Протокол FT4 для цифрового Contesting’a K1JT

FT4 — это экспериментальный цифровой режим, разработанный специально для соревнований. Как и режим FT8, он использует передачи фиксированной длины, структурированные сообщения с форматами, оптимизированными для минимального QSOs, и сильной прямой коррекции ошибок.

Перевод от Google:

Joe Taylor, K1JT, Steve Franke, K9AN, and Bill Somerville, G4WJS Апрель 22, 2019:

Последовательности T / R 6 секунд длиной, поэтому FT4 2.5 × более быстро чем FT8 и о такой же скорости как RTTY для соревнований.

FT4 может работать с сигналами на 10 дБ слабее, чем необходимо для RTTY, при этом используя гораздо меньше пропускной способности.

Основные параметры: форматы сообщений FT4 такие же, как в FT8 и закодированы с таким же (174,91) кодом проверки четности низкой плотности. Передача длится 4,48 С, по сравнению с 12,64 С для FT8. Модуляция использует 4-тоновую частотную манипуляцию примерно на 23,4 БОД, с тонами, разделенными скоростью передачи данных. Занимаемая полоса пропускания (содержащая 99% передаваемой мощности) составляет 90 Гц. Пороговая чувствительность для 50% вероятности декодирования составляет S/N = -16,4 дБ, измеряется в стандартной опорной полосе частот 2500 Гц. Априорное декодирование (AP) может снизить пороговую чувствительность до -18 дБ или выше.

Установка и первоначальная настройка
чтобы присоединиться к группе тестирования FT4 и принять участие в одном или нескольких предстоящих практических занятиях “макет конкурса” , выполните следующие действия для установки и настройки кандидата на выпуск wsjt-X 2.1.0:
1. Загрузите пакет установки по ссылке, которая будет предоставлена.
2. Установите программу обычным для вашей операционной системы способом. Чтобы избежать конфликта
с вашей нормальной работой, вы можете использовать другой каталог установки
, чем тот, который используется для WSJT-X 2.0.
3. Запустите программу как обычно для FT8.
4. В меню конфигурации выберите FT8 | Clone (или Default / Clone).
5. Переименуйте полученную новую конфигурацию в FT4 и выберите новую конфигурацию.
6. Выберите FT4 в меню Режим.
7. На вкладке Файл | Настройки | частоты щелкните правой кнопкой мыши любую строку в таблице рабочие
частоты и нажмите кнопку Сброс. Это действие подберет
рекомендуемые рабочие частоты для FT4.
8. Установите флажок специальное рабочее действие на вкладке Настройки / Дополнительно.
Затем выберите RTTY Roundup messages и введите нужный вам contest exchange
в поле RTTY RU Exch.
9. Инструкции по подключению Wsjt-X к N1mm Logger+ можно найти в руководстве
пользователя WSJT-X 2.1, раздел 4.5.
2
Теперь у вас есть выпуск-кандидат для WSJT-x 2.1.0, настроенный для работы FT4. Может оказаться полезным загрузить и изучить файл образца FT4. Выберите Загрузить образцы из меню Справка и установите флажок FT4. Настройте элементы управления Wide Graph, как показано на Рис.1, и выберите Deep в меню Decode, затем откройте пример файла из меню File. Записанный интервал должен производить 19 декодов, как показано на рисунке 1. Большинство декодированных сигналов неслышимы или едва слышны в аудиофайле. Менее одной трети достаточно прочны, чтобы быть надежно декодированы, если они имели были сигналы RTTY — и только тогда, если они были распространены в гораздо более широком диапазоне частот.

Деятельность: кроме своих гораздо короче последовательностей T/R, FT4 поступает существенно таким же образом как FT8. Один новый экранный элемент управления доступен для работы FT4, кнопка с надписью Best S+P, чуть ниже флажка Call 1st. Нажатие этой кнопки во
время цикла Rx запускает программу для проверки всех сообщений CQ, декодированных в конце 6 — секундной последовательности Rx. Программа выберет наилучшего потенциального партнера QSO (с точки зрения конкуренции) и обработает его, как если бы вы дважды щелкнули по этой строке декодированного текста. Здесь «лучший потенциальный партнер QSO «означает» новый мультипликатор «(1-й приоритет) или » Новый Call on Band » (2-й приоритет). ” Новый мультипликатор “в настоящее время интерпретируется как” новый
DXCC»; более широкая категория мультипликатора (для правил округления ARRL RTTY) будет реализована в ближайшее время. Мы также можем предоставить дополнительные приоритетные рейтинги, например” новая сетка на полосе » (полезно для североамериканских соревнований УКВ), сортировка по силе сигнала и т.д.

