SSTV 慢扫描电视:用无线电发一张图片
摘要
把一张照片变成两分钟的音频,通过 SSB 或 FM 发出去,对方屏幕上逐行“画”出图像。SSTV 是业余无线电里最直观的一种数字模式,也是从 ISS 收到太空照片的唯一门槛最低的途径。
用几十秒传一张图
普通电视一秒传几十帧,带宽很大。SSTV(慢扫描电视)的思路正相反:不压缩带宽,压缩时间。
一幅静态图像,被拆成若干条扫描线,每条线的每个像素转成一个音频频率,然后按顺序播出去。整个流程要几十秒到几分钟。接收端把音频重新还原成图像,在屏幕上逐行显示出来。
这个思路可以追溯到 1950 年代:1957 到 1958 年间,Copthorne Macdonald 开发了早期 SSTV 系统,用约 120 行、每行约 120 像素的低分辨率黑白图像,在约 3kHz 的电话信道里传静态图。核心思想就是——用时间分辨率去换带宽。
顺带说明一个容易混淆的点:苏联 Luna 3 传回月球背面图像、美国 Mercury 和 Apollo 任务用的早期慢扫描电视系统,与今天业余无线电里的 Martin、Scottie、Robot 这些模式不是同一套协议。它们共享"降低扫描速度换取低带宽"的基本思想,但技术实现不同。
它是怎么编码的
原理不复杂,理解之后调试会容易很多。
每个像素对应一个音频频率。通常黑色约 1500Hz,白色约 2300Hz,中间灰度线性分布
每条扫描线从左到右依次发送
每行开头有一个同步脉冲,接收软件靠它判断行边界
彩色靠多次扫描实现:分别发送红、绿、蓝三个分量,由接收软件合成
发射开始时会先发一段报头(header),用于校准和标识模式。接收软件检测到报头和模式标识,会自动切换到对应模式开始解码。
所以你在瀑布图上看 SSTV,会看到一片倾斜的宽带——每一行图像就是一道斜线。
常见模式与耗时
模式之间的差别就是"传输时间 / 分辨率 / 色彩保真度"三者的取舍:
Martin M1:HF 上最常用的模式,256×256 彩色,约 114 秒
Scottie S1:同样流行,速度和画质接近
Robot 36 / Robot 72:更快、分辨率更低,适合条件一般或需要快速交换
PD-120 / PD-180:分辨率更高,需要更长的传输时间,条件好时用
接收端一般自动识别模式,你只需要在发射时选择。这一点很友好——不用提前跟对方约定模式。
软件与设备
软件:
MMSSTV:Windows 上最流行的选择,免费、维护良好、支持所有常见模式,ARRL 也把它列为入门推荐
QSSTV:Linux 平台,支持模拟 SSTV 和部分数字图像模式,可配合 Hamlib 做电台控制
Robot36:移动端常用解码软件,用手机对着电台喇叭就能解——这对便携接收特别方便
Fldigi:也支持基础 SSTV 功能
设备:SSTV 用的音频接口和其他数字模式完全一样(声卡接口那一套)。如果你已经能跑 FT8,硬件已经齐了。
接收时甚至可以更简单:一根音频线从电台喇叭输出接到电脑线路输入,不需要 PTT 切换,纯监听就能解码。
一次典型的 SSTV 通联
流程和语音通联有点像,但节奏长得多:
先听。 在约定的 SSTV 频点上守听一段时间,确认频率没有正在进行的通信。SSTV 一次要占用两分钟,占频后果比语音通话严重得多。
建立语音联系。 传统做法是用语音呼叫"CQ SSTV"并报呼号,或者先跟对方建立普通语音联系。发送图像前应说明使用的模式,方便对方选择——ARRL 的 SSTV 入门资料也特别建议这一点。
发图。 确认频率空闲,设好模式,开始发送,等整幅图像传完。
接收确认。 对方在正确模式下监听即可。一幅收完,双方可以交换下一幅。
经典的场景是几个人组成一个"圆桌",轮流发图给所有人——这也正是为什么守听和确认空闲这么重要:一旦有人抢发,画面就全花了。
需要注意的发射细节
SSTV 发射时是连续载波,和 RTTY 一样,这带来几个具体注意事项:
会发热。 连续两分钟全功率发射,很多功放受不了。建议功率降到满功率的三分之一左右,够通就行,HF 上 100 瓦往往足够
关掉语音压缩器(speech processor),不要让 ALC 超过正常区域,否则信号失真
用 SSB(USB)+ 宽 SSB 滤波器
HF 常用频率
这些是国际上的通行频点(具体使用前请确认本地规定):
20 米:14.230MHz USB——全球最活跃的 SSTV 频点
40 米:7.171MHz USB
80 米:3.730MHz USB(区域性的,多在夜间)
15 米:21.340MHz USB(波段打开时用,适合 DX)
2 米:144.500MHz FM(本地 VHF SSTV,不算常见)
国内有爱好者社区的惯例是用 2 米段的 144.900MHz FM 做本地 SSTV 活动,具体以当地频段计划或协商结果为准。
最吸引人的一部分:ISS 的 SSTV
SSTV 是业余无线电空间通信里最有代表性的应用之一。国际空间站上的业余无线电设备曾多次进行 SSTV 活动,使用呼号 RS0ISS,频率 145.800MHz FM。
活动期间,空间站会向地面发送图片,地面用一台 VHF 接收机加一根天线和软件就能接收。条件好的时候,设备非常简陋也能收到——有人用手台加原装天线在开阔地面就收到了整幅图。
需要注意:
这不是常态服务,而是按 ARISS 的任务安排进行,时间不固定。计划接收前先查 ARISS / AMSAT 的最新活动公告
它在 145.800MHz,不是 HF
收到图像后可以到 ARISS 官方 SSTV 图库站点提交,有机会获得纪念奖状
除了 ISS,其他业余卫星也曾搭载过 SSTV 或类似图像传输功能,先查最新卫星状态再动手
对刚入门的爱好者来说,从太空收一张图大概是成本最低、成就感最高的一件事:一根手台天线、一部手机、一个软件,就够开始。
参考来源
HamCQ 无线电爱好者社区:《浅谈慢扫描电视(SSTV)》
Ham Radio Base:《SSTV — Slow Scan Television》
ARRL:《RS0ISS May Be on Slow Scan TV from the ISS This Week》
ARRL / AMSAT:ISS SSTV 活动公告与 ARISS 图库站点
N8NN:《慢扫描电视入门与操作要点》
