FT4 – новая мода для цифровых соревнований

FT4 – новая мода для цифровых соревнований
Новая FT4 экспериментальная цифровая мода сконструированная для контестинга и участия в тестах. Как и FT8, она использует передачи фиксированной длины, структурированные сообщения с форматами, оптимизированными для проведения минимального QSOs, и имеет сильную прямую коррекцию ошибок. Последовательности T/R имеют длину 6 секунд, поэтому FT4 в 2,5 раза быстрее, чем FT8, и примерно имеет ту же скорость, что и RTTY для радио-контестинга. FT4 может работать с сигналами на 10 дБ слабее, чем необходимо для RTTY, при использовании гораздо меньшей пропускной способности.

Основные параметры: форматы сообщений FT4 такие же, как и в FT8, и закодированы с тем же (174,91) кодом проверки четности с низкой плотностью. Передачи длятся 4,48 сек, по сравнению с 12,64 сек для FT8.

Модуляция использует 4-тонную частотную манипуляцию примерно на 23,4 БОДа, с тонами, разделенными скоростью передачи. Занимаемая полоса пропускания (содержащая 99% передаваемой мощности) составляет 90 Гц. Пороговая чувствительность для

50% вероятности декодирования составляет S / N = -16,4 дБ, измеренная в стандартной полосе опорного шума 2500 Гц. Априорное (AP) декодирование может улучшить  пороговую чувствительность до -18 дБ или выше.

Установка и первоначальная настройка

Чтобы присоединиться к тестовой группе FT4 и принять участие в одном или нескольких предстоящих практических занятиях «проект (макет) контеста», выполните следующие действия для установки и настройки следующего релиза — WSJT-X 2.1.0:

1. Загрузите установочный пакет по ссылке, которая будет предоставлена.

Для Windows:

Для других систем, качаем на сайте автора, отсюда.

Для других систем, качаем на сайте автора, ссылка выше

2.  Установите программу обычным для вашей операционной системы способом. Чтобы избежать конфликта с вашей обычной 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.  Переименовать новую конфигурацию FТ4, а также выбрать новую конфигурацию.

6.  Выберите FT4 в модах.

7.  На вкладке Файл / Настройки / частота (File | Settings | Frequencies) щелкните правой кнопкой мыши любую строку в таблице рабочей частоты и нажмите кнопку Сброс- Reset. Это действие переведет Вас на рекомендуемые рабочие частоты для FT4.

8.  Установите галочку на Special operating activity на вкладке Настройки / Дополнительно (Settings | Advanced).
Затем выберите RTTY Roundup messages и введите правильные установки и обменный номера соревнований,  в поле RTTY RU Exch.

9.  Инструкции по подключению WSJT-X to N1MM Logger+ можно найти в
WSJT-X 2.1 User Guide,  Section 4.5.

(29 апреля опубликованы ссылки на загружаемые установочные пакеты для WSJT-X 2.1.0-rc5)

Теперь у вас новый релиз программы WSJT-X 2.1.0, настроенный для работы в FT4. Возможно, Вам будет полезно загрузить и изучить пример, образец (файл FT4). Выберите Загрузить образцы из меню Справка и установите галочку на FT4.  (Download Samples from the Help menu)
Настроить графики,  элементы управления, как показано на Рис.1, и выберите пункт Deep on the Decode menu в меню декодировать, затем откройте файл образец из меню Файл. Записанный интервал должен производить 19 декодирований, как показано на рисунке 1.  Большинство декодированных сигналов неслышно или едва слышно в аудиофайле. Менее трети из них достаточно сильны, чтобы быть надежно декодированными, пот типу RTTY сигналов, и только тогда, когда они были бы распространены в гораздо более широком диапазоне частот.

FT4 – новая мода для цифровых соревнований
Operation Работа:  помимо коротких последовательностей T/R, FT4 ведет себя по существу так же, как FT8. Один новый экранный элемент управления доступен для работы FT4, кнопка с надписью Best S+P, чуть ниже Call 1st.  Нажатие этой кнопки во время цикла Rx запускает программу для изучения всех сообщений CQ, декодированных в конце 6 — секундной последовательности Rx. Программа выберет лучшего потенциального корреспондента для QSO (с точки зрения конкуренции) и будет относиться к нему так, как если бы вы дважды щелкнули по этой строке декодированного текста. Здесь «лучший потенциальный партнер для QSO «означает» новый мульт «(1-й приоритет) или » Новый позывной Call on Band » (2-й приоритет).

