FT8 et WSJT-X

Histoire, principes et fonctionnement

Le FT8

Le 29 Juin 2017 Joe Taylor / K1JT annonçait la sortie de son tout dernier Digimode : le FT8.

L'utilisation du FT8 sur les bandes HF permet de réaliser des QSO à très longue distance avec de très faibles puissances. Il est courant d'arriver à faire le tour du monde avec 5 Watts quand ça va bien !


Pour la petite histoire

K1JT enseigne à l'université de Princeton (USA) et fût prix nobel de Physique en 1992. Il a mis au point le FSK, le JT65 et tous leurs dérivés, le petit dernier étant le FT8 (pour plus de détails sur l'évolution des modes précédents, reportez-vous à la page dédiée au JT65 sur ce site), mis au point avec Steve / K9AN, toujours dans le but de réaliser des liaisons EME (terre > lune > terre) ainsi que pour les contacts en meteor-scatter conformément aux normes et procédures de ces QSOs.

Sample image

WSJT-X Chute d'eau

 

FT8 signifie : "Franke-Taylor design, 8-FSK modulation"

Bien que très récent, le mode FT8 connait un engouement exceptionnel de l'ensemble des radioamateurs et fait passer au second plan le JT65 qui jusque là était un des modes les plus usités. Le mode FT8 offre les mêmes capacités de DX avec une très faible puissance (moins d’1W) et c’est la première raison de son succès. Il faut environ 1 minute pour réaliser un QSO, soit 4 fois plus rapidement qu’en JT-65. 

Certes pour le moment, le FT8 est très légèrement moins sensible que le JT65 mais des évolutions sont en cours pour améliorer cela.


Les caractéristiques

- Longueur de la séquence Tx / Rx : 15 s.
- Longueur du message : 75 bits + CRC 12 bits.
- Code FEC : LDPC (174,87).
- Modulation : 8-FSK, taux de saisie = espacement des tons = 5,86 Hz.
- Forme d'onde : phase continue, enveloppe constante.
- Bande passante occupée : 47 Hz.
- Amélioration de la commande CAT pour de nombreuses plates-formes, y-compris celles contrôlées par OmniRig.
- Synchronisation : trois tableaux Costas 7x7 (début, milieu, fin de Tx).
- Durée de transmission : 79 * 2048/12000 = 13,48 secondes.
- Seuil de décodage : -20 dB (peut-être -24 dB avec décodage AP, à déterminer).
- Comportement opérationnel : similaire à l'utilisation en HF de JT9 et JT65.
- Multi-décodeur : trouve et décode tous les signaux FT8 de la bande passante.
- Auto-séquençage après le démarrage manuel d'un QSO.

- En comparaison avec les modes lents JT9, JT65, QRA64, le FT8 est un peu moins sensible de quelques dB, mais permet d'achever les QSO quatre fois plus rapidement. La bande passante est supérieure à JT9 mais environ 1/4 de la largeur de bande du JT65A et moins de 1/2 de la largeur du QRA64.

- Par rapport aux modes rapides le JT9E-H, le FT8 est appréciablement plus sensible et a une bande passante beaucoup plus petite. Il utilise la cascade verticale et offre un décodage multiple sur la bande passante affichée.

 

Quel matériel ?

un transceiver. On utilisera toujours les modes SSB ou Data / SSB.
un ordinateur avec une carte son et un système d'exploitation Windows XP, Vista, Windows 7, etc...
une interface qui isole électriquement le PC du TX (au centre de cette interface : 2 transformateurs d'adaptation permettent l'isolation galvanique) et assure la commutation émission-réception (via la commande de la PTT).

- un logiciel : WSJT-X
Le principal logiciel pour trafiquer en mode FT8 (et JT65, ...) sous Windows, Mac et Linux est WSJT-X développé par K1JT.

Télécharger la version WSJT-X avec FT8 (à partir de la 1.8.0.0)

Sample image

Logiciel WSJT-X

 

Pour paramétrer le logiciel, reportez-vous au tuto vidéo qui se trouve sur cette page ainsi qu'au doument PDF de K1JT traduit en Français par F6BAZ

La configuration de votre transceiver est certainement la partie la plus délicate si vous la réalisez pour la première fois. Il n’y a pas de config. universelle, elle est à adapter d’un poste à un autre. Certain postes récents ont une carte son intégrée et proposent sur leur face arrière une prise USB (type imprimante) que l'on peu connecter directement sur le port USB d'un ordinateur. Dans les autres cas il faut passer par une interface extérieur (type signaLink USB, ...). Cette interface est reliée au port USB du pc et au tranceiver, soit par la prise micro, soit une fiche Din ou miniDin à l'arrière du PC et on utilise ou pas le CAT SYSTEM (voir shema ci-dessous).

