Transmisión automática de imágenes

La transmisión se compone de dos canales de imagen, información de telemetría y datos de sincronización. Los canales de imagen se denominan normalmente Video A y Video B. Todos estos datos se transmiten como una línea de exploración horizontal. Una línea completa tiene 2080 píxeles de longitud, de los cuales 909 se utilizan para cada imagen y el resto para la telemetría y la sincronización. Las líneas se transmiten a 2 por segundo, lo que equivale a 4160 palabras por segundo o 4160 baudios .

En los satélites del sistema NOAA POES , las dos imágenes son  imágenes suavizadas de 8 bits con una resolución de 4 km/píxel, derivadas de dos canales del sensor de radiómetro avanzado de muy alta resolución (AVHRR). Las imágenes se corrigen para lograr una resolución geométrica prácticamente constante antes de su transmisión; por lo tanto, están libres de la distorsión causada por la curvatura de la Tierra.

De las dos imágenes, una es típicamente infrarroja de onda larga (10,8 micrómetros ), mientras que la segunda alterna entre el infrarrojo cercano al visible (0,86 micrómetros) y el infrarrojo de onda media (3,75 micrómetros) dependiendo de si el suelo está iluminado por la luz solar. Sin embargo, la NOAA puede configurar el satélite para que transmita cualquiera de los dos canales de imagen del AVHRR.

La transmisión incluye una serie de pulsos de sincronización , marcadores de minutos e información de telemetría.

La información de sincronización, transmitida al inicio de cada canal de vídeo, permite al software receptor ajustar su muestreo a la velocidad de transmisión de la señal, que puede variar ligeramente con el tiempo. Los marcadores de minuto son cuatro líneas alternas negras y blancas que se repiten cada 60 segundos (120 líneas).

La sección de telemetría se compone de dieciséis bloques, cada uno de 8 líneas, que se utilizan como valores de referencia para decodificar los canales de imagen. Los primeros ocho bloques, denominados "cuñas", comienzan con 1/8 de la intensidad máxima y aumentan sucesivamente en 1/8 hasta alcanzar la intensidad máxima en la octava cuña, mientras que la novena corresponde a intensidad cero. Los bloques del diez al quince codifican un valor de calibración para el sensor. El decimosexto bloque identifica qué canal del sensor se utilizó para el canal de imagen anterior, haciendo coincidir la intensidad de una de las cuñas del uno al seis. El canal de vídeo A suele coincidir con la cuña dos o tres, y el canal B con la cuña cuatro.

Los primeros catorce bloques deben ser idénticos para ambos canales. Los dieciséis bloques de telemetría se repiten cada 128 líneas, y estas 128 líneas se denominan trama.

La señal en sí es una subportadora de 2400 Hz modulada en amplitud de 256 niveles , que luego se modula en frecuencia sobre la portadora de RF de banda de 137 MHz . La modulación máxima de la subportadora es del 87 % (±5 %), y el ancho de banda de RF total es de 34 kHz. En los vehículos NOAA POES, la señal se transmite a aproximadamente 37 dBm (5 vatios) ^{[ 1 ]} de potencia radiada efectiva .  

Un dispositivo popular para recibir las señales APT es una radio definida por software (SDR). Muchas de ellas son económicas y permiten la recepción de frecuencias desde 500  kHz hasta, en algunos casos, 7  GHz. Existe software de código abierto para configurar el receptor, y dado que muchas son Plug and Play, la recepción de APT resulta accesible para usuarios no especializados. Un ejemplo económico y fiable es el RTL-SDR v3/v4, ya que puede alcanzar  un ancho de banda de hasta 2,56 MHz, más que suficiente para la recepción de las señales APT (34  kHz). La SDR puede decodificar todas las modulaciones; en este caso, sería la NFM .

El ancho de banda necesario para recibir transmisiones APT es de aproximadamente 34  kHz. La mayoría de los escáneres antiguos (receptores de policía y bomberos) tienen un  ancho de banda estándar de 15 kHz, diseñado para admitir transmisiones de voz. Los receptores VHF de cobertura general más modernos están equipados con múltiples bandas de paso de FI; algunas de ellas son, entre otras: 6  kHz, 15  kHz, 50  kHz y 230  kHz (FM de difusión). El uso de un receptor con un ancho de banda demasiado estrecho producirá imágenes saturadas en los negros y blancos, así como una posible inversión. Si es demasiado ancho de banda, el nivel de ruido del receptor será demasiado alto para obtener una buena imagen. Para el aficionado, un receptor controlado por computadora es la mejor opción, ya que permite que el software sintonice y configure automáticamente los modos necesarios para una recepción adecuada. También existen receptores APT dedicados, diseñados específicamente para el control por computadora y la recepción APT. En concreto, los ICOM PCR1000, PCR1500 y PCR2500 ofrecen excelentes resultados. Si buscas en internet "NOAA APT (RECEPTION o RECEIVER)", encontrarás muchísima información sobre receptores, software y antenas.

Las imágenes APT de los satélites meteorológicos se pueden recibir con una antena de polarización circular derecha de 137  MHz. Normalmente, no es necesario que la antena siga al satélite y una antena de posición fija proporcionará buenos resultados.

Las tres antenas más recomendadas son el dipolo cruzado , la antena dipolo en V o la antena de hélice cuadrifilar (QHA o QFH).

Hace años, para recibir imágenes APT, se requería un decodificador especializado además del receptor para visualizar o imprimir las imágenes, de forma similar a como funcionaba el sistema HF WEFAX (utilizado por la comunidad marítima). A menudo, tanto el receptor como el decodificador estaban integrados en una sola unidad.

Hoy en día, con la llegada de los ordenadores personales, todo lo que se necesita es un software específico como WXtoIMG (muchos de los cuales ofrecen versiones "gratuitas").) y una tarjeta de sonido. La tarjeta de sonido adquiere y digitaliza el vídeo de barrido lento (en el rango audible) que proviene del altavoz, los auriculares o la salida de línea del receptor, y luego el software procesará los distintos canales visibles e infrarrojos del sensor AVHRR.