Digimodes

DESCRIPTION DES DIGIMODES :

Les modes digitaux emploient la transmission de signaux avec des états bien définis (0 ou 1 par exemple), à l’opposé des modes analogiques qui eux emploient des propriétés de transmission utilisant une variation plus progressive. Par exemple, le code Morse peut-être considéré comme un mode digital avec une manipulation tout ou rien – la phonie en FM est un mode analogique. Les modes digitaux sont en train de devenir de plus en plus populaires sur les bandes radioamateur. De nouveaux modes sont développés en permanence. Cela a entraîné une multitude de logiciel de décodage, certains gratuits.

Quelques mode digitaux:

RTTY

Spectrogramme RTTY

RTTY est utilisé par les radioamateurs depuis les années 1950. Initialement un système électromécanique conçu pour être utilisé sur des fils téléphoniques, il n’était pas conçu comme un système radio et ne pouvait pas être utilisé par la radio avant le développement du détecteur de rapport pendant la guerre de 1939-1945. RTTY (le nom signifie simplement Radio Teletype) utilise FSK pour éviter le bruit sur le chemin de transmission, mais requiert une puissance élevée et reste sujet aux effets de propagation, en particulier aux évanouissements sélectifs et à la synchronisation sur plusieurs trajets.

Les premiers équipements RTTY utilisaient des oscillateurs distincts pour chaque tonalité et pouvaient donc produire des clics très importants, nécessitant des filtres supplémentaires. Les logiciels modernes utilisent une commutation cohérente de phase entre les tonalités, ce qui améliore quelque peu la largeur de bande du signal.

Sans correction d’erreur et avec un système arythmique sujet aux faux départs sur bruit, RTTY n’est pas le meilleur mode pour un usage amateur. Cependant, il est facile à utiliser, facile à régler, rapide, tolérant la dérive et est largement utilisé pour la contestation pour ces seules raisons. Un émetteur linéaire n’est pas nécessaire.

FT8

Spectrogramme FT8

Le FT8 « Franke-Taylor design, 8-FSK modulation » c’est un mode qui a été développé par Joe K1JT et Steve K9AN. Décrit comme étant conçu pour « Es-hop multi-hop » où les signaux peuvent être faibles, peu décodables, où les ouvertures peuvent être courtes et si vous souhaitez obtenir rapidement des QSO fiables et confortable. Comparé aux modes rapides (JT9E-H), le FT8 est beaucoup plus sensible, occupe une bande passante beaucoup plus petite, utilise la cascade verticale et fournit un multi-décodage sur toute la bande passante. Les caractéristiques à mettre en œuvre comprennent la soustraction de signal, le décodage en deux passes et l’utilisation d’informations a priori (connues) au fur et à mesure de leur accumulation lors d’un QSO.

PSK

Spectrogramme PSK

Les modes à bande étroite tels que PSK31 sont les suivants: débit PSK binaire différentiel à porteuse unique (appelé 2-PSK ou BPSK) ou PSK en quadrature (4-PSK ou QPSK). Avec la modulation de phase numérique, la phase change brusquement et sans mesures supplémentaires, de larges bandes latérales seraient créées. Pour éviter cela, tous ces modes incluent également une modulation d’amplitude en cosinus surélevé (ASK) à 100% au débit de symboles, ce qui réduit la puissance à zéro lors du changement de phase.

En raison de cette modulation d’amplitude, la largeur de bande du signal est relativement étroite. La synchronisation au niveau du récepteur est simple car elle peut être récupérée à partir des informations d’amplitude. La PSK différentielle est utilisée pour fournir des changements de phase continus au repos (pour maintenir la synchronisation) et pour permettre au récepteur de mesurer la différence de phase d’un symbole à l’autre, afin de réduire les effets des changements de phase ionosphériques Doppler modulant le signal. Les modes les plus lents sont plus affectés par le Doppler et les modes QPSK, en particulier.

