ED1000 mit Soundkarte

#1

Bei dem neumodischen Übertragungsverfahren ED1000 werden Tonpaare verwendet um die seriellen Daten auf die Leitung zu bringen. Früher wurden aufwendige elektronische Schaltungen gebaut um die Sendefrequenzen zu generieren und die Empfangsfrequenzen zu filtern und zu detektieren.

Wenn man heute mit einem "Frequency-Shift-Keying" (FSK) arbeiten will, ist der einfachste Weg eine Computer-Sound-Karte zu verwenden und die Kodierung/Dekodierung per Software zu lösen. Das einfachste InInterface zu einem FS ist eine USB-Sound-Karte, die man schon zwischen 5€ und 15€ bei Online-Händlern bekommt (wenn nicht Alle wegen Home-Office ausverkauft sind...). Die USB-Geräte gibt es in vielen Varanten - mit und ohne Kabel, Plastik- und Metallgehäuse - aber technisch/elektronisch sind alle gleich!

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Für eine Pegel- und Leitungsanpassung genügen schon ein paar passive elektronische Bauteile:

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Für die Auswerung von Frequenzen gibt es eine umfangreiche Python-Library "SciPy", die zusammen mit "NumPy" alles für eine FSK-Auswertung bereitstellt. Mit der Library "PyAudio" hat man ein Tool jede Soundkarte des PCs (Windows oder Linux) als auch die USB-Sound-Karte an einem Raspberry Pi anzusteuern. Da die Analyse viel Rechenzeit benötigt wird mindestens ein RPi 3 oder 4 benötigt.
Die ED1000-Software wurde im Projekt piTelex realisiert.

Die Software ist noch in der Beta-Phase und wird gerade von weiteren FS-Enthusiasten getestet (T1000, T1200, FAG200). Weitere Entwickler sind willkommen!

Infos über ED1000: https://wiki.telexforum.de/index.php?title=Norm:ED1000
Weitere Beispiele unter: https://github.com/fablab-wue/piTelex/w ... ple_ED1000

#2

Beispiel 1

Es wird ein USB-Sound-Karte mit einer 4-poligen Klinkenbuchse (TRRS) verwendet.

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Der entsprechende Klinkenstecken wurde in eine ADo8-Dose eingebaut und die elektronischen Bauteile direkt angelötet.

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Diese Variante kann mit einem PC oder einen Raspberry verwendet werden.

Beispiel 2

Es gibt Gehäuse für Raspberry Pis, die noch etwas Platz für eine abgefräste ADo8-Dose und Elektronik bieten. Mit einer Fräsmaschine oder einem Dremel können die passenden Löchen gefräst werden.

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#3

Der neue ED1000-Adapter ist bei mir schon an der mobilen T1200SD im Einsatz.

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Rechts im Bild der rote, daumengroße ED1000-Adapter, der direkt an die Klemmleiste des Leitungsmoduls des Fernschreibers angeschlossen wurde.
Das bisherige Fernmeldekabel mit ADo8 Stecker wurde entfernt und stattdessen der Adapter an Buchse 1 und 4 angeschlossen. Die Brücken 2-3 und 5-6 befinden sich ebenfalls direkt an der Klemmleiste des Leitungsmoduls im Fernschreiber.

Links im Bild der Raspberry, hier jetzt mit LAN-Verbindung zum Router. Die 5 VDC Stromversorgung erfolgt im Moment noch über ein Steckernetzteil.

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Der aktuelle Zustand, nun mit einem UMTS-Router:
Links: GL MiFi 4G-Router mit UMTS-Antenne, z. Zt. noch mittels LAN-Kabel an den Raspberry angeschlossen.

Folgende, zukünftige Szenarien sind bei mir in der Planung:
1. Raspberry und ED1000-Adapter werden in den T1200SD eingebaut. Im Fernschreiber befindet sich im Bereich des Netzteiles (cave: Störstrahlung?) noch genügend Platz den Raspberry zu platzieren. Glücklicherweise liefert das Stromversorgungsmodul des T1200SD die beiden Spannungen 25VDC und 5VDC. Somit läßt sich der Raspberry direkt mit 5VDC aus dem Fernschreiber versorgen und das Steckernetzteil fällt weg.
Die Datenverbindung vom Raspberry zum Router könnte über LAN erfolgen. Der Fernschreiber hätte somit kein Fernmeldekabel mehr, sondern ein LAN-Kabel würde hinten herausführen.

2. Aufbau, wie unter Punkt 1 beschrieben, diesmal erfolgt aber eine Signalübertragung vom Raspberry zum (Mobilfunk)-Router über WLAN. Der T1200SD bekäme dann im rückwärtigen Teil einen WLAN-Antennen-Anschluß bei Bedarf implantiert und der eingangs gezeigte UMTS-Router befindet sich neben dem Fernschreiber oder in entsprechender Entfernung.
Übrigens: Der GL-MiFi Mobilfunkrouter hält dank eines eingebauten 5000mAh Akkus einen vollen Tag die Stromversorgung aufrecht und die verwendete SIM-Karte (PREPAID, Telekom) kostet 9,95 € pro 28 Tage und beinhaltet ein Datenvolumen von 1,5 GB pro 28 Tage. So viele Fernschreiben kann man gar nicht absetzen, um dieses Datenvolumen zu verbrauchen.

