            a tale frequenza ed esprimerlo in parti su 10^9 (Hz / GHz).
00000 00042 vedi 41, ma per 15.400.200 Hz.
00000 00043 Il valore 546.001,400 Hz permette di riferire l'errore del generatore 
            a tale frequenza ed esprimerlo in parti su 10^9 (Hz / GHz).



LA DEVIAZIONE DI ALLAN
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I metrologi attribuiscono molta importanza alla deviazione di Allan, e ad alcune sue evoluzioni, come metodo statistico per descrivere la stabilità di un oscillatore, ma senza influenza da parte della deriva, che è descritta in altro modo. Maggiori informazioni si trovano sul sito del NIST.
La funzione viene attivata solo con particolari valori per alcuni parametri:
Num_Elem_Media_Fft = 1
Fre_Frequenza_Nota_Rif = 0
Fre_Frequenza_Nota_Dut_2 = 0
Fre_Frequenza_Nota_Rif_2 = 0
Fre_Frequenza_Vera_Dut <> 0
Fre_Frequenza_Vera_Rif = 0
Fre_Frequenza_Vera_Dut_2 = 0
Fre_Frequenza_Vera_Rif_2 = 0
Basta un solo valore diverso da quelli indicati e il calcolo della deviazione di Allan non sarà eseguito.
La deviazione di Allan è spesso chiamata, impropriamente, varianza di Allan.



LA CALIBRAZIONE IN FREQUENZA DELLA SCHEDA AUDIO, UNA TANTUM
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Per eseguire misure di frequenza audio davvero accurate è necessario calibrare la scheda audio usata.
Questo programma legge le frequenze audio, fino alla frequenza di Nyquist, con una risoluzione migliore di 1 parte su un milione. Ma l'accuratezza è nettamente peggiore, 10-50 ppm, perché è legata alla base dei tempi della scheda audio. Con la calibrazione si rileva l'arrore grazie alla misura di una frequenza ben conosciuta e s'istruisce il programma a fare la dovuta rettifica. Il parametro Cal_Fattore_Per_SR_Vero  è usato per determinare il sample rate reale: SR reale = SR nominale * Cal_Fattore_Per_SR_Vero.
La procedura vale per una scheda audio, l'uso di un'altra obbliga a ripeterla e a cambiare il valore del parametro.

COME FARE
Procurati una nota di riferimento dalla frequenza accurata ad almeno 1 ppm, per esempio 1.000,000 Hz, applicala all'ingresso microfono del PC col programma in funzione. Richiama la funzione "Calibrazione Frequenza" del menu "Strumenti" e indicale la frequenza esatta della nota di riferimento (frequenza nota). Il programma farà i calcoli necessari, userà la nuova calibrazione e la salverà sul file Wwv.cfg.
ATTENZIONE: questa calibrazione farà ricominciare daccapo la misura, dunque non farla nel corso di una misura lunga e importante.

È opportuno che la nota di riferimento dia luogo a un SINAD di 20 dB o più. N.B. questo SINAD è mostrato dopo avere richiesto la funzione di calibrazione. Se la nota di riferimento non fosse pulita abbastanza, sarebbe meglio procurarsene una più adatta, se possibile, annullando la calibrazione.

È bene che la frequenza della nota di riferimento sia 1-3 kHz, una frequenza troppo bassa darà luogo a un'accuratezza leggermente minore per la minore risoluzione.

L'algoritmo di calibrazione ignora il precedente valore di Cal_Fattore_Per_Sr_Vero: esegue la calibrazione rilevando la frequenza con Cal_Fattore_Per_Sr_Vero = 1 e poi ti chiede il vero valore di quella frequenza.

METODO ALTERNATIVO (SCONSIGLIATO PERCHÉ PIÙ MACCHINOSO)
Metti il parametro Cal_Fattore_Per_Sr_Vero a 1, salva il file Wwv.cfg e rilancia il programma.
Procurati una nota dalla frequenza accurata ad almeno 1 ppm, per esempio 1.000,000 Hz, applicala all'ingresso microfono del PC e facendo girare il programma leggi la frequenza "Freq picco DUT" che supponiamo indichi, esagerando, 1.020 Hz. Il SR della scheda audio è inferiore al nominale, più lento, perciò la lettura di frequenza è superiore. Calcola il rapporto tra la frequenza vera e quella letta, ossia 1.000,000 / 1.020,000 = 0,980440, e metti il valore trovato nel parametro visto sopra. Chiudi il programma e fallo ripartire verificando che ora la lettura sia giusta. Usa la virgola come separatore dei decimali e lascia il parametro allineato con gli altri, uno spazio in più o in meno gli impedirebbe di funzionare.