Voici quelques exemples de branchements

Sample image

Branchement du matériel


Principe d'un QSO en FT8

Nous ne sommes pas libre d'envoyer n'importe quel message de n'importe quelle longueur à n'importe quel moment. Il y a un temps très précis pour basculer en émission et ensuite en réception.

- Le logiciel passe en émission toutes les 15 secondes et ceci le temps nécessaire pour transmettre le message pour ensuite passer à l'état réception pendant 15 seondes et ainsi de suite.

- Contrairement au JT65 où le logiciel passe en mode repos, ce qui laisse environ 8 secondes à l'opérateur pour préparer sa réponse, en FT8 on passe en émission presqu'immédiatement après avoir reçu le message. C'est pour cette raison que le procédé d'envois des macros est entièrement automatisé. En effet, les messages sont déjà prêts sous forme de "macro" générées automatiquement en fonction du message reçu.

- Important :
Pour trafiquer correctement et être sûr de la synchronisation et du décodage des messages, toutes les stations doivent impérativement être calées sur la même horloge de temps. L'ordinateur doit être synchronisé avec un serveur de temps internet et ceci doit se faire régulièrement pour être sur d'être synchro avec les autres. Au delà de 2 secondes de décalage il devient difficile de se faire comprendre. Assez souvent vos ordinateurs sont correctement synchronisés mais ce n'est pas le cas tout le temps.

Pour synchroniser l'horloge de votre PC voici un petit article qui vous propose un mini script à poser sur votre bureau et à démarrer avant d'utiliser WSJT-X par exemple :

- En FT8 le TX est utilisé à 100% pendant 15 secondes toutes les 15 secondes, il est donc fortement recommandé de ne pas utiliser la puissance maximum de votre tranceiver ! En règle générale on utilise des puissances allant de 1 à 30 Watts en fonction des conditions de propagation du moment et de la distance que l'on veut parcourir (généralement autour de 10 Watts).

La structure des messages

Les convention innérentes à ce digimode ne laisse pas de place pour l'improvisation.

Voici un QSO type en FT8 (Idem JT65)

- CQ F4HTZ JN26 > je lance appel avec mon indicatif et mon grand carré locator
- F4HTZ MI0ODC IO74 > MI0ODC me répond, son locator est IO74
- MI0ODC F4HTZ -09 > je réponds à MI0ODC en lui indiquant son report en dB
- F4HTZ MI0ODC -11 > MI0ODC accuse réception de mon report par le R et à son tours il m'indique mon report.
- MI0ODC F4htz RRR > j'accuse réception par RRR
- F4HTZ MI0ODC 73 > MI0ODC termine le QSO en m'adressant 73
- MI0ODC F4HTZ 73 > MI0ODC termine le QSO en m'adressant 73

Le QSO dure de 60 à 90 secondes et nous ne nous sommes pas échangé grand chose ! Il est pourtant préférable de s'en tenir à ce vocabulaire même si l'on peut inscrire autre chose dans les messages (avec les macros personnalisables). Il n'est pas rare de voir des échanges encore plus courts que celui décrit ci-dessus (2 échanges de reports et c'est tout par exemple).

Passons à la pratique

Je n'éxplique pas ici les différentes étapes de paramétrage de WSJT-X ni la bonne pratique d'un QSO puisque tout est déjà expliqué dans le tutoriel vidéo qui se trouve sur cette page. je vous invite donc à la visionner attentivement.

PSK  reporter

Comme pour le mode JT65, vous pouvez utiliser ce site Web qui va vous être d'une grande utilité pour trafiquer.

Cliquez ici pour aller sur PSK Reporter. Votre navigateur internet préféré va s'ouvrir et afficher la carte ci-dessous.

Sample image

PSK Reporter

En haut de la fenêtre, renceignez les différents champs :

Dans le champs "On" indiquez 20m (si vous êtes en train de trafiquer sur le 20m sur WSJT-X. Il est sur 20m par défaut), votre indicatif dans le champs réservé à cet effet puis choisissez "FT8" pour le mode à afficher et enfin dans "Over the last time", la durée sur laquelle vous désirez avoir les informations.

Vous savez l'essentiel, je vous laisse maintenant profiter de ce digimode.

Bon DX...

Tuto vidéo FT8

Fréquences conseillées
Bandes (m)   
  Fréquences (Khz)
160   1840
80   3573
40   7074
30   10136
20   14074
17   18100
15   21079
12   24915
10   28074
6   50313
4   70100