Fazit: Der neue ED1000-Adapter von Jochen ist eine ideale ERGÄNZUNG zum i-Telex-System. Mit i-Telex habe ich meine große Fs-Anlage im Büro im Einsatz. Wer aber zusätzlich im Garten, auf dem Dachboden oder mobil für MakerFaires, Museen etc. einen weiteren Telex-Anschluss haben möchte der ist mit dieser Lösung sehr gut bedient. Und wenn Ihr im PKW/Wohnmobil noch einen Wechselrichter habt, dann kann der Fernschreibbetrieb auch im fahrenden Auto erfolgen. Einen entsprechenden Test habe ich hier im Forum, damals aus dem rollenden Reisebus, bereits gepostet.
Auch sehe ich den neuen ED1000-Adapter (oder den bisherigen TW39-Adapter von Jochen) als preisgünstigen Einstieg für neue, jüngere Mitglieder, die zunächst einmal testen wollen, ob unser Hobby das Richtige für sie ist.
Einige kleinere Software-Probleme gibt es bei diesem System noch. Im Augenblick lassen sich ASCII-Lösungen, wie z. B. der Wetterbericht von Frank noch nicht nutzen. Jochen ist meines Wissens an der Bearbeitung der Problematik dran.

#4

Hallo Jochen,

das "Projekt" piTelex finde ich sehr interessant, schon aus der Sicht meinem T1000-Telex (SEU-B), eine solche Lösung zu spendieren und am iTelex teil zu nehmen.
Muss mir hierzu wohl Verbündete in Sachen Rassberry suchen..
1. Frage: welcher Speicherausbau z.B. bei einem Pi3 wird hier notwendig sein?

Würde mich freuen wenn ich den T1000 somit als Teilnehmer im iTelex wieder einer Funktion zuführen kann.
Werde mich hier weiter belesen - hoffe das ich mich mit weiteren Fragen hier im Forum an Dich/euch wenden darf.
Schönes Wochenende.
Gruss Werner

#5

Hallo Jochen,

Konnte, anders wie in meiner heutigen PN an Dich, den RasPi und das pyaudio soweit bringen,
das ein erster Start des piTelex mit ED1000 funktioniert.
Was habe ich bisher geändert..
- das pyaudio musste für die bei mir laufende Python Version 3.7 wohl auf python3-pyaudio angehoben werden.
- durch den Test, mit dem im ED1000 Verzeichnis enthaltenen audiotest.py, konnte ich sehen das die USB-Audio-Card auf HW(2,0) liegt.
- habe in der etc/asound.conf den Eintrag hier auf HW(2,0) geändert.
- mit einem erneuten Start für -E, mit debug nach error_log geschrieben,
hier zeigte sich das libf77bias.so.3 nicht gefunden wird.
- Durch die im Fehlertext hingewiesene URL zur numpy.org, konnte auch die noch durchzuführende Installation erfolgen.
Ein erneuter Aufruf von telex.py -E
Es kommt der Inverse Text und auch noch eine Menge von Meldungen, gleich denen wie beim audiotest.py
und der FS schaltet ein.

Dann eine ersten Anschaltung auf den Wetterdienst probiert - prompte Verbindung,
jedoch musste ich feststellen das ich im Empfang einige fehlerhafte Zeichenfolgen habe.
Für diesen Effekt bin ich für Hinweis, was hierfür die Ursache sein könnte, dankbar.
Bei der Abfrage der Auswahl wird wohl das von mir gegeben i für den Inhalt nicht korrekt gesende - Verbindung wird dann auch vom Dienst getrennt.

Freut mich das das piTelex jetzt ersteinmal mit dem T1000 funktioniert.

Eventl. bis zu unserem nächsten Treffen,
Gruss Werner

#6

In Deutschland wurde das ED1000-System in der VSt verwendet. Dazu wurde eine SEU-B-Karte in die elektronischen FS eingesteckt.
In Österreich wurde ein System basierend auf der V.21-Norm eingesetzt. Die dazu passende Interface-Karte heißt SES-B. Sie ist pin-kompatiebel mit der SEU-B-Karte und kann ohne weitere Änderungen im FS ausgetauscht werden.

Der Unterschied besteht in den anderen Frequenzen für die FSK-Datenübertragung sowie in der Invertierung des Signals.
ED1000: 500/700 2250/3150 Hz
V.10: 980/1180 1650/1850 Hz
Da die Sende- und Empfangsfrequenzen enger beieinander liegen, ist es schwieriger diese durch Analogfilter zu trennen und ein Übersprechen zu vermeiden.

