ROS - это режим передачи данных, предназначенный для обмена текстовой информацией радиолюбителями в реальном времени. Он представляет собой полудуплексный режим с неавтоматическим запросом повторов (non-ARQ - Automatic Repeat Request) и прямой коррекцией ошибок (FEC - Forward Error Correction). Этот режим передачи отлично зарекомендовал себя при проведении связей на очень большие расстояния, когда наблюдается периодическое затухание сигналов, а так же в условиях сильных помех.

Формирование сигнала основано на модуляции MFSK (последовательная односигнальная FSK) и CPSK (непрерывная PSK) - пауза между сигналами отсутствует и нет никакой специальной формы сигнала.
Сигнал ROS делится на отдельные кадры, которые образуются при помощи 144 тонов - 128 для данных (7-ми разрядный код Грэя) и 16 для синхронизации.
128-MFSK предоставляет очень высокую устойчивость против индустриальных и атмосферных помех, обладая при этом достаточно высокой разборчивостью. Однако, самая идеальная модуляция может не работать при условии плохой синхронизации даже в случае применения протокола коррекции ошибок.
ROS позволила решить эту проблему путем применения альтернативного классической ФАПЧ ( PLL) решению. Оно основано на применении 16 заранее определенных сигналов синхронизации. Во время испытаний ROS подтвердил свои способности синхронизации при наличии мощных помех, а так же в условиях глубоких замираний. Это позволяет 128FSK функционировать правильно, потому что всегда известно где начинается и где заканчивается каждый передаваемый символ. ROS поддерживает расстройку в 200 Гц. Однако основное достоинство ROS - это его способность синхронизироваться.
Перед началом передачи полезной информации передатчик всегда выдает одну и ту же последовательность из 20 символов, предоставляя тем самым приемнику возможность для синхронизации. Приемник выполняет декодирование сигнала только в том случае, если правильно приняты как минимум 12 из 20 символов. Это видно на индикаторе, отображающем процесс захвата кадров.
Для индикации конца передачи выдается другая последовательность из 16 символов - так приемник знает момент, когда нужно прекратить декодирование. В окне программы появляется отметка <STOP>.

Скорость передачи и интервалы между сигналами

Протокол использует две скорости передачи данных. Каждый символ состоит из одного прямоугольного импульса, фазы начала и конца которого совпадают со всеми остальными. Для скорости 16 бод (15.625) интервал совпадает с со скоростью передачи - 15.625 Гц. Для скорости 1 бод (0.9765) интервал в 16 раз превышает скорость передачи.
Скороть передачи 1 бод предназначена для использования в особенно тяжелых условиях со слабыми сигналами.

Ширина полосы сигнала

Ширина полосы сигнала составляет 144х15.125=2250 Гц. Передатчик не обязательно должен быть линейным. Допустимо использовать усилители класса C.

Коррекция ошибок

В ROS используется уплотненная во времени прямая коррекция ошибок. Параметры последовательной FEC: R=1/2, K=7, алгоритм NASA.
Алгоритм свертки временного уплотнения был предложен Рамсеем (Ramsey, J.L., “Realization of optimum Interleavers, IEEE Trans. Inf. Theory, vol. IT16, no. 3, May 1970, pp. 338-345) и Форни (Forney, G.D., “Burst-Correcting Codes for the Classic Bursty Channel,” IEEE Trans. Commun. Technol, vol. COM19, Oct 1971, pp. 772-781). Кодовые символы последовательно заполняют банк из 16 регистров, каждый успешно заполненный регистр предоставляет каждому символу больше места для хранения, чем предыдущий. Преимущество свертки перед блочным временным уплотнением состоит в том, что при свертке задержка вычисляется как M(N-1), где M = NJ, а размер буфера хранения - M(N-1)/2. Таким образом при использовании свертки для временного уплотнения задержка и требуемый объем памяти снижаются в два раза по сравнению с блочным уплотнением.

Кодирование символов

Для кодирования символов алфавита при скорости передачи 16 бод используется код IZ8BLY, представляющий собой расширенный набор ASCII символов и супер-ASCII управляющие символы. На скорости 1 бод используется 6-битный ASCII.

Приемник

Приемник использует некогерентный демодулятор на основе фильтра быстрого преобразования Фурье (FFT).
Сигнал зависит от длительности сигнала одного символа. Для скорости 16 бод длительность символа составляет 64 мсек, а для 1 бод - 1024.
Декодер FEC использует гибкий алгоритм принятия решений, но в отличие от прочих реализаций алгоритма Витерби, версия, примененная в ROS, использует напрямую символы вместо отдельных битов решетчатой диаграммы. Это придает высокую надежность и достоверность декодированным данным.