LA CALIBRAZIONE CONTINUA DELLA SCHEDA AUDIO
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Se il parametro 47, Fre_Frequenza_Calib_Continua, è diverso da zero, WWV fa la calibrazione continua della scheda audio. In tale caso il parametro indica una frequenza dove dev'esserci un segnale, forte e pulito, con una frequenza molto accurata che servirà alla calibrazione continua della scheda audio. Il sample rate effettivo della scheda audio in uso viene ricalcolato ad ogni ciclo per dare misure di frequenza molto accurate.
Requisiti:
- Il segnale campione deve avere un'accuratezza di 0,1 ppm o meglio.
- Il segnale campione deve avere una frequenza elevata, vicina a SR/2: 2.000 - 4.000 Hz o anche più.
- Sample_Rate_Nominale dev'essere il più basso possibile.
- Num_Sample_A_Fft dev'essere alto: con SR = 12000 usare 8192, 16384 o più, con SR = 48000 usare 32768, 65536 o più.
- Tipo_Finestra è bene che sia 6.




IL FILE CON I PARAMETRI
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Riporto sotto le righe del file con i valori consigliati, più o meno
00000 00000 Num_Elem_Media_Fft                       100
00000 00001 Num_Sample_A_Fft                         4096
00000 00002 Sample_Rate_Nominale                     8000
00000 00003 Tipo_Finestra                            2
00000 00004 Wf_E_As_Con_Ampiezze_Medie               False
00000 00005 As_Ampiezza_A                            0
00000 00006 As_Ampiezza_Da                           -120
00000 00007 As_Ampiezze_In_Db                        True
00000 00008 As_Frequenza_A                           0
00000 00009 As_Frequenza_Da                          0
00000 00010 Cal_Fattore_Per_Sr_Vero                  1,000000
00000 00011 Fre_Media_Err_Smussata_Ogni              5
00000 00012 Fre_Media_Err_Una_Riga_Ogni              10
00000 00013 Fre_Nome_File_Report                     Wwv report del 
00000 00014 Fre_Frequenza_Nota_Dut                   1000
00000 00015 Fre_Frequenza_Db_S_N                     6
00000 00016 Fre_Frequenza_Nota_Rif                   0
00000 00017 Fre_Frequenza_Banda_Max                  200
00000 00018 Fre_Usa_Usb                              True
00000 00019 Fre_Bw_Filtro                            0
00000 00020 Fre_Frequenza_Nota_Dut_2                 0
00000 00021 Fre_Frequenza_Db_S_N_2                   0
00000 00022 Fre_Frequenza_Nota_Rif_2                 0
00000 00023 Fre_Frequenza_Banda_Max_2                200
00000 00024 No_Frequenza_A                           0
00000 00025 No_Frequenza_Da                          0
00000 00026 Osc_Ampiezza_A                           1
00000 00027 Osc_Ampiezza_Da                          -1
00000 00028 Osc_Ampiezze_In_Db                       False
00000 00029 Osc_Tempo_A                              10000
00000 00030 Osc_Tempo_Da                             0
00000 00031 Osc_Trigger_Level                        0,05
00000 00032 Osc_Trigger_Pos_A                        0
00000 00033 Wf_Ampiezza_A                            -10
00000 00034 Wf_Ampiezza_Da                           -70
00000 00035 Wf_Frequenza_A                           0
00000 00036 Wf_Frequenza_Da                          0
00000 00037 Audio_In_Output                          True
00000 00038 Ricalcola_Estremi_Ordinate               True
00000 00039 Input_Device_Id                          0
00000 00040 Output_Device_Id                         0
00000 00041 Fre_Frequenza_Vera_Dut                   0
00000 00042 Fre_Frequenza_Vera_Rif                   0
00000 00043 Fre_Frequenza_Vera_Dut_2                 0
00000 00044 Fre_Frequenza_Vera_Rif_2                 0
00000 00045 Usa_Formato_Png                          False
00000 00046 Wf_Visibile                              False
00000 00047 Fre_Frequenza_Calib_Continua             0


Il formato dev'essere rigorosamente questo, il programma non ammette neppure uno spazio in più o in meno.

Se vuoi provare a cambiare qualche parametro, fai prima una copia di sicurezza del file Wwv.cfg, in questo modo potrai sempre tornare allo stato iniziale del programma.

P00) Il parametro Num_Elem_Media_Fft rappresenta il numero di gruppi di campioni che vanno a fare media nel deteminare le ampiezze nel dominio della frequenza. Tale media smorza le variazioni casuali dovute al noise e rende più stabile la lettura dell'errore. I valori ottimali dipendono dai parametri Sample_Rate_Nominale e Num_Sample_A_Fft: con i loro valori di default (8000 e 4096) useremo valori da 25 a 250, 25 per risposte relativamente veloci anche se più instabili, 250 per risposte stabili anche se lente. Il valore proposto di default, 100, è un buon compromesso.