Для управления передаваемыми сообщениями с помощью клавиатуры установите флажок альтернативные привязки F1-F6 на вкладке Настройки | Общие. В типичной операции в стиле конкурса вы можете нажать функциональную клавишу F1, чтобы запросить QSO, отправив CQ. Чтобы ответить на CQ и отправить contest exchange, дважды щелкните на декодированном сообщении. Кроме того, вы можете нажать на Best S+P и позволить алгоритму выбора выбрать станцию для вызова. Автоматические Seq и флажки вызова 1-го ведут себя как в FT8, и, таким образом, остаток минимального QSO может продолжаться без дальнейших действий оператора. Функциональные клавиши F2 – F5 могут использоваться для отправки сообщений, отображаемых в полях ввода для Tx2-Tx5 на вкладке 1 в правом нижнем углу главного
окна. Функциональная клавиша F6 переключает проверенный статус вызова 1-й, а комбинация клавиш Alt+B может использоваться для переключения вооруженного статуса Best S+P.

FT4 в настоящее время настроен таким образом, что станция, работающая в режиме поиска и перехвата (“S+P”), регистрирует QSO, когда rr73 передается, и станция CQing (“Run”) регистрирует QSO , когда rr73 получен. Как и FT8, FT4 делает небольшое различие между станцией S+P и станцией Run.

Оператор может легко и часто переключаться между этими двумя способами инициирования QSO, и умение оспаривать будет зависеть от оптимизации этих и многих других операционных решений. С устойчивым потоком доступных станций для работы, тарифы singleradio QSO наилучшим образом над 100/hour возможны используя FT4.

Передаваемый сигнал: FT4 использует метод модуляции, известный как Гауссовская частотная манипуляция или GFSK. Генерируемый звуковой сигнал состоит из 105 символов (тонов) , передаваемых последовательно на одной из четырех частот. Кодированная серия отдельных тонов для части передачи может первоначально выглядеть как верхняя (красная) кривая на рисунке 2. Однако, в FT4 последовательность частот сглаживается сверткой с гауссовой функцией перед отправкой в программный модулятор. Синяя кривая показывает соответствующую сглаженную последовательность частот, фактически переданных модулятору.

Передаваемая последовательность больше не имеет ступенчатых разрывов.

Различия между красными и синими кривыми кажутся довольно незначительными, но спектры результирующих звуковых сигналов заметно отличаются. На рис.3 показаны спектры для сигнала FT4 (синий) и стандартного непрерывнофазного FSK sigal (красный) для той же кодированной битовой последовательности. Спектр GFSK имеет крутые юбки, занимая ширину полосы частот только 75 Hz на dB -6, 200 Hz на dB -60, и 260 Hz на dB -80. Дополнительная фильтрация звуковых сигналов не применяется.

На рисунке 3 также показан спектр стандартного сигнала RTTY (фиолетовый), который имеет ширину более 2000 Гц при -60 дБ. Некоторое программное обеспечение ham, генерирующее сигналы RTTY с помощью звуковой частоты (AFSK), предлагает дополнительную фильтрацию формы волны для уменьшения нежелательных боковых полос. Однако такая послемодуляционная фильтрация обязательно разрушает природу постоянной огибающей непрерывнофазного сигнала FSK и оставляет за собой форму волны, которая должна быть усилена с хорошей линейностью, чтобы избежать создания новых нежелательных боковых полос. В отличие от, сигнал GFSK FT4 имеет постоянн габарит и обладает иммунитетом к интермодуляционным искажениям.
5
декодирование и использование частоты: декодер FT4 в WSJT-x 2.1 идентифицирует и декодирует сигналы в любом месте полосы пропускания шириной до 5 кГц. Как и в других режимах WSJT-X, полученные сообщения являются “все или ничего” — частичных декодов нет, а ложные декоды редки. Вычитание декодированных сигналов из принятого потока данных позволяет декодировать передачи, перекрывающиеся по частоте с другими, возможно, гораздо более сильными сигналами. Последние три декода показаны в окне активность канала на рисунке 1 приведены примеры таких декодов второго прохода. При нормальной нечетной / четной последовательности
передач и сигналов, расположенных с интервалами 120-150 Гц, до 50 станций могут работать в полосе пропускания 3 или 4 кГц с небольшими помехами, даже если сила сигнала отличается на целых 60 дБ.