Sans entrelaceur et avec une longueur de codage limitée, le gain de codage en mode correction d’erreur directe du mode QPSK est limité et, dans des conditions de bruit en rafale (HF), les performances sont généralement moins bonnes que l’option BPSK au même débit en bauds. En général, les modes BPSK à bande étroite fonctionnent bien sur un trajet à saut unique silencieux, mais donnent des performances médiocres dans la plupart des autres conditions.

Pour contrer ce manque de robustesse dans des conditions défavorables, la série de modes PSKR (« R » pour « robuste ») a été développée. Utilisant une conception similaire aux modes MFSK avec un codeur conventionnel et un entrelaceur, ces modes fournissent un lien beaucoup plus robuste aux dépens de la vitesse de transmission des données, divisé par deux par rapport au mode standard BPSK. Le décodage des bits progressifs a également été ajouté pour maximiser les probabilités de décoder la bonne séquence.

Avec ces modes, un émetteur très linéaire est requis. Un fonctionnement excessif entraîne une bande passante excessive, une réception médiocre et un réglage difficile. Cependant, la sensibilité est telle que très peu de puissance est généralement requise.

MFSK

Spectrogramme MFSK

MFSK16 et MFSK8 sont des modes MFSK (Multi-Frequency Shift Keyed) à faible débit de symboles. Une seule porteuse d’amplitude constante est étagée (entre 16 et 32 ​​fréquences de tonalités respectivement) d’une manière à phase constante. En conséquence, aucune bande latérale indésirable n’est générée et aucune exigence particulière en matière de linéarité d’amplificateur n’est nécessaire. Les tonalités sélectionnées sont définies par le modèle de bits transmis (4 ou 5 bits) et par une table de codes gris.

Le mode a une correction d’erreur directe en tout temps, il est donc très robuste. Le réglage doit être très précis et le logiciel ne tolérera pas les différences entre les fréquences d’émission et de réception. Le mode a été conçu pour le HF DX longue distance et, en raison de sa grande sensibilité, il est l’un des meilleurs pour les QSO et les skeds longue distance. MFSK8 a amélioré la sensibilité, mais est très difficile à régler et souffre davantage du Doppler. C’est utile car le groupe s’estompe.

MFSK16 et MFSK8 ont été développés par Murray ZL1BPU et Nino IZ8BLY.

MT63

Spectrogramme MT63

Le MT63 est un mode multiplexé par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) comprenant 64 porteuses parallèles portant chacune une partie du signal transmis. Les tonalités sont modulées BPSK différentielles. Le MT63 utilise un système unique de correction d’erreur directe hautement redondant qui contribue à sa robustesse légendaire face aux interférences et à la décoloration.

Les tons ont des symboles synchrones et sont surélevés modulés en cosinus. Le mode nécessite un émetteur très linéaire. La conduite excessive entraîne une bande passante excessive et une réception médiocre. Le mode est impopulaire auprès de nombreux opérateurs en raison de la bande passante excessive utilisée.

Le mode est très tolérant en matière de réglage, car la plupart des logiciels gèrent le désaccord de 100 Hz. Le mode a été conçu par Pawel SP9VRC.THOR

THOR

Spectrogramme Thor

THOR est une famille de modes décalés décalés à fréquences multiples incrémentielles décalés avec un débit de symboles faible, étroitement liés à DominoEX. Une seule porteuse d’amplitude constante est échelonnée entre 18 fréquences tonales de manière constante. En conséquence, aucune bande latérale indésirable n’est générée et aucune exigence particulière en matière de linéarité d’amplificateur n’est nécessaire. Les tonalités changent selon un algorithme de décalage qui garantit qu’aucune tonalité séquentielle n’est identique ou adjacente en fréquence, ce qui augmente considérablement la résistance au brouillage entre symboles pour les effets multivoies et Doppler.