P01) Il parametro Num_Sample_A_Fft rappresenta il numero di campioni presenti in un gruppo da trattare con la FFT. L'algoritmo usato, uno dei più comuni e veloci, costringe all'uso di potenze del 2: 1024, 2048, 4096, 8192, 16384,... Ma non si tratta di una limitazione importante, anzi nella maggior parte dei casi è un vincolo privo di conseguenze. Vedi "SUGGERIMENTI, LIMITI ED ERRORI NOTI" per altre informazioni.

P02) Il parametro Sample_Rate_Nominale rappresenta il numero di campioni acquisiti in un secondo dalla scheda audio (Sa/s) o, è lo stesso, la frequenza di campionamento in Hz. La massima frequenza gestibile con i dati campionati è pari alla metà della frequenza di campionamento.
Si sceglie così: la massima frequenza gestibile nei dati campionati è sample rate / 2; una volta stabilita la massima frequenza che interessa la si raddoppia e questo è il sample rate necessario. Con gli 8.000 Hz proposti come default si elaborano segnali fino a 4.000 Hz, di solito è sufficiente.
Aumentare il sample rate permette di raccogliere lo stesso numero di campioni in meno tempo, per esempio 2.048 campioni richiedono circa 0,5 s con un sample rate di 4.000 Sa/s, mentre a 48.000 Sa/s basterebbero circa 42 ms. PURTROPPO IL BENEFICIO È ILLUSORIO: 2.048 campioni a 4.000 Hz danno una risoluzione FFT di 1,95 Hz o peggio, mentre 2.048 campioni a 48.000 Hz arrivano a circa 23,5 Hz: non è la stessa cosa e anche la precisione della routine d'interpolazione ne risente, quindi, se non servono le frequenze alte, lascia il sample rate basso.

P03) Il parametro Tipo_Finestra rappresenta il tipo di finestra usata per trattare i campioni di un gruppo da passare alla FFT. La necessità di attenuare i campioni vicini all'inizio o alla fine del gruppo deriva dalla forte presenza di componenti a frequenze vicine a quella del segnale anche dando alla FFT un pezzo di sinusoide pura. Nella gran parte delle misure, il valore 2, finestra Hann, va benissimo. Per misure di frequenza ad altissima risoluzione userai il valore 6 (finestre Hann e Blackman sovrapposte), purché ci sia pochissimo noise.
I valori disponibili sono:
- blackman = 1
- hann = 2
- hamming = 3
- rectangle = 4
- triangle = 5
- blackman e hann = 6
- flat top = 7


P04) Il parametro Wf_E_As_Con_Ampiezze_Medie indica se nel pannello spectrum scope e nel waterfall compariranno dati ricavati dalla media delle ampiezze come dal parametro Num_Elem_Media_Fft, valore True, oppure valori non mediati, un solo gruppo di campioni alla volta, valore False.
Tutti i parametri che iniziano con As_ sono relativi allo spectrum scope. Con pochissime eccezioni, la cosa migliore da fare è lasciarli come sono.

P05) Il parametro As_Ampiezza_A rappresenta la massima ampiezza visibile con lo spectrum scope. Ricorda che l'ampiezza è fissata in 0 dB quando il segnale giunge al livello massimo ammesso dall'ADC.

P06) Il parametro As_Ampiezza_Da rappresenta la minima ampiezza visibile con lo spectrum scope. Non ha senso metterci valori minori di -120 dB.

P07) Il parametro As_Ampiezze_In_Db indica se lo spectrum scope deve usare una scala delle ampiezze in dB, valore True, o una scala lineare, valore False. Consiglio caldamente di lasciare True.

P08) Il parametro As_Frequenza_A rappresenta la massima frequenza visibile con lo spectrum scope. Ricorda che non puoi metterci valori superiori a Sample_Rate_Nominale / 2.
Potrebbe essere utile usare una gamma di frequenze più ristretta per esaminare meglio il segnale voluto, ma in genere è meglio usare lo zoom attivabile e disattivabile con Ctrl+z. Inoltre, per avere una risoluzione di frequenza adeguata (RBW), usa Num_Sample_A_Fft con valori elevati come 8192, 16384, 32768.

P09) Il parametro As_Frequenza_Da rappresenta la minima frequenza visibile con lo spectrum scope. Ricorda che non puoi metterci valori minori di 0 né superiori a As_Frequenza_A.

P10) Il parametro Cal_Fattore_Per_Sr_Vero è quel valore che moltiplicato per il sample rate nominale da quello effettivo. Esso si ottiene come spiegato in "LA CALIBRAZIONE IN FREQUENZA DELLA SCHEDA AUDIO". La calibrazione serve per fare le misure più difficili e accurate di frequenza.