“Новый множитель “в настоящее время интерпретируется как ”новая страна по DXCC»; более широкая категория множителя (для правил округления ARRL RTTY) будет реализована в ближайшее время. Мы также можем предоставить дополнительные приоритетные рейтинги, для примера “New Grid on Band” (useful for North American VHF contests), сортируя по силе сигнала и т. п.

Для управления передаваемыми сообщениями с помощью клавиатуры установите метки альтернативные привязки F1–F6 на вкладке Настройки | Общие (Settings | General). В типичной ситуации в тесте вы можете нажать функциональную клавишу F1, чтобы давать CQ. Чтобы ответить на CQ и отправить свой обменный номер, дважды щелкните на декодированное сообщение. Кроме того, вы можете нажать на Best S+P и позволить алгоритму выбора выбрать станцию для вызова. Auto Seq and Call1st  работают также 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 вкладке1, в правом нижнем углу главного окна.  Функциональная клавиша F6 переключает проверенный статус вызова 1st, а комбинация клавиш Alt+B может использоваться для переключения статуса Best S+P.

FT4 в настоящее время настроена так, чтобы станция, работающая в режиме Search-and-Pounce (“S+P”), регистрировала QSO, когда передается RR73, и станция CQing (“Run”) регистрировала QSO, когда RR73 получено.  Как и FT8, FT4 делает небольшое различие между станцией S+P и станцией Run. Оператор может легко и часто переключаться между этими двумя видами инициирования QSOs, и наработка навыков будет зависеть от оптимизации этих и многих других операционных решений. С устойчивым потоком многие радиостанции доступны для работы,  радио темп в FT4 значительно выше около 100 в час.

Передача сигнала: 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. Закодированные последовательности отдельных тонов по части передачи могут оригинально смотреться как на верхней (Красной) кривой на рисунке 2. Однако в FT4 последовательность частот сглаживается сверткой с гауссовой функцией перед отправкой на программный модулятор. Синяя кривая показывает соответствующую сглаженную последовательность частот, фактически отправленных модулятору. Переданная последовательность больше не имеет ступенчатых разрывов.

Различия между красными и синими кривыми кажутся довольно небольшими, но спектры результирующих звуковых сигналов заметно отличаются. На рисунке 3 показаны спектры для сигналов FТ4 (синий) и стандартный непрерывной фазы (continuous-phase FSK) сигнал (красный) для того же кодирования последовательности. GFSK spectrum похожи на крутые конусы, занимая полосу пропускания только 75 Гц при -6 дБ, 200 Гц -60 дБ, и 260 Гц -80 дБ. К звуковым сигналам не применяется дополнительная фильтрация.

 

FT4 – новая мода для цифровых соревнований

Пример кодирования части сообщения

 

 

FT4 – новая мода для цифровых соревнований

Спектры сигнала FТ4 передается с GFSK (синий), FТ4 с FSK (красный), и RTTY с непрерывной фазой FSK (фиолетовый).

На рисунке 3 также показан спектр стандартного сигнала RTTY (фиолетовый), который имеет ширину более 2000 Гц при -60 дБ. Некоторые Hams программы использующие RTTY сигналы аудио частотную манипуляцию (AFSK) предлагают дополнительную фильтрацию сигнала, чтобы уменьшить нежелательные боковые полосы ввода. Однако такая фильтрация после модуляции обязательно разрушает природу постоянной огибающей непрерывно фазного сигнала FSK и оставляет форму волны, которая должна быть усилена с хорошей линейностью, чтобы избежать создания новых нежелательных боковых полос. В отличие от этого  FТ4 имеет иммунитет к Интер-модуляционным искажениям.

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 полученного потока данных позволяет декодировать передачи, перекрывающиеся по частоте с другими, возможно, более сильными сигналами. Последние три декода, показанные в окне активности полосы на рисунке 1, являются примерами таких декодов второго прохода. С нормальной нечетной / четной последовательностью
передачи и при разносе сигналов  до 120-150 Hz,  50 станций могут работать в полосе пропускания 3 или 4 кГц с меньшими помехами друг другу, даже при большой  силе сигнала.

