FT8 是什么,它是怎么来的,到底有多大的威力和魅力
无论是短波,还是 UV 段,FT8 正在变得非常流行。很多朋友使用 FT8 模式,仅仅是使用软件而已。那么 FT8 是什么,怎么来的?到底有多么强大和神奇呢?
简单说,它是利用电脑声卡,软件进行数据编码和解码的一种极弱信号数字通信模式。利用十几秒的时间,传输几个简单的字符,通过冗余低速率的模式提高弱信号解码成功率。声卡收发信息,软件负责编解码。电台和电脑可以通过音频线连接,电台有声卡的话可以通过数据线连接,还可以直接通过电脑的话筒和麦克风连接。在这种单纯,简单的操作上,电台和电脑比人的耳朵和大脑要强大的多。
我们从 CW 模式开始说起,八十多年前,CW 在一定程度上被语音模式所取代。但是,在弱信号通信方面,CW 模式一直是业余无线电爱好者的首选。CW 使用方便,用途广泛,易于编码和被人类识别。开关键控电路很容易实现,所需的带宽也很小,有利于远距离通信。
随着技术进步,CW 的编码和调制变得落后,不再是最佳的弱信号通信方式。在业余无线电流星散射和 EME 通信中,CW 已经无法满足业余无线电爱好者的需求。业余无线电爱好者开始尝试利用电脑声卡,进行各种试验。WSJT 是 Weak Signal communications, by K1JT 的意思。K1JT 努力引进更有效的编码和调制方案到业余无线电弱信号通信中。
目前,各种数字模式变得非常流行,一台电脑或智能手机加一部电台就可以操作。业余无线电爱好者们已经习惯了大部分数字模式产生的声音,一听就知道是 SSTV ,RTTY ,JT65,还是 FT8 。
FT8 迅速扩张,JT65几乎消失
JT65 就是其中之一,这是 Dr Joe Taylor (K1JT )研发的 WSJT 软件套装之中的一部分。Joe 主要研究脉冲星和其他遥远天体,曾经获得过诺贝尔奖。他对于微弱信号非常感兴趣,Joe 的软件充分利用了现代电脑声卡从噪声中分离微弱信号的能力,并且解码出弱信号中所包含的信息。
JT65 是一种用于极微弱信号的业余无线电通信的数字协议。它最初设计用于 VHF 波段的 EME 通联。JT65 拥有纠错能力,即使信号非常微弱,依然可以通信。
一堆不同的音调,有规律地组合在一起,听起来神秘又奇怪。神奇的是,它们竟然携带着呼号、信号报告和其他信息。更为令人惊讶的是,即使是在信号极其微弱的条件下,这些信息也可以被提取出来。这就是数字模式的魅力。
由于 JT65 的出现,拥有不是很大的八木天线和几十瓦的功率就可以体验月面反射通信。
但是,很快有人就在想,如果 JT65 用在短波频段上使用会有什么效果呢?在短波上进行数字通信,比起信号到达月球再返回的难度要低得多。所以有理由相信 JT65 会在短波中有非常优秀的表现,意料之中,事实上正是如此。使用 JT65 的一个变种,称为 JT65A,即使只用几瓦的发射功率和最普通的偶极天线,就能够实现跨大洲通信,甚至全球通信。
主角是时候登场了,FT8 于 2017 年 7 月推出,由 Steve Franke ,K9AN 和 Bill Somerille,G4WJS 制作。设计用于 6 米波段的突发 E 层通联,然后被引入短波,迅速风靡全球。和 JT65 一样,它不适合随意聊天,仅仅是为了完成最基本的通联。
常见模式正常解码需要的信噪比
JT65 的发射时间为 47.8 秒,FT8 的发射时间为 12.64 秒,显然 FT8 的效率要高的多,效率是以降低性能来实现的,但是在短波频率上性能看起来并不是那么重要,因为信号强度不像月面反射那样低。FT8 在 S/N=-21dB 时可以轻松解码,有时在 -24 dB 也能解码,甚至可以达到 -26 dB。这是 SSB 和 CW 模式望尘莫及的, CW 解码大约需要 -10 dB ,SSB 大约需要 +10dB。
这意味着,在同样的条件下,如果使用 10 瓦功率进行了一次 -20 dB 的 FT8 通联,而对应的,要想进行 CW 模式通联则需要 100 瓦功率,SSB 通信更是需要 1000 瓦功率。我知道这样的简单类比是不对的,还要考虑带宽的因素,实际上要想进行 CW 和 SSB 模式的通信,所需要的功率还要更高。这还只是 -20dB ,实际应用中 -26dB 也能解码,还要再翻两倍,CW 需要 400 瓦,SSB 则需要 4000 瓦。这也是众多 QRP 操作多使用 CW 模式而不是 SSB 的原因。
FT8 极强的弱信号通联为很多短波爱好者提供了更多的 DX 机会。FT8 减少了人类活动的参与,降低了错误的出现,效率极高。可以在很短的时间内获取更多的 DXCC。7天时间完成DXCC100,FT8创造奇迹。
FT8 通联是简单和高效的,这可以快速填充通联日志,完成更多的 QSO,很适合追 DXCC,填网格。很多朋友也是以此为乐,24 小时开机,使用脚本全自动操作。这样的话,我今年完成了多少数量的通联话题成为伪命题,那不是你完成的,是电脑完成的。
简单介绍,如果您需要更深入的资料,请自行查询,我不深入介绍,越深入的内容看的朋友越少,我要顾及大多数读者的感受,提供更好的文章和知识。
我觉得这样的操作方式,枯燥而且无聊。但是其强大的解码能力,让其成为一种伟大的数字模式。为没有天线的朋友解决了通联的难题,没错,据说假负载可以进行通联。给懒人们提供了一个随便拉一根天线,就可以通联全球的机会。从某方面讲,它使一些爱好者不去研究天线升级天线,简易天线足够。再者,它牺牲了人的参与感。其实,在多数情况下,CW 模式足够使用,而 CW 学习需要门槛儿,这阻挡了很多人。
反观 FT8 ,简单易用,更容易获得成功通联。但是,由于跨越大洲的通联在简单的鼠标点击中完成,这种成功的喜悦很难保持下去。这种弱信号通联模式太过简单和容易实现,体验一下就好,很难让人持续下去。而具体的包含知识的编解码过程,很少有人去真正了解。这种模式现在吸引了很多人,但我相信用不了多久,人们会回归到 CW 和 SSB 模式中来。
不要问我具体的操作方式,软件安装使用等等具体使用问题,这些都不去摸索,那么 FT8 真的只剩下电脑通联了。如果你连软件哪里去找,如何设置都不懂得,那么 FT8 不适合你。
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