P11) Il parametro Fre_Media_Err_Smussata_Ogni indica al programma di fare una media dei valori di errore coinvolgendo i valori rilevati negli ultimi Fre_Media_Err_Smussata_Ogni minuti. Questa media permette di avere un valore ancora meno influenzato da un eventuale fading sull'emittente campione. In realtà il meccanismo della media è più complesso e un valore sballato avrà un effetto sensibile per un tempo maggiore di quello indicato. Per questo motivo ti consiglio di non superare i 5 minuti.

P12) Il parametro Fre_Media_Err_Una_Riga_Ogni indica ogni quanto vuoi generare una riga di risultati parziali nel prospetto. Il più delle volte andrà benissimo il valore di default.

P13) Il parametro Fre_Nome_File_Report è il nome file, completo di unità e path, in cui salvare il file di testo con i risultati. Devi usare un nome di questo genere:
c:\prove\wwv_report
In assenza dell'unità e del path, il programma scriverà il file nella directory ove si trova l'eseguibile. Il programma, inoltre, pospone al nome file da te indicato data e ora di fine esecuzione ed aggiunge anche l'estensione: .bmp (o .png) per l'immagine e .txt per il report.
Puoi risparmiare molto spazio con l'immagine comprimendola, vedi la parte con i suggerimenti in fondo a questo help.

P14) Il parametro Fre_Frequenza_Nota_Dut rappresenta la frequenza della nota prodotta dal ricevitore in prova. Si tratta del valore teorico che avresti se il ricevitore fosse perfetto. Se usi la BBC su 15.400 kHz come campione e sintonizzi l'RX su 15.399 kHz in USB, questa frequenza dev'essere 1000 Hz.
Dovresti cambiare il parametro per condurre la prova in CW, per sfruttarne la maggiore selettività, se la frequenza di pitch non arrivasse a 1000 Hz (sull'IC-7000, per esempio, può variare solo fra 300 e 900 Hz). Ma in genere va benissimo 1000 Hz da usare in USB.

P15) Il parametro Fre_Frequenza_Db_S_N dice a Wwv di quanto la nota utile, Fre_Frequenza_Nota_Dut, deve superare il livello del noise floor. Lo scopo del parametro è evitare di prendere come Fre_Frequenza_Nota_Dut un picco del noise. Il suo valore deve superare quello del noise floor di 6 dB, aumentabili a 10-12 se il segnale dell'emittente campione è abbastanza forte e pulito. Per segnali assai deboli potresti anche scendere a 3 dB, ma ti consiglio di aumentare il parametro Num_Sample_A_Fft portandolo a 8192 o anche a 16384, riducendo in egual misura Num_Elem_Media_Fft per mantenere una certa reattività ai cambiamenti.

P16) Il parametro Fre_Frequenza_Nota_Rif serve nel caso di confronto tra due frequenze, quella di un'emittente che si vuole controllare e quella del riferimento usato per il controllo, per esempio un OCXO di alta classe o anche un OCXO controllato dal GPS. In questo tipo di controlli la stabilità del ricevitore è irrilevante purchè il segnale non esca dalla banda passante stabilita con Fre_Frequenza_Banda_Max attorno a ciascuna delle due frequenze Fre_Frequenza_Nota_Dut e Fre_Frequenza_Nota_Rif.

P17) Il parametro Fre_Frequenza_Banda_Max rappresenta la massima larghezza di banda centrata su Fre_Frequenza_Nota_Dut al di fuori della quale il segnale si considera perso. Nel caso di confronto tra due frequenze, quanto detto in precedenza vale anche per Fre_Frequenza_Nota_Rif.
Con ricevitori e note stabili si può usare anche un valore più piccolo, 50-100 Hz, consigliabile con segnale campione debole; per vecchi apparati poco stabili si può salire a 500-1000 Hz.

P18) Il parametro Fre_Usa_Usb comunica a Wwv se il ricevitore in prova lavora in USB o in LSB. In caso di valore errato il programma invertirà il segno dell'errore e, per esempio, -4 Hz saranno visti come +4 Hz.
Ricorda che anche in CW o RTTY il ricevitore lavora con una delle due bande laterali: se aumenti leggermente la frequenza sintonizzata e la nota scende di frequenza, sei in USB.

P19) Il parametro Fre_Bw_Filtro non è più in uso.

P20) Il parametro Fre_Frequenza_Nota_Dut_2 è relativo a una funzione di controllo per le "MISURE ESTREME", vedi lì.
P21) Il parametro Fre_Frequenza_Db_S_N_2 è relativo a una funzione di controllo per le "MISURE ESTREME", vedi lì.
P22) Il parametro Fre_Frequenza_Nota_Rif_2 è relativo a una funzione di controllo per le "MISURE ESTREME", vedi lì.
P23) Il parametro Fre_Frequenza_Banda_Max_2 è relativo a una funzione di controllo per le "MISURE ESTREME", vedi lì.

P24) Il parametro No_Frequenza_A non è usato e deve essere 0.
P25) Il parametro No_Frequenza_Da non è usato e deve essere 0.