Опыт покажет, какая может быть лучшая стратегия выбора частоты набора во время конкурсов, и сколько сегментов ~3 кГц следует использовать для FT4 на каждой полосе.

В качестве начальных рекомендаций мы предлагаем следующие частоты набора по умолчанию для FT4: 3.595,
7.090, 10.140, 14.140, 18.104, 21.140, 24.919, 28.180, 50.318, 144.170 MHz. Мы будем рады любой обратной связи, которая может привести к лучшему выбору частоты.

Чувствительность: на рисунке 4 представлены измерения чувствительности декодера FT4 в широком диапазоне моделируемых условий распространения. Парные числа справа дают доплеровское распространение (Гц) и двухпутную дифференциальную задержку (мс) для различных наборов стандартных условий, используя модель Ваттерсона для ионосферного распространения. Самые левые сплошные кривые соответствуют обычным средне-широтным путям распространения в ненарушенном состоянии условия. Пунктирные кривые показывают измеренную чувствительность для декодирования с максимальной априорной информацией в двух экстремумах условий распространения. Для грубого сравнения с RTTY отметим, что в моделируемых среднеширотных умеренных условиях RTTY, как было
показано, дает частоту ошибок символов менее 10% только тогда, когда SNR превышает от -1 до +4 дБ, в зависимости от используемого программного модема. FT4 предлагает преимущество чувствительности около dB 10 над RTTY

Предыдущее тестирование: ранние выпуски wsjt-x 2.1.0 позволили нам изучить целесообразность создания асинхронного режима FT4 без фиксированного времени запуска для интервалов T/R. Эти тесты позволили выявить существенные преимущества использования синхронизированных во времени последовательностей. Фиксированные длины последовательностей с заданными временами запуска
обеспечивают декодирование гораздо большей части принимаемых сигналов, особенно в условиях конкуренции, когда данная станция может передавать примерно половину времени. В терминах нормально используемых для инженерства связей, синхронизация увеличивает
емкость канала.

Расписание: несколько параметров и рабочие режимы FT4 все еще тестируются и оптимизируются. Будет очень полезно провести еще несколько пробных конкурсных сессий, с большей группой активных участников. Даже если они не выявят серьезных ошибок или
недостатков, мы считаем, что FT4 слишком Новый, чтобы использовать в двух предстоящих событиях: конкурс АРРЛ УКВ (8-10 июня) и День поля АРРЛ (22-23 июня).

Таким образом, мы планируем создать релиз-кандидата WSJT-x 2.1.0-rc5, который будет “тайм-аут” 7 июня 2019 года. По мере возможности мы планируем придерживаться следующего графика:
• 22 апреля: публичное объявление о СТ4, со ссылкой на этот документ
• 29 апреля: второе объявление, с ссылками на скачивания установочные пакеты
для программы wsjt-х 2.1.0-проект RC5
• 9 мая 0000 – 0100 по Гринвичу: СТ4 тренировке, 7.090 МГц
• 14 мая 0000 – 0100 по Гринвичу: СТ4 тренировке, 7.090 МГц
• 5 июня 0000 – 0100 по Гринвичу: СТ4 тренировке, 7.090 МГц (если требуется)
• Июль 15: общедоступной (GA) выпуск программы wsjt-х 2.1.0

случайных Заключительные мысли: СТ4-это специальный режим, предназначенный для скорострельной конкурса связей. Он служит этой цели очень эффективно, но, как FT8 режим не полезно для более обширных разговоров. FT4 использует гораздо меньше пропускной способности, чем RTTY, и обеспечивает надежное декодирование на гораздо более низких уровнях сигнала. Оно не имеет никакую потребность для ”супер проверки частично» или подобных состязаясь СПИД, и умелые операторы используя FТ4 найдут меньше мотивации использовать кластер ДС или другие не-Радио СПИД. Вся информация, необходимая для того, чтобы хорошо набрать очки в конкурсе, может быть получена в эфире, во время конкурса, через собственные антенны и радио. С FT4 есть небольшое различие между CQ и S+P операции, так что легко переключаться часто между двумя способами поиска QSO партнеры. Станции, использующие маломощные и компромиссные антенны, могут эффективно участвовать в конкурсе, используя FT4.

Здесь можно СКАЧАТЬ

73!