Le mode a une correction d’erreur directe en tout temps, il est donc extrêmement robuste. La vitesse par défaut (11 bauds) a été conçue pour les conditions NVIS (80 m la nuit), et d’autres vitesses s’adaptent à la basse fréquence du signal et à l’utilisation haute fréquence à haute fréquence. L’utilisation de la clé incrémentielle confère au mode une immunité totale contre le décalage de fréquence émetteur-récepteur, la dérive et l’excellent rejet du doppler induit par la propagation.

Olivia

Spectrogramme Olivia

Olivia est une famille de modes MFSK avec un système de correction d’erreur directe à redondance élevée similaire à MT63. La famille est très nombreuse, avec 40 options différentes ou plus, ce qui peut rendre très difficile la détermination de laquelle. Le mode fonctionne bien sur les chemins HF médiocres et présente une bonne sensibilité. Il est mieux utilisé pour les skeds fixes.

Les versions les plus utilisées ont un débit de symboles de 31,25 bauds. La vitesse de frappe varie en modifiant le nombre de tonalités utilisées, mais peut également être modifiée en modifiant le débit en bauds. RTTYM et Contestia sont des variantes d’Olivia. Le MFSK est à phase constante et l’amplitude de transmission constante, donc la linéarité de l’émetteur est sans importance. Les modes sont modérément tolérants aux déréglages. Le taux de frappe est très modeste, compte tenu de la bande passante élevée utilisée.

Le mode a été conçu par Pawel SP9VRC

DominoEX

Spectrogramme DominoRX

DominoEX est une famille de modes décalés décalés à fréquences multiples incrémentielles décalés avec un faible taux de symboles. Une seule porteuse d’amplitude constante est échelonnée entre 18 fréquences tonales de manière constante. En conséquence, aucune bande latérale indésirable n’est générée et aucune exigence particulière en matière de linéarité d’amplificateur n’est nécessaire. Les tonalités changent selon un algorithme de décalage qui garantit qu’aucune tonalité séquentielle n’est identique ou adjacente en fréquence, ce qui augmente considérablement la résistance au brouillage entre symboles pour les effets multivoies et Doppler.

Le mode est normalement utilisé sans correction d’erreur directe, car il est très robuste. La vitesse par défaut (11 bauds) a été conçue pour les conditions NVIS (80 m la nuit), et d’autres vitesses s’adaptent à la basse fréquence du signal et à l’utilisation haute fréquence à haute fréquence. L’utilisation de la clé incrémentielle confère au mode une immunité totale contre le décalage de fréquence émetteur-récepteur, la dérive et l’excellent rejet du doppler induit par la propagation.

Contestia

Spectrogramme Contestia

Contestia est une famille de modes MFSK avec un système de correction d’erreur directe à redondance élevée similaire à Olivia. Le mode fonctionne bien sur les chemins HF médiocres et présente une bonne sensibilité. C’est un mode conçu pour être utilisé pour la contestation et les contacts clavier à clavier.

Les versions les plus utilisées ont un débit de symboles de 31,25 bauds. La vitesse de frappe varie en modifiant le nombre de tonalités utilisées, mais peut également être modifiée en modifiant le débit en bauds. Le MFSK est à phase constante et l’amplitude de transmission constante, donc la linéarité de l’émetteur est sans importance. Les modes sont modérément tolérants aux déréglages. Le taux de frappe est très modeste, compte tenu de la bande passante élevée utilisée.

Le mode a été conçu par UT2UZ .

FSQ

Spectrogramme FSQ

FSQ  (Fast Simple QSO) est un mode à clé incrémentielle en fréquence utilisant un schéma de modulation différentielle décalé similaire à DominoEX et Thor. C’est un mode unique pour les utilisateurs de fldigi en ce sens qu’il s’agit d’une transmission ligne par ligne plutôt que caractère par caractère. La FSQ utilise 33 tons espacés de 3 fois le débit de symbole à 3 bauds ou 8,8 Hz. La rotation décalée de la séquence IFKP offre de meilleures performances dans les conditions NVIS, car elle réduit considérablement le risque d’interférences entre symboles adjacents.


Tableau des fréquences numériques et Digitales des bandes Radioamateur