P26) Il parametro Osc_Ampiezza_A imposta la massima ampiezza verticale usata dall'oscilloscopio. Ti consiglio il valore di default, 1, che serve bene per i normali usi di Wwv. L'ampiezza massima dei segnali dovrebbe essere 0,1 - 0,5, benché il programma sia molto più flessibile (0,001 - 0,9).

P27) Il parametro Osc_Ampiezza_Da imposta la minima ampiezza verticale usata dall'oscilloscopio. Usa sempre -Osc_Ampiezza_A.

P28) Il parametro Osc_Ampiezze_In_Db è relativo a una funzione non ancora pronta, lascialo a False.

P29) Il parametro Osc_Tempo_A indica la durata del periodo visibile sull'oscilloscopio. Il valore di default assicura di vedere l'intero segnale in ingresso, in modo da misurare correttamente il picco massimo di segnale. Un tempo più piccolo potrebbe mostrare la forma d'onda del segnale, ma servirebbe a ben poco. Non lo cambiare.

P30) Il parametro Osc_Tempo_Da deve essere 0.

P31) Il parametro Osc_Trigger_Level è relativo a una funzione non ancora pronta, lascialo a 0,05.

P32) Il parametro Osc_Trigger_Pos_A è relativo a una funzione non ancora pronta, lascialo a 0.

P33) Il parametro Wf_Ampiezza_A indica il livello più alto rappresentabile nel waterfall. I livelli superiori a questo saranno di colore rosa-violetto.

P34) Il parametro Wf_Ampiezza_Da Wf_Ampiezza_Da indica il livello più basso rappresentabile nel waterfall. I livelli inferiori a questo saranno lasciati col colore dello sfondo, nero.

P35) Il parametro Wf_Frequenza_A è il limite superiore di frequenza del waterfall. Se è a zero il programma prende il limite corrispondente dello spectrum scope.

P36) Il parametro Wf_Frequenza_Da è il limite inferiore di frequenza del waterfall. Se è a zero il programma prende il limite corrispondente dello spectrum scope.

P37) Il parametro Audio_In_Output indica se si vuole che il segnale trattato dal programma sia riprodotto dalla scheda audio del PC, in modo da poterlo ascoltare. Qualora si facessero misure non su un segnale proveniente dall'esterno, ma sul segnale in uscita dalla scheda audio, quest'opzione va messa a False per non turbare la misura. Negli usi normali va benissimo il valore di default True.
Ricorda che l'audio in uscita è sfalsato temporalmente di Num_Sample_A_Fft / Sample_Rate_Nominale secondi, è inevitabile. Inoltre, per limitazioni dovute a mie scelte imposte da Visual Basic, se apri un menu o se apri la finestra con i picchi di ampiezza (menu Vedi), l'audio può sfalsarsi fino al doppio del tempo indicato.

P38) Il parametro Ricalcola_Estremi_Ordinate = True indica al programma di ignorare eventuali picchi di breve durata dove l'errore sale o scende a valori molto diversi da quelli medi. In questo modo si evita che la scala delle ordinate venga cambiata a causa di eventi accidentali che comprimerebbero i valori più interessanti in una sottile fettina dello schermo. Quando non si desidera che l'automatismo funzioni, perché sono proprio questi picchi che interessano, basta usare il valore False. C'è un altro sistema che permette di cambiare il comportamento del programma durante l'uso: la voce "Ricalcola estremi ordinate" del menu Vedi, alla quale ti rimando per saperne di più.

P39) Il parametro Input_Device_Id indica al programma quale dispositivo di input usare. I dispositivi di input sono numerati da 0 al numero dei dispositivi presenti meno 1. Il valore di default, 0, prende il dispositivo predefinito.

P40) Il parametro Output_Device_Id indica al programma quale dispositivo di output usare. I dispositivi di output sono numerati da 0 al numero dei dispositivi presenti meno 1. Il valore di default, 0, prende il dispositivo predefinito.

P41) Il parametro Fre_Frequenza_Vera_Dut, se diverso da zero, trasforma l'errore tra Fre_Frequenza_Nota_Dut e il suo valore misurato in forma parti su un miliardo (Hz / GHz). Nuovo valore = differenza * 1.000.000.000 / Fre_Frequenza_Vera_Dut, ove differenza = valore misurato - Fre_Frequenza_Nota_Dut. Normalmente si lascia a zero.

P42) Fre_Frequenza_Vera_Rif come P41, ma relativamente a Fre_Frequenza_Nota_Rif.

P43) Fre_Frequenza_Vera_Dut_2 come P41, ma relativamente a Fre_Frequenza_Nota_Dut_2. Se diverso da zero, confronta Fre_Frequenza_Nota_Dut non più con Fre_Frequenza_Vera_Rif, ma con il suo valore corretto tenendo conto dell'errore su Fre_Frequenza_Vera_Dut_2; quest'ultimo errore è determinato dalla differenza tra la nota Fre_Frequenza_Nota_Dut_2 e il valore misurato, salvo non ci sia il parametro P44.

