FT8

Modulazione digitale

FT8 è un nuovo sistema di modulazione digitale sviluppato da Joe K1JT in compagnia di Steve K9AN e G4WSJ; il nome deriva da "Franke-Taylor design, 8-FSK modulation", ed è stato introdotto nel Luglio 2017.
In brevissimo tempo ha avuto un grande successo, ed ha coinvolto moltissimi radioamtori da tutto il mondo, che hanno iniziato ad adottare questa modulazione digitale per i QSO, per via della velocità tra i passaggi (15 secondi), e dell'elevata efficacia (con poca potenza e in condizioni di poca propagazione si possono realizzare QSO a distanza notevole).
E' stato necessario a partire da Gennaio 2018 attribuire una frequenza secondaria 14094kHz, ad uso non specifico, per la banda dei 20 metri, in quanto la frequenza principale 14074kHz è molto affollata.

Secondo le note per il rilascio, l'FT8 pemette di effettuare fino a 500 QSO in un ora (in condizioni ottimali) e offre "sensibilità fino a -20 dB sul canale AWGN" e contatti 4 volte più veloci rispetto JT65 o JT9. Una funzione di sequenza automatica offre l'opzione di rispondere automaticamente alla prima risposta decodificata al tuo CQ. Questa nuova modulazione digitale è inclusa nell'ultima versione beta di WSJT-X (versione 1.8.0-rc1), che offre anche un migliore controllo radio CAT e prestazioni avanzate del decoder JT65, QRA64 e MSK144.
Secondo "The Daily DX", l'11 luglio Frank Donovanci W3LPL, ha riportato quello che ha chiamato "un sacco di attività semi-rara DX" usando la nuova modalità FT8, ha menzionato A92AA, OY1DZ, VR2XMT e YE2IJ su 40 metri e TR8CA e YI3WHR su 20.

Il programma ufficiale per modulare demodulare in FT8 è WSJT-X , esso permette di lavorare anche nei modi JT4, JT9, JT65, QRA64 , MSK144 e WSPR.
E' stato poi implementato nel software JTDX , in grado di modulare e demodulare anche nei modi JT65, JT9, T10 e WSPR, sviluppato sempre da Joe Taylor.

FT8 è progettato per situazioni come il multi-hop Es dove i segnali possono essere debole e instabili, le aperture possono essere brevi e si desidera un rapido completamento del QSO.

Guida FT8 - WSJT-X

Per il corretto funzionamento è necessario, a differenza di altri modi digitali, avere l'orologio per PC perfettamente sincronizzato.

I protocolli FT8 e MSK144 sono stati migliorati in un modo che non è retrocompatibile con versioni di programmi precedenti. I nuovi protocolli diventano standard a livello mondiale a partire dal 10 dicembre 2018 e tutti gli utenti devono eseguire l'aggiornamento a WSJT-X 2.0 entro il 1 ° gennaio 2019. Dopo tale data, solo i nuovi FT8 e MSK144 dovrebbero essere utilizzati on-air.

Per iniziare ad effettuare i primi QSO in FT8 sarà necessario scaricare ed installare il programma WSJT-X ed installare il software, dopo di che seguire pochi semplici passaggi:

  • Cliccare su FILE e poi su SETTINGS
  • Nella finestra che si aprirà, inserire il proprio nominativo (My Call) e locator (My Grid)
  • Abilitare le voci: TX message to RX frequency windows e Show DXCC entity and worked before status prensenti nella scheda GENERAL
  • Spostarsi quindi nella scheda RADIO ed impostare la propria radio e tutti i parametri di comunicazione CAT, al termine premere il tasto TestCAT, se tutto funziona dovrebbe diventare di colore verde, altrimenti di colore rosso, in questo caso correggere i parametri
  • Spostarsi poi nella scheda AUDIO ed impostare la scheda audio, selezionando la lina di ingresso INPUT e di uscita OUTPUT



A questo punto si è pronti per iniziare i QSO. Segue un video dimostrativo:

Frequenze FT8

Le frequenze di attività FT8 sono:

Banda Frequenza
160Mt

1.840 MHz USB
1.908 MHz USB Frequenza di trasmissione usata in Giappone

80Mt 3.573 MHz USB
60Mt 5.357 MHz USB
40Mt 7.074 MHz USB
30Mt 10.136 MHz USB
20Mt 14.074 MHz USB frequenza primaria, uso generico
14.094 MHz USB frequenza secondaria, uso generico
17Mt 18.100 MHz USB
15Mt 21.074 MHz USB
12Mt 24.915 MHz USB
10Mt 28.074 MHz USB
6Mt 50.313 MHz USB
50.323 MHz USB (North America)
4Mt 70.100 MHz USB
2Mt 144.174 MHz USB

Suggerimenti per gli operatori

Vengono riportati alcuni suggerimenti per gli operatori in FT8, scritti da un radioamatore molto esperto: Antonio I0JX, sul forum ARI Fidenza .

Avendo effettuato parecchi QSO in FT8, ho pensato di condividere alcune delle esperienze così maturate. 

Trattasi di suggerimenti per neofiti, i guru passino oltre.

1) Il primo suggerimento riguarda una questione ormai abbastanza nota, che cito solamente perché vi potrebbe essere ancora qualcuno che non ne sia al corrente. Trattasi di mettere, in WSJT-X, la spunta su "Hold Tx Freq", così da trasmettere sempre sulla stessa frequenza, invece che ogni volta eguagliarla a quella utilizzata dal vostro corrispondente. La frequenza prescelta, meglio se superiore a 1500 Hz, va indicata nella casellina "Tx" (tutta la questione è comunque esaurientemente spiegata nell'Help del programma).

2) Capita, purtroppo non infrequentemente, