FT8 是什么,它是怎么來(lái)的,到底有多大的威力和魅力
無(wú)論是短波,還是 UV 段,F(xiàn)T8 正在變得非常流行。很多朋友使用 FT8 模式,僅僅是使用軟件而已。那么 FT8 是什么,怎么來(lái)的?到底有多么強(qiáng)大和神奇呢?
簡(jiǎn)單說(shuō),它是利用電腦聲卡,軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼和解碼的一種極弱信號(hào)數(shù)字通信模式。利用十幾秒的時(shí)間,傳輸幾個(gè)簡(jiǎn)單的字符,通過(guò)冗余低速率的模式提高弱信號(hào)解碼成功率。聲卡收發(fā)信息,軟件負(fù)責(zé)編解碼。電臺(tái)和電腦可以通過(guò)音頻線連接,電臺(tái)有聲卡的話可以通過(guò)數(shù)據(jù)線連接,還可以直接通過(guò)電腦的話筒和麥克風(fēng)連接。在這種單純,簡(jiǎn)單的操作上,電臺(tái)和電腦比人的耳朵和大腦要強(qiáng)大的多。
我們從 CW 模式開(kāi)始說(shuō)起,八十多年前,CW 在一定程度上被語(yǔ)音模式所取代。但是,在弱信號(hào)通信方面,CW 模式一直是業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的首選。CW 使用方便,用途廣泛,易于編碼和被人類(lèi)識(shí)別。開(kāi)關(guān)鍵控電路很容易實(shí)現(xiàn),所需的帶寬也很小,有利于遠(yuǎn)距離通信。
隨著技術(shù)進(jìn)步,CW 的編碼和調(diào)制變得落后,不再是最佳的弱信號(hào)通信方式。在業(yè)余無(wú)線電流星散射和 EME 通信中,CW 已經(jīng)無(wú)法滿足業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的需求。業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者開(kāi)始嘗試?yán)秒娔X聲卡,進(jìn)行各種試驗(yàn)。WSJT 是 Weak Signal communications, by K1JT 的意思。K1JT 努力引進(jìn)更有效的編碼和調(diào)制方案到業(yè)余無(wú)線電弱信號(hào)通信中。
目前,各種數(shù)字模式變得非常流行,一臺(tái)電腦或智能手機(jī)加一部電臺(tái)就可以操作。業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者們已經(jīng)習(xí)慣了大部分?jǐn)?shù)字模式產(chǎn)生的聲音,一聽(tīng)就知道是 SSTV ,RTTY ,JT65,還是 FT8 。
FT8 迅速擴(kuò)張,JT65幾乎消失
JT65 就是其中之一,這是 Dr Joe Taylor (K1JT )研發(fā)的 WSJT 軟件套裝之中的一部分。Joe 主要研究脈沖星和其他遙遠(yuǎn)天體,曾經(jīng)獲得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)。他對(duì)于微弱信號(hào)非常感興趣,Joe 的軟件充分利用了現(xiàn)代電腦聲卡從噪聲中分離微弱信號(hào)的能力,并且解碼出弱信號(hào)中所包含的信息。
JT65?是一種用于極微弱信號(hào)的業(yè)余無(wú)線電通信的數(shù)字協(xié)議。它最初設(shè)計(jì)用于 VHF?波段的 EME 通聯(lián)。JT65 擁有糾錯(cuò)能力,即使信號(hào)非常微弱,依然可以通信。
一堆不同的音調(diào),有規(guī)律地組合在一起,聽(tīng)起來(lái)神秘又奇怪。神奇的是,它們竟然攜帶著呼號(hào)、信號(hào)報(bào)告和其他信息。更為令人驚訝的是,即使是在信號(hào)極其微弱的條件下,這些信息也可以被提取出來(lái)。這就是數(shù)字模式的魅力。
由于 JT65 的出現(xiàn),擁有不是很大的八木天線和幾十瓦的功率就可以體驗(yàn)月面反射通信。
但是,很快有人就在想,如果 JT65 用在短波頻段上使用會(huì)有什么效果呢?在短波上進(jìn)行數(shù)字通信,比起信號(hào)到達(dá)月球再返回的難度要低得多。所以有理由相信 JT65 會(huì)在短波中有非常優(yōu)秀的表現(xiàn),意料之中,事實(shí)上正是如此。使用 JT65 的一個(gè)變種,稱為 JT65A,即使只用幾瓦的發(fā)射功率和最普通的偶極天線,就能夠?qū)崿F(xiàn)跨大洲通信,甚至全球通信。