P44) Fre_Frequenza_Vera_Rif vedi P43, ma relativamente a Fre_Frequenza_Nota_Rif_2.

P45) Il parametro Usa_Formato_Png, quando è True, invita Wwv a tentare di scrivere il grafico in formato PNG (Portable Network Graphics). Si tratta di un formato con compressione lossless (senza perdite d'informazione), molto adatto a salvare le schermate del PC.

P46) Il parametro Wf_Visibile, a False per default, non mostra il waterfall, per vederlo mettici True. Il vantaggio di nascondere il Waterfall è che i pannelli "Informazioni" e "Spectrum scope" hanno più spazio disponibile.

P47) Il parametro Fre_Frequenza_Calib_Continua, a 0 per default, interviene quando è diverso da zero. In tale caso indica una frequenza dove dev'esserci un segnale con SINAD alto e frequenza molto accurata che servirà per una calibrazione continua della scheda audio. Il sample rate effettivo della scheda audio in uso viene ricalcolato ad ogni ciclo in modo da fornire accurate misure di frequenza. I requisiti sono indicati in "LA CALIBRAZIONE CONTINUA DELLA SCHEDA AUDIO".




IL MENU FILE
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L'uso dei menu comporta un blocco temporaneo del programma, ciò aumenta il divario temporale tra uscita della radio da una parte e misure e audio del programma dall'altra. Ti consiglio di usare le "shortcutkeys", i tasti scorciatoia, ovvero Ctrl+O per l'oscilloscopio e Ctrl+R oppure Tab per alternare i pannelli; questi tasti sono indicati nei menu, a destra della voce relativa.

Con la voce "OK, Avvia il grafico della deriva" si avvia una nuova rilevazione dopo avere fermato la precedente. La prima volta che si esegue il programma la rilevazione si avvia da sola. Al suo posto puoi usare Ctrl+a.

La voce "Esci" fa terminare prima la rilevazione, se era in corso, poi il programma. Al suo posto puoi usare il tasto Escape.


IL MENU VEDI
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La voce "Oscilloscopio" permette di vedere il segnale passato alla FFT ad ogni ciclo, ovvero la sua ampiezza nel dominio del tempo. Serve per meglio monitorare i sovraccarichi.

La voce "Ricalcola estremi ordinate" fa in modo che le ordinate minima e massima del grafico non tengano conto di una piccola percentuale di valori estremi, troppo alti o troppo bassi. Questa caratteristica esalta il dettaglio delle piccole variazioni senza perdersi dietro a pochi forti guizzi perlopiù dovuti a "incidenti" come le scariche atmosferiche o brevi segnali accidentali. Talvolta questo comportamento non è desiderato, per esempio quando i guizzi sono proprio ciò che si vuole vedere. Con Ctrl+c si cambia questo comportamento, però il risultato si vede solo dopo qualche decina di secondi. Si può avere una conferma di com'è impostata l'opzione guardando se la voce di menù è spuntata o no.

La voce "Ruota i pannelli" consente di alternare alla finestra con pannelli multipli, usata da Wwv all'avvio, una finestra con un solo pannello alla volta, a rotazione.

La voce "Aumenta Spessore tracce" permette di aumentare lo spessore della traccia dello spectrum scope e di quelle del grafico errore. I valori a rotazione sono 1-2-3 e poi di nuovo 1 ecc. Lo scopo è rendere più visibili la tracce anche se si perde un po' di definizione.

La voce "Sfondo chiaro" rende bianchi gli sfondi dei pannelli e ne rende, invece, un po' scuri gli altri colori, per favorire la stampe dello schermo.

La voce "Zoom ampiezza spectrum scope" permette di esaminare in dettaglio le ampiezze mostrate sullo spectrum scope limitandosi a mostrare quelle che vanno dal noise floor all'ampiezza di picco. Il pannello "Waterfall", se visibile, segue le sorti dello spectrum scope, cioè in caso di zoom mostra lo stesso intervallo di ampiezze.
Questa funzione prevede l'adattamento automatico dell'ampiezza, per adattare lo zoom alle variazioni d'ampiezza del segnale voluto e del noise floor.