Опыт покажет, какой может быть лучшая стратегия выбора частоты во время тестов. 3 кГц следует использовать для FT4 на каждом диапазоне. В качестве начальных рекомендаций мы предлагаем следующие частоты по умолчанию для FT4:

3.595, 7.090, 10.140, 14.140, 18.104, 21.140, 24.919, 28.180, 50.318, 144.170 МГц.

Приветствуются любые отзывы, которые могут привести к лучшему выбору частоты.

Чувствительность:
на рисунке 4 представлены измерения чувствительности декодера FT4 в широком диапазоне моделируемых условий распространения. Парные числа справа дают доплеровскои изменения (Гц) и двухпутную дифференциальную задержку (мс) для различных наборов стандартных ITU- standard условий, используя «модель Ваттерсона» для  ионосферного прохождения. Самые левые сплошные кривые соответствуют общим путям распространения в средней широте в невозмущенном состоянии. Пунктирные кривые показывают измеренные чувствительности для декодирования с максимальной априорной информацией в двух экстремумах условий прохождения. Для грубого сравнения с RTTY отметим, что в моделируемых средних широтных умеренных условиях RTTY, как было показано, дает частоту ошибок символов менее 10% только тогда, когда SNR превышает от -1 до +4 dB, в зависимости от используемого программного модема. FT4 предлагает преимущество в чувствительности примерно на 10 дБ по сравнению  с модой RTTY.

FT4 – новая мода для цифровых соревнований

Измеренная вероятность декодирования для FT4 в зависимости от SNR. AWGN означает аддитивный Белый гауссовский шум; Low, Mid и High относятся к геомагнитной широте; Q, M и D подразумевают тихие, умеренные или нарушенные ионосферные условия; NVIS означает близкую вертикальную падающую волну; AP91 относится к априорному декодированию сообщения RR73 в типичном QSO соревнования.

Предыдущее тестирование:
ранние релизы программы 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 по времени последовательностей.  Фиксированные длины последовательностей с заданным временем начала обеспечивают декодирование гораздо большей части принимаемых сигналов, особенно в условиях конкуренции, когда данная станция может передавать примерно половину времени. В терминах, обычно используемых в Технике связи, синхронизация увеличивает пропускную способность канала.

Расписание:

несколько параметров и операционное поведение FT4 все еще тестируются и оптимизируется. Будет очень полезно провести еще несколько пробных тестовых занятий с большей группой активных участников. Даже если они не обнаружат серьезных ошибок или недостатков, мы считаем, что FT4 слишком Новая, чтобы использовать ее в двух предстоящих тестах: ARRL VHF Contest (июнь 8-10) и ARRL Field Day (июнь 22-23). Следовательно, планируется создать кандидата на выпуск, релиз программы WSJT-X2.1.0-rc5.

Насколько это возможно, мы планируем придерживаться следующего графика:

* 22 апреля: публичное объявление о FT4 со ссылкой на этот документ

* 29 апреля: второе объявление со ссылками на загружаемые установочные пакеты для WSJT-X 2.1.0-rc5

• 9 мая 0000-0100 UTC: практическая сессия FT4, 7.090 МГц

* 14 мая, 0000-0100 UTC: практическая сессия FT4, 7,090 МГц

* 5 июня 0000-0100 UTC: практическая сессия FT4, 7.090 МГц (при необходимости)

* 15 июля: общий доступ (GA) выпуск WSJT-X 2.1.0

Случайные, заключительные мысли:
FT4-это мода специального назначения, предназначенная для условий соревнований. FT4 использует гораздо меньшую полосу чем RTTY, и обеспечивает  надежное декодирование на гораздо более низких уровнях сигнала.  Он не нуждается в “Super Check Partial” (частичной приемке позывных) или подобных условий, а квалифицированные операторы, использующие FТ4 найдут меньше мотивации для использования в DX-кластере или других средствах. Вся информация, необходимая для того, чтобы хорошо набрать очки в тесте, может быть получена в эфире, во время теста, через собственные антенны и радиостанции. FT4 имеет небольшое различие в работе на CQ и на поиск  S+P , так что легко переключаться часто между двумя способами поиска партнеров для QSO. Станции, использующие маломощные и компромиссные антенны, могут участвовать также эффективно в тесте с использованием FT4.

Источник: http://emdxc.ucoz.ru/news/vstrechaem_novyj_protokol_ft4_dlja_cifroykh_sorevnovanij/2019-04-23-503