Ausbreitungsanalyse für Funkamateure
WSPR (ausgesprochen „Whisper“) steht für „Weak Signal Propagation Reporter“ und ist eine faszinierende digitale Betriebsart im Amateurfunk, die es ermöglicht, selbst mit geringster Sendeleistung weltweite Ausbreitungsbedingungen zu analysieren.
Entwickelt wurde WSPR von dem Physik-Nobelpreisträger Joseph Hooton Taylor Jr. (K1JT) im Jahr 2008.
Es handelt sich um ein automatisiertes Bakensystem, das nicht für zweiseitige Gespräche (QSOs) gedacht ist, sondern vielmehr als ein globales Netzwerk zur Erforschung der Funkwellenausbreitung dient.
Funktionsweise und technische Details
Die Effizienz von WSPR beruht auf einem hochoptimierten Protokoll, das auf maximale Effizienz bei minimalem Ressourceneinsatz ausgelegt ist. WSPR nutzt eine schmalbandige 4-FSK-Modulation (Frequenzumtastung mit vier Symbolfrequenzen) und eine robuste Vorwärtsfehlerkorrektur. Diese Kombination ermöglicht die Dekodierung von Signalen, die bis zu -28 dB unter dem Rauschpegel liegen können (bezogen auf eine Bandbreite von 2,5 kHz). Die extrem geringe Bandbreite des WSPR-Signals von nur 5,9 Hz ist ein entscheidender Faktor für diese Empfindlichkeit.
Eine WSPR-Aussendung dauert knapp unter zwei Minuten und beginnt immer zu geraden Minuten (z. B. xx:04 Uhr bis xx:06 Uhr). In dieser Zeit werden das Rufzeichen der sendenden Station, der Maidenhead-Locator und die Sendeleistung in dBm übertragen. Diese Daten werden komprimiert und mit der erwähnten Vorwärtsfehlerkorrektur versehen, um die Robustheit der Übertragung zu gewährleisten.
Für den Betrieb einer WSPR-Station wird üblicherweise ein Computer mit Soundkarte und ein SSB-fähiger Transceiver benötigt. Die Zeitsynchronisation des Computers muss auf wenige Sekunden genau sein. Empfangene Daten können, sofern eine Internetverbindung besteht, automatisch an eine zentrale Datenbank auf wsprnet.org hochgeladen werden. Dort werden die Empfangsberichte gesammelt und visualisiert, was jedem Funkamateur ein detailliertes Bild der aktuellen Ausbreitungsbedingungen liefert.
Praktische Anwendungen und Vorteile
WSPR ist ein unverzichtbares Werkzeug für Funkamateure, die die Ausbreitungsbedingungen der Kurzwellenbänder erforschen möchten. Die Möglichkeit, mit extrem niedriger Leistung (oft 100 mW oder weniger) zu arbeiten, macht WSPR auch für QRP-Enthusiasten besonders attraktiv. Durch die Analyse der auf wsprnet.org gesammelten Daten können Funkamateure:
- Ausbreitungsstudien durchführen: Es lässt sich nachvollziehen, wann und wohin die eigenen Signale (oder die anderer Stationen) unter verschiedenen Bedingungen gelangen.
- Antennen testen und optimieren: Die Effektivität verschiedener Antennenkonfigurationen kann durch den Vergleich der Empfangsberichte bewertet werden.
- Bandbeobachtung betreiben: WSPR bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Aktivität und die Öffnungszeiten der verschiedenen Bänder zu überwachen.
WSPR ist somit ein „lebendiges Fenster zur Ionosphäre“ und trägt als globales „Citizen Science“-Projekt zur kollektiven Wissensbildung über die Funkwellenausbreitung bei.
Übliche WSPR-Frequenzen
Die folgende Tabelle zeigt die üblichen WSPR-Frequenzen in den verschiedenen Amateurfunkbändern. Es ist zu beachten, dass WSPR innerhalb eines schmalen 200-Hz-Segments auf einer festen Frequenz arbeitet. Die Software WSJT-X ist die am weitesten verbreitete Anwendung für WSPR und bietet eine integrierte Unterstützung für diese Betriebsart.
| Band | Frequenz (kHz) |
| 160m | 1836,6 |
| 80m | 3568,6 |
| 60m | 5287,2 |
| 40m | 7038,6 |
| 30m | 10138,7 |
| 20m | 14095,6 |
| 17m | 18104,6 |
| 15m | 21094,6 |
| 12m | 24924,6 |
| 10m | 28124,6 |
| 6m | 50293,0 |
| 2m | 144488,5 |
Hinweis: Dies sind die gängigen Frequenzen. Örtliche Bestimmungen und Bandpläne sollten immer beachtet werden!