La voce "Zoom spectrum scope" permette di esaminare in dettaglio le frequenze intorno a Fre_Frequenza_Nota_Dut. Premendo Ctrl+z una prima volta passerai dagli estremi impostati nei parametri As_Freq... (o da quelli di default se As_Frequenza_A fosse zero) a un intorno di Fre_Frequenza_Nota_Dut ampio Fre_Frequenza_Banda_Max. Premendo Ctrl+z una seconda volta l'intervallo diverrà ampio Fre_Frequenza_Banda_Max / 2. Premendo Ctrl+z una terza volta si vedrà l'intero intervallo tra 0 e sample rate / 2 Hz. Il quarto Ctrl+z farà tornare le cose nella situazione iniziale.
Per ampliare l'intervallo attorno a un'altra frequenza, per esempio Fre_Frequenza_Nota_Rif, dovrai agire sui parametri As_Freq... del file di configurazione e far ripartire il programma.
Il pannello "Waterfall", se visibile, segue le sorti dello spectrum scope, cioè in caso di zoom mostra lo stesso intervallo di frequenze.


IL MENU STRUMENTI
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La voce "Calibrazione Frequenza"  permette di calibrare in frequenza la scheda audio, in modo da compensare l'errore del clock della scheda audio e ottenere indicazioni di frequenza abbastanza accurate. Tieni sempre presente che la calibrazione annulla la misura in corso e la fa ricominciare daccapo.
Vedi "LA CALIBRAZIONE IN FREQUENZA DELLA SCHEDA AUDIO" per sapere come fare.


IL MENU ?
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La voce "Guida in linea..." mostra questa guida che stai leggendo. Il contenuto del file Wwv.txt non è modificabile, pena il blocco del programma. Se trovi un errore in questa guida, segnalamelo.
Per sapere come usare questa guida in linea premi F1 e vedrai i comandi disponibili.

La voce "Informazioni su Wwv..." mostra la versione del programma e qualche altra notizia su Wwv.



SUGGERIMENTI, LIMITI ED ERRORI NOTI
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In caso di dubbi sui parametri del file di configurazione lascia i valori di default.

Prima di cambiare il file di configurazione Wwv.cfg, assicurati di averne una COPIA DI SICUREZZA con i valori presenti all'origine.

Ricorda che il numero di campioni passati alla FFT in un ciclo, Num_Sample_A_Fft, dev'essere una POTENZA DEL 2.

L'USO DEI MENU comporta un BLOCCO TEMPORANEO DEL PROGRAMMA, ciò si risolve in un ancor maggiore ritardo delle misure e dell'audio elaborati dal programma rispetto al suo ingresso (l'uscita della radio). Ti consiglio di usare le "shortcutkeys", i tasti scorciatoia, ovvero Ctrl+z per lo zoom o Tab per alternare i vari pannelli, in questo modo ci sarà solo il normale ritardo di base dovuto al DSP e di entità legata ai parametri scelti.

Il programma genera anche un'IMMAGINE CON IL GRAFICO, un file in formato BMP. Si tratta di un formato piuttosto ingombrante, se vuoi comprimerlo ti consiglio fortemente il formato PNG (Portable Network Graphics). Il formato PNG non altera le immagini ottenute da una copia dello schermo, al contrario del formato JPEG che le peggiora sensibilmente ed è più adatto per le foto. Per la conversione puoi usare il parametro 45. Se il parametro non funzionasse, usa il programma gratuito Irfan View scaricabile da www.portableapps.com.

La CORRETTA REGOLAZIONE DEI LIVELLI vede in gioco vari fattori. La sensibilità dell'ingresso microfono (o line) della scheda audio, il livello di uscita del segnale dall'RX, che può essere fisso o dipendere dal volume dell'RX. Se il segnale che prelevi dall'RX è quello dell'altoparlante o delle cuffie, regola prima il volume dell'RX per un ascolto confortevole, come faresti normalmente. Il volume dell'RX non dev'essere troppo basso, perché introdurresti del noise aggiuntivo, e non deve nemmeno essere troppo alto, per non introdurre distorsioni aggiuntive. Fai conto di dover ascoltare il segnale usando la cuffia o l'altoparlante e regolati di conseguenza. Da qui i suggerimenti valgono anche se prelevi il segnale audio da un'uscita a livello fisso tipo quelle per il TNC o il registratore. Metti a zero la sensibilità del microfono esterno del PC (o dell'ingresso line), connetti l'RX (abbiamo già detto dell'interfaccia e di come fare con un microfono esterno) e aumenta gradualmente la sensibilità che avevi portato a zero. Fermati quando il livello è soddisfacente. Un segnale forte deve darti un picco massimo fino a -10 dB, non oltre. Se guardi l'oscilloscopio ricorda che in alto c'è il livello massimo, questo non deve mai superare il valore di 0,9, meglio se resta tra 0,1 e 0,5.

Il tipo di misura condiziona la scelta di alcuni parametri. Num_Elem_Media_Fft e Num_Sample_A_Fft si devono scegliere anche tenendo conto dell'emittente campione. Prima di vedere qualche esempio, ti ricordo che per un uso generico e senza troppe pretese vanno bene i valori di default. Non prendere questi suggerimenti per oro colato, sono solo una guida per eventuali sperimentazioni e riflessioni.