Um österreichische FS mit SES-B-Karte wieder zum Leben zu erwecken gibt es die Möglichkeit die piTelex-Lösung für ED1000 zu nehmen und die Software mit einem anderen Config-File (telex.json) zu füttern:

Code: Alles auswählen

    ...
    # V.21 (SES-B) teletype over USB-sound-card
    # requirements: numpy scipy pyaudio
    "V.21": {
      "type": "ED1000",
      "enable": true,
      "devindex": 2,
      "zcarrier": true,
      "baudrate": 50,
      "send_f0": 1200,
      "send_f1": 1000,
      "recv_f0": 1850,
      "recv_f1": 1650,
      "recv_squelch": 100,
      "unres_threshold": 100
    },
    ...

Hinweis: "devindex" muss je nach Sound-Karte und Betriebssystem angepaßt werden.

Natürlich geht es nicht ohne Hack! Die piTelex-Software berechnet die Sende-Buffer für die Sinii vor und spielt diese über die Sound-Karte ab. Endet ein Buffer nicht mit dem Ende eines Sinus, kommt es zu Phasensprüngen nach jedem Bit (Datenschritt) und zu gelegentlichen Übermittlungsfehlern (piTelex zu FS). Deshalb mußten die Sendefrequenzen von 980/1180Hz auf 1000/1200Hz angehoben werden. Es mußte auch berücksichtigt werden, dass der Buffer für '1' auch bei einem halben Bit (1,5 Sperrschritt) mit dem SInus endet. Dies ist mit den Frequenzen 1000/1200Hz der Fall.

V21.PNG

Diese Variante wurde mit einer SES-B-Karte (Dank Leihgabe von Wolfgang) in einem LO2000 und einem RPi 3B bei 50 Baud getestet und es FUNKTIONIERT!

Für die Puristen: Die Norm (https://www.itu.int/rec/T-REC-V.21-198811-I/en) gibt eine Genauigkeit von ±6Hz für den Sender vor. Der Empfänger muss ±12Hz tolerieren können. Bei diesem Hack ist die Abweichung +20Hz (+2%), was durch die kurze Leitung zum Amt, geringes Rauschen, 16 Bit Audio und die nicht so hohe Trennschärfe der Analogfilter in der Praxis kein Problem macht.

Auch ist so der Betrieb eines FS von einem Windows- oder Linux-PCs mit einer USB-Sound-Karte möglich.

Zuse2 · #7

Hallo,

ich habe einen Siemens Streifenschreiber den ich ebenfalls ansprchen wollte.
Leider macht der Raspberry mit seinem Betriebssystem hinsichtlich der Schnittstelle Ärger.
Unter Python kann ich leider nur amx. 1200Baud einstellen. Kleinere Werte werden zwar nicht als
Fehler vom Interpreter bemängelt aber es bleibt bei defacto 1200 Baud.
Mit ewlcher Software arbeiten Sie?

#8

Hallo Zuse2,

Alle Konfigurationen finden in der pitelex.json statt, in anderen Python-Files muß nicht "herumgepfuscht" werden.

Du mußt nur mittels audiotest.py den Port Deiner Soundkarte herausfinden und in der ED1000-Sektion der telex.json eintragen.

LG,
Simon

#9

Zuse2 hat geschrieben: ↑Mo 12. Dez 2022, 12:04 ...ich habe einen Siemens Streifenschreiber den ich ebenfalls ansprchen wollte.
Leider macht der Raspberry mit seinem Betriebssystem hinsichtlich der Schnittstelle Ärger.
Unter Python kann ich leider nur amx. 1200Baud einstellen. Kleinere Werte werden zwar nicht als
Fehler vom Interpreter bemängelt aber es bleibt bei defacto 1200 Baud.
Mit ewlcher Software arbeiten Sie?

Streifenschreiber arbeiten mit einer Stromschlaife und nach dem TW39-Standard. In diesen Beiträgen geht es um eine Frequenz-basierte Kommunikation nach dem ED1000-Standard (bzw. V21).
Die verwendete Software ist piTelex, die beide Standards unterstützt. Weitere Infos hier im Forum unter dem Suchbegriff "TW39" oder auf der piTelex-Seite https://github.com/fablab-wue/piTelex/wiki/Example_RPi

#10

Ich versuche hier gerade, ein piTelex mit Siemens T1000 stabil ans Laufen zu bekommen.
Die Konfiguration hatte ich mich Jochen bereits im Sommer irgendwann ausgetüftelt. Das System (Raspi mit USB-Soundkarte) hat mir Jochen auch irgendwann mal leihweise zu Verfügung gestellt.

Also prinzipiell läuft das. Ich kann eine Verbindung aufbauen, Lokalmodus vom piTelex aus funktioniert auch.
Aber die Verbindung bricht immer nach einigen Minuten ab.

Jetzt stellt sich die Frage: Ist das ein Hardware- oder ein Softwareproblem?

Hat jemand ED1000 mit piTelex stabil am Laufen. Dann würde mich interessieren mit welchem Softwarestand und wie die Hardware genau aussieht.

Telexforum.de