V4.2 LilacSat-1: FM/USB, Codec2
Niveau: K5 Analysieren
Zeitbedarf: ca. 40 Minuten
Einstiegsfrage:
Kannst du mit einem gewöhnlichen FM-Handfunkgerät digitalen Sprechfunk über einen Satelliten machen?
Ein gemischter Transponder
LilacSat-1 (OSCAR-Bezeichnung LO-90) stammt vom Harbin Institute of Technology in China. Er flog als Teil der QB50-Mission und wurde am 25. Mai 2017 von der ISS ausgesetzt.
Sein Transponder ist gemischt: Hinauf geht analoges FM, hinunter ein digitales Datensignal.
Du sprichst auf 145,985 MHz in FM mit einem 67-Hz-Ton. Rund 5 W aus einem Handfunkgerät genügen.
Der Satellit digitalisiert deine Sprache mit Codec2. Das ist ein offener Sprachcodec für sehr kleine Datenraten; hier 1300 bit/s.
Die Codec2-Daten bilden zusammen mit einer Fehlerkorrektur Rahmen. Diese gehen mit 9600 bit/s in BPSK auf 436,510 MHz zur Erde.
Kenndaten und Quellenkorrekturen
Kenndaten von LilacSat-1 (LO-90)
| Merkmal | Angabe | Quelle und Bemerkung |
|---|---|---|
| Erbauer | Harbin Institute of Technology, China (QB50-Mission) | AMSAT, N8HM (2019) |
| Nutzlast | FM/USB-Digitaltransponder, Kamera | F |
| Start | 18. April 2017 (zur ISS) | |
| Aussetzen von der ISS | 25. Mai 2017 | AMSAT-UK, Abruf 20.10.2026 |
| NORAD-Nummer | 42725 | SatNOGS, Abruf 20.10.2026. Die Quelle nennt 40949; das ist die Nummer von GOMX-3. |
| Uplink | 145,985 MHz FM, CTCSS 67 Hz; ca. 5 W genügen | AMSAT (N8HM) |
| Downlink | 436,510 MHz, 9600 bit/s BPSK, Empfang in USB | AMSAT (N8HM), SatNOGS. |
| Fehlerkorrektur | Faltungscode r = 1/2, k = 7 | |
| Sprachcodec | Codec2 mit 1300 bit/s | |
| Erstes QSO über den Transponder | 31. Mai 2017, DK3WN mit GI7UGV | AMSAT-UK, Abruf 20.10.2026 |
| Status | wiedereingetreten (verglüht) | SatNOGS, Abruf 20.10.2026 |
Das erste Gespräch über den Codec2-Transponder fand am 31. Mai 2017 zwischen DK3WN und GI7UGV statt. LilacSat-1 ist inzwischen verglüht (SatNOGS, Abruf 20.10.2026). Die Technik bleibt aber ein gutes Beispiel; einen Codec2-Transponder trug zum Beispiel auch Taurus-1 (AMSAT-UK, 2019)
Doppler auf beiden Strecken
Der FM-Uplink verträgt den Doppler gut. Die Verschiebung von höchstens rund ±3,4 kHz liegt im FM-Kanal.
Der Downlink ist anspruchsvoller. Auf 436,5 MHz wandert er um bis zu ±10 kHz, und der BPSK-Decoder braucht ein sauber nachgeführtes Signal.
Doppler bei LilacSat-1 (Modell: 500 km, Zenit-Überflug)
| Strecke | Frequenz | Modulation | Grösster Doppler | Grösste Rate | Folge für den Betrieb |
|---|---|---|---|---|---|
| Uplink | 145,985 MHz | FM, Sprache | ±3,4 kHz | 52 Hz/s | liegt im FM-Kanal; bei Bedarf in Schritten nachstimmen |
| Downlink | 436,510 MHz | BPSK, 9600 bit/s | ±10,3 kHz | 157 Hz/s | SDR mit laufender Doppler-Korrektur oder Nachführung im Decoder |
Aus Formeln berechnet (siehe V4.1); Erddrehung vernachlässigt.
Kontrollfrage
Ein Kollege hat LilacSat-1 erfolgreich mit seinem FM-Handfunkgerät angesprochen. Auf 436,510 MHz hört er mit dem gleichen Gerät aber nur ein rauschendes Schnarren. Was ist los, und was braucht er?
Lösung anzeigen
- Der Downlink ist kein FM, sondern ein digitales BPSK-Datensignal mit 9600 bit/s. Die Sprache steckt als Codec2-Daten darin.
- Er braucht einen Empfänger, der das Signal unverfälscht liefert: ein SDR oder einen Empfänger in USB mit genügend Bandbreite.
- Dazu kommt eine Decoder-Software, die Rahmen und Fehlerkorrektur auswertet, und ein Codec2-Decoder. 2019 nannte AMSAT dafür gr-lilacsat und gr-satellites.
- Der Downlink-Doppler von bis zu ±10 kHz muss dabei laufend korrigiert werden.
Merksatz:
LilacSat-1 wandelt analoges FM in digitale Codec2-Sprache um. Senden kannst du mit jedem FM-Gerät; zum Hören brauchst du SDR, Decoder-Software und eine laufende Doppler-Korrektur des Downlinks.
Formeln: Bitrate und Bandbreite
Bitrate der Sprache:
- Codec2 im Modus 1300 fasst 40 ms Sprache in einen Rahmen von 52 bit
Bandbreite des Downlinks (Näherung):
- B BPSK: Breite der Hauptkeule eines ungefilterten BPSK-Signals (Nullstelle zu Nullstelle) in Hz
- R b: Bitrate in bit/s
Mini Selbsttest
Mini-Selbsttest
Weiterführend
Telemetrie dekodieren: Kapitel E7 · Vorherige Lektion: V4.1 PSAT: PSK31-Transponder · Nächste Lektion: V4.3 Fehlertolerant und schmalbandig