EMITTENTE CAMPIONE CON FADING E CON INTERRUZIONI O IMPULSI A 10 O 1 Hz, come RWM: Num_Elem_Media_Fft 100 e Num_Sample_A_Fft 4096, com'è per default; vanno bene anche 200 e 2048. Num_Elem_Media_Fft aiuta a mantenere la lettura sulla retta via. La curva verde approssima già la stabilità, la curva bianca la rappresenta bene, per quanto molto mediata.

EMITTENTE CAMPIONE CON FADING E SENZA INTERRUZIONI, come la BBC: Num_Elem_Media_Fft 10-50 e Num_Sample_A_Fft 4096. Vanno bene anche 20-100 e 2048. Specie coi valori più bassi di Num_Elem_Media_Fft, la curva verde è molto influenzata dal fading e la curva bianca è quella da considerare.

EMITTENTE CAMPIONE CHE ARRIVA PER ONDA DI TERRA, come il digitale terrestre (vedi RKE 9/2012): Num_Elem_Media_Fft 5-25 e Num_Sample_A_Fft 4096-8192. La curva verde rappresenta bene la stabilità, a meno che non si cerchi di distinguere fluttuazioni di 1 / 10^9 nel qual caso è meglio guardare la curva bianca.

VECCHI RICEVITORI INSTABILI. L'emittente campione dev'essere forte e pulita, meglio un TCXO che una broadcasting, Fre_Frequenza_Banda_Max dev'essere abbastanza ampia da mantere sempre la nota al suo interno. Se il DUT è davvero instabile, e forse la misura non serve, si può portare Sample_Rate_Nominale a 16000, purché la selettività in SSB del DUT sia 4-6 kHz o più. In tal modo si possono spingere i valori di Fre_Frequenza_Nota_Dut a 3000 Hz, di Fre_Frequenza_Banda_Max a 6000 Hz e si potrà inseguire la nota del BFO anche nel caso il VFO corra come una formula uno.

Per distinguere le fluttuazioni a breve termine ci vuole un OCXO di alta qualità come riferimento, Num_Elem_Media_Fft a 1/5 e Num_Sample_A_Fft a 1024/512, e mai un'emittente campione con fading. Ricorda che in questo caso il segnale dev'essere forte e pulito.



CAMBIAMENTI NELLE VERSIONI DOPO LA 1.4.xxx
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Release 1.5
- La finestra per accettare le clausole della licenza d'uso compare solo cinque volte. Un bel sollievo vero?
- Meccanismo per valutare gli errori rispetto a un riferimento esterno, vedi i parametri 20-23 e 43-44,  e "MISURE ESTREME".
- Controllo formale dei parametri del file di configurazione.
- Nel file .TXT con i risultati della prova c'è una descrizione sommaria dei parametri.
- Aggiunto il parametro 46: Wf_Visibile, se False, ora default, non mostrea il waterfall.
- Corretto l'indirizzo e-mail: aveva un .com finale invece di .it. MI SCUSO.
- Nel file .zip di distribuzione c'è il file "! Windows XP README.txt" con una nota su alcuni problemi riscontrati fra Windows Xp e i miei programmi. Chi ha Windows Xp lo legga subito.

Release 1.6
- Inserita la calibrazione automatica della frequenza
- Creato il menu Strumenti, per la nuova voce "Calibrazione Frequenza" vista sopra.
- Evitata la fine anomala del programma in Windows Xp, col volume del microfono a zero (grazie a Gabriele, IZ5SEU).
- Inserito il calcolo della deviazione di Allan, ma solo con certi parametri (vedi alla voce "LA VARIANZA DI ALLAN").
- Aggiunte alcune informazioni nel file con i risultati, relativamente ai parametri usati.
- Aggiunto il parametro 47 Fre_Frequenza_Calib_Continua per calibrare continuamente la scheda audio e ottenere un'alta precisione. Vedere "LA CALIBRAZIONE CONTINUA DELLA SCHEDA AUDIO".
- inserita la voce "Sfondo chiaro" nel menu Vedi per dare uno sfondo bianco ai vari pannelli. È utile per la stampa.



E-MAIL E SEGNALAZIONE DI ERRORI
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SE RISCONTRI UN ERRORE, INVIAMI UNA E-MAIL all'indirizzo seguente: gianfrancotarchi@tiscali.it

Nel testo descrivi l'inconveniente e l'eventuale segnalazione di Wwv.
Allega tutte le informazioni che puoi.
SPEDISCIMI ANCHE UNA COPIA DEL FILE WWV.CFG
Se il problema comporta una fine anomala di Wwv, te ne spedirò una copia attrezzata per la diagnostica.
Forse non risolverò l'inconveniente, ma ci proverò.

Grazie.



FINE DELLA PARTE SCRITTA DALL'AUTORE
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La guida in linea non è modificabile, deve restare così.