主角是時(shí)候登場(chǎng)了,F(xiàn)T8 于?2017 年 7 月推出,由?Steve Franke?,K9AN?和?Bill Somerille,G4WJS?制作。設(shè)計(jì)用于 6 米波段的突發(fā) E 層通聯(lián),然后被引入短波,迅速風(fēng)靡全球。和 JT65 一樣,它不適合隨意聊天,僅僅是為了完成最基本的通聯(lián)。
常見(jiàn)模式正常解碼需要的信噪比
JT65 的發(fā)射時(shí)間為 47.8 秒,F(xiàn)T8 的發(fā)射時(shí)間為 12.64 秒,顯然 FT8 的效率要高的多,效率是以降低性能來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但是在短波頻率上性能看起來(lái)并不是那么重要,因?yàn)樾盘?hào)強(qiáng)度不像月面反射那樣低。FT8 在?S/N=-21dB 時(shí)可以輕松解碼,有時(shí)在 -24 dB 也能解碼,甚至可以達(dá)到?-26 dB。這是 SSB 和 CW 模式望塵莫及的, CW 解碼大約需要?-10 dB ,SSB 大約需要 +10dB。
這意味著,在同樣的條件下,如果使用 10?瓦功率進(jìn)行了一次 -20 dB 的 FT8 通聯(lián),而對(duì)應(yīng)的,要想進(jìn)行 CW 模式通聯(lián)則需要 100 瓦功率,SSB 通信更是需要 1000 瓦功率。我知道這樣的簡(jiǎn)單類(lèi)比是不對(duì)的,還要考慮帶寬的因素,實(shí)際上要想進(jìn)行 CW 和 SSB 模式的通信,所需要的功率還要更高。這還只是 -20dB ,實(shí)際應(yīng)用中 -26dB 也能解碼,還要再翻兩倍,CW 需要 400 瓦,SSB 則需要 4000 瓦。這也是眾多 QRP 操作多使用 CW 模式而不是 SSB 的原因。
FT8 極強(qiáng)的弱信號(hào)通聯(lián)為很多短波愛(ài)好者提供了更多的 DX 機(jī)會(huì)。FT8 減少了人類(lèi)活動(dòng)的參與,降低了錯(cuò)誤的出現(xiàn),效率極高??梢栽诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)獲取更多的 DXCC。7天時(shí)間完成DXCC100,F(xiàn)T8創(chuàng)造奇跡。
FT8 通聯(lián)是簡(jiǎn)單和高效的,這可以快速填充通聯(lián)日志,完成更多的 QSO,很適合追 DXCC,填網(wǎng)格。很多朋友也是以此為樂(lè),24 小時(shí)開(kāi)機(jī),使用腳本全自動(dòng)操作。這樣的話,我今年完成了多少數(shù)量的通聯(lián)話題成為偽命題,那不是你完成的,是電腦完成的。
簡(jiǎn)單介紹,如果您需要更深入的資料,請(qǐng)自行查詢,我不深入介紹,越深入的內(nèi)容看的朋友越少,我要顧及大多數(shù)讀者的感受,提供更好的文章和知識(shí)。
我覺(jué)得這樣的操作方式,枯燥而且無(wú)聊。但是其強(qiáng)大的解碼能力,讓其成為一種偉大的數(shù)字模式。為沒(méi)有天線的朋友解決了通聯(lián)的難題,沒(méi)錯(cuò),據(jù)說(shuō)假負(fù)載可以進(jìn)行通聯(lián)。給懶人們提供了一個(gè)隨便拉一根天線,就可以通聯(lián)全球的機(jī)會(huì)。從某方面講,它使一些愛(ài)好者不去研究天線升級(jí)天線,簡(jiǎn)易天線足夠。再者,它犧牲了人的參與感。其實(shí),在多數(shù)情況下,CW 模式足夠使用,而 CW 學(xué)習(xí)需要門(mén)檻兒,這阻擋了很多人。
反觀 FT8 ,簡(jiǎn)單易用,更容易獲得成功通聯(lián)。但是,由于跨越大洲的通聯(lián)在簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)點(diǎn)擊中完成,這種成功的喜悅很難保持下去。這種弱信號(hào)通聯(lián)模式太過(guò)簡(jiǎn)單和容易實(shí)現(xiàn),體驗(yàn)一下就好,很難讓人持續(xù)下去。而具體的包含知識(shí)的編解碼過(guò)程,很少有人去真正了解。這種模式現(xiàn)在吸引了很多人,但我相信用不了多久,人們會(huì)回歸到 CW 和 SSB 模式中來(lái)。
不要問(wèn)我具體的操作方式,軟件安裝使用等等具體使用問(wèn)題,這些都不去摸索,那么?FT8 真的只剩下電腦通聯(lián)了。如果你連軟件哪里去找,如何設(shè)置都不懂得,那么 FT8 不適合你。
歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“無(wú)線電通信”,獲取更多業(yè)余無(wú)線電小知識(shí)。促進(jìn)交流,共同進(jìn)步,讓我們一起為業(yè)余無(wú)線電發(fā)展添磚加瓦。