version du 04 aout 2023

Les modes numériques FT8/FT4

Ma découverte de la fin 2022 : les modes FT8/FT4

Malgré mon parti pris initial, je l'avoue un peu dogmatique et basé sur quelques a priori du genre :
"ces modes ne sont que des échanges entre machines, donc sans intérêt",

je me suis lancé dans l'exploitation des modes numériques FT4/FT8.

Pour cela j'ai chargé le logiciel WSJTX de K1JT, et réalisé quelques connexions entre mon transceiver (le KX3) et la carte son de mon PC :
- relier la prise "micro" du KX3 à la sortie "line" du PC : ce sera le signal émis par WSJTX
- relier la prise "écouteur" du KX3 à l'entrée "micro" du PC : ce sera le signal reçu par WSJTX

Par précaution, notamment pour éviter d'éventuels retours HF et des boucles de masse génératrices de bruit, j'ai mis en place des transfo d'isolation du type téléphone d'impédance 600 ohms.
Le tout est contenu dans une petite boite permettant la commutation entre les modes analogique et numérique.


Le paramétrage de WSJTX est très simple et bien expliqué dans la page d'aide de WSJTX.

Pour l'instant je réalise la commutation RX/TX par la fonction VOX de WSJTX (détection d'un signal BF sur l'entrée line de la carte son du PC).
L'inconvénient majeur est la présence de divers sons "système" générés par windows qui vont déclencher des passages intempestifs en TX.

L'étape suivante, que je n'ai pas encore réalisée, par simple paresse, car finalement ces perturbations sont plutôt rares chez moi,
est la connexion en mode CAT entre le PC et le KX3, qui permet un pilotage complet du KX3 par WSJTX, et surtout la lecture et le pilotage des fréquences en RX et TX (utile en mode F/H).

Après quelques semaines de trafic, mes premières impressions sont les suivantes :
- l'efficacité de ces modes numériques est assez bluffante :
* des signaux à peine / pas visibles sur la "waterfall" sont décodés
* des signaux superposés sur la "waterfall" sont décodés
* le système réussi à décoder des signaux affectés par un fort qsb

- la force des signaux qui constitue, avec le carré locator, l'information échangée lors d'un qso, est relativement fiable et impartiale,
car basée sur une "mesure" réalisée par le logiciel sur les signaux reçus ; on est loin du 599 échangés lors des qso CW standardisés !

- le nombre de stations décodables à un instant donné est impressionnant : plusieurs dizaines réparties sur 3 khz pour chaque bande !
voilà une utilisation intelligente et efficace de nos bandes !

- la popularité de ces nouveaux modes numériques à causé une forte désaffection pour les modes analogiques (surtout la CW)
ce qui est bien dommage ; le même effet avait été constaté lors de l'apparition du mode PSK (31/63) dans les années 1990/2000 ;

- au niveau de la qualité et du nombre des qso réalisables avec des moyens "basiques" comme les miens
(puissance réduite volontairement à 20 watts en général + une antenne filaire 2x21 m),
le nombre élevé de stations et de pays actifs à un moment donné est positivement surprenant ;

Sur le fond, mon sentiment initial, a priori négatif, a évolué :
- en y réfléchissant un peu, le mode opéraroire automatisé de la procédure de trafic est très proche de celui des modes "numériques"
plus anciens tels que RTTY et les PSK, alors qu'à l'époque de leur introduction, cela n'avait pas déclenché autant d'oppositions
- doctrinales pour la plupart -

- les esprits chagrins - ou puristes - pourrait faire remarquer que les QSO en CW réalisés avec un PC (en RX et TX)
sont finalement assez semblables quant à leur mode opératoire automatisés et quasiment sans intervention de neurones humains ...

- pour revenir au mode opératoire pour le FT8, j'ai constaté que l'opérateur humain conserve une part importante d'initiative
qui rend possible - ou pas - la réalisation d'un QSO :
* choix de la fréquence d'émission, qui peut - qui devrait ? - être différente de la fréquence de réception pour limiter le QRM
* réglage de l'horloge du PC à mieux qu'1 seconde près de l'heure exacte ; ce réglage est facilité dans les versions récentes de windows 10/11
* réglages des paramètres de décodage dans WSJTX (voir la page d'aide)

- Quant aux mauvaises pratiques (puissance excessive, mauvais timing des séquences RX/TX, mauvais choix de la fréquence TX, etc ...)
elles sont immédiatement sanctionnées ... par la non réalisation du QSO faute de décodage par WSJTX ;
dans ce domaine, il est intéressant de noter que WSJTX possède une fonction de tri qui permet de ne pas afficher les trames décodées
pour les signaux possédant un rapport S/B jugé excessif ou gênant par la station réceptrice : à bon entendeur ...

Et puis ces modes numériques particulièrement efficaces sont l'occasion de mettre en oeuvre de nouveaux matériels mettant à profit
leurs particularités.
Ainsi j'ai construit 2 kits spécifiquement dédiés au FT8/FT4 :
- le QDX ; il s'agit d'un transceiver développé par Hans Summers G0UPL, fondateur de QRPLABS ;


Une description complète est accessible sur la page QDX de son site QRPLABS

Il s'agit d'un transceiver ultra-compact basé sur le fameux DDS Si5351 qui permet de trafiquer sur 5 bandes HF avec 2 choix possibles :
au moment de la construction du kit : 20-17-15-12-10m, ou 80-60-40-30-20m.
Le récepteur est du type SDR et il comporte une carte son 24 bits intégrée. L'ensemble est contrôlé par une liaison USB (CAT control).
Le QDX ne transmet que sur une seule fréquence à la fois à un instant donné (pilotage en continu de la fréquence émise,
donc pas de modulateur SSB ; le signal émis est donc particulièrement propre : pas de résidu de porteuse, pas de bande latérale, excellente linéarité.
La puissance émise est de l'ordre de 5w sous 12 V.

Les résultats sont excellents en réception, et tout à fait comparables à ceux de KX3.

- le transceiver FT8 rev2 de QRPGUYS ;


Il s'agit d'un transceiver minimaliste à conversion directe ; l'oscillateur local est à quartz ;
La version de base permet d'accéder aux bandes FT8 sur 40, 30 et 20 m ; le changement de bande nécessite d'interchanger
un module enfichable contenant le quartz et les filtres de bande.
Une version plus élaborée avec un VFO basé sur un Si5351 est également disponible.
La largeur de bande du récepteur permet de recevoir toute la bande contenant les signaux FT8 et FT4 (4 kHz au maximum).
La puissance à l'émission est de l'ordre de 5 watts sous 12 V.

Une description plus détaillée ainsi que le manuel de montage sont accessibles ici.

Je n'ai pratiquement pas constaté de différences avec le QDX de QRPLABS sur les bandes 40/30/20 m
en matière de sensibilité et de résistance aux signaux forts !

***

Pour conclure - provisoirement - ce sujet, les modes FT4/FT8 constituent une évolution que j'estime globalement positive
de la pratique du radioamateurisme. Comme toute nouveauté, elle doit être suffisament bien maîtrisée par les utilisateurs,
c'est à dire nous !

..... à suivre