FT8
FT8（由Franke-Taylor設計，8-FSK調制的縮寫）是一種頻移鍵控數碼模式，被全球的業餘無線電愛好者廣泛使用。2017年6月29日，約瑟夫·泰勒（呼號K1JT）和Steve Franke（呼號K9AN）在WSJT-X發佈FT8包後，這種數碼模式被廣泛使用[1]，並在兩年內成為自動監聽網絡（如PSK Reporter）最受歡迎的數碼模式[2]。
介紹[編輯]
FT8是一種數碼弱訊號通訊模式，主要由業餘無線電愛好者用於在業餘無線電頻段上使用，且集中在HF業餘頻段[3]。該模式允許操作員在太陽活動低、背景雜訊高或QRP操作等條件下進行通訊[4]。隨着訊號處理技術的進步，軟件可以在2500 Hz頻寬內以低至−20 dB的訊號雜訊比解碼FT8訊號，這遠低於CW或SSB的最低解碼訊號雜訊比[5]。
封包結構[編輯]
FT8使用77位元的訊息塊，每15秒傳輸一次，其中12.64秒為傳輸時間，2.36秒為解碼時間，大約為6.09位元/秒的數碼數據速率。源編碼使得有效訊息傳輸量相當於每分鐘約5個單詞。FT8所需的訊號雜訊比在2500 Hz頻寬下為-21 dB，對應的<math>E_b/N_0</math>比訊號雜訊比大<math>10\log_{10}(2500/6.09)=26.1 \text{dB}</math>，即<math>-21 \text{dB} + 26.1 \text{dB} = 5.1 \text{dB}</math>。
儘管FT8在固定的時槽內發射與接收，但軟件允許一到兩秒的時間差。只要手動定期將其校準到正確時間，一般的電腦即時時鐘通常就足夠了。常用的校準時間的方法有通過WWVH及其他時間標準廣播、線上時間伺服器NTP及GPS校時。
FT8中包含的除錯碼有助於在衰落和干擾以及由於邊緣傳播路徑、低功率操作或使用效率較低的天線等情況下實現可靠通訊。如果訊息被遺漏或未被確認，軟件可以在下一個時槽重新傳送。
FT8在一個周期內的77位數據足以傳送最多13個字元的自由文字訊息，類似於短訊或推文，且其使用了一種巧妙的數據壓縮協定以減少呼號及梅登黑德網格所必須佔用的數據位數。儘管該協定使用雜湊來傳遞簡化的表示，過長或不常見的呼號仍然會帶來問題。解碼錯誤和雜湊衝突偶爾會生成錯誤的呼號[6]。
應用[編輯]
FT8有多種用途，包括業餘無線電競賽[7][8]、測試天線或傳播情況[9]和科學研究[10]。
業餘無線電[編輯]
在業餘無線電中，FT8是一種主流的常用數碼調制模式，它以15秒為一周期，通常90秒完成一個QSO通聯。在短波通聯、DX遠征和遠距離通聯，每當出現流星散射或突發Es層時，便有幾率捕捉到超1000km以外的FT8訊號。為了確保其不會干擾到其他正常的通聯，業餘無線電愛好者們在各個頻段設立一個特定的頻點以進行FT8通訊。常用頻點包括7.074 MHz（40 m），14.074 MHz（20 m），21.074 MHz（15 m）和28.074 MHz（10 m）。
FT8通聯的要求和格式[編輯]
通常，FT8通聯要求需要有嚴格的時間精度，這是由於在業餘無線電中，為了滿足FT8每15秒一條資訊的規則，故僅使用00、15、30、45、60秒為數據傳送的開始時間。如果在不校準時鐘的情況下進行發射，很有可能導致出現無法正常解碼的情況[11]。
FT8通聯通聯的階段有6個，通常格式如下：
| 順序 | 格式 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 1 | CQ <Callsign TX> <QTH TX> | CQ BA1AA OM89 | BA1AA發起呼叫，梅登黑德坐標OM89（北京附近） |
| 2 | <Callsign TX> <Callsign RX> <QTH RX> | BA1AA BA1BB ON80 | BA1BB發起回應，向BA1AA報告自己的梅登黑德坐標ON80 |
| 3 | <Callsign RX> <Callsign TX> <QSA> | BA1BB BA1AA +02 | BA1AA向BA1BB報告BB的訊號強度（+02dB） |
| 4 | <Callsign TX> <Callsign RX> R-<QSA> | BA1AA BA1BB R-03 | BA1BB向BA1AA報告AA的訊號強度（-03dB） |
| 5 | <Callsign RX> <Callsign TX> RR73 | BA1BB BA1AA RR73 | BA1AA向BA1BB告知結束通聯 |
| 6 | <Callsign TX> <Callsign RX> 73 | BA1AA BA1BB 73 | BA1BB向BA1AA回覆，完成整個通聯過程 |
參考資料[編輯]
- ^ Burmester, Dale March 12, 2019. Amateur Radio Digital Communications Mode FT8. http://site.ieee.org/msn/files/2019/04/FT8-KA9SWE.pdf （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） [1] （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ Barron, Robert. PSK Reporter. KA5WSS. 2020-02-08 [2022-10-06]. （原始內容存檔於2022-10-06） （en-US）.
- ^ Luscre, Anthony. FT8—What Is It and How Can I Get Started?. OnAllBands. 2019-10-11 [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-10-01） （en-US）.
- ^ FT8 – Signal Identification Wiki. www.sigidwiki.com. [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-08-17）.
- ^ FT8 Mode is Latest Bright Shiny Object in Amateur Radio Digital World. www.arrl.org. [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-05-28） （English）.
- ^ Burmester, Dale March 12, 2019. Amateur Radio Digital Communications Mode FT8. http://site.ieee.org/msn/files/2019/04/FT8-KA9SWE.pdf （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ FT8/FT4 from a contester's perspective – VA7ST.ca. [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-08-17） （en-US）.
- ^ ARRL Surveying Field Day Participants. www.arrl.org. [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-08-17） （English）.
- ^ FT8. www.rtl-sdr.com. [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-09-30）.
- ^ Erickson, P.; Liles, W.; Miller, E.; Miller, E. Amateur digital mode based remote sensing: FT8 use as a radar signal of opportunity for ionospheric characterization. hamsci.org. 2020 [2022-08-17]. （原始內容存檔於2022-08-17）.
- ^ FT8通聯操作及技巧20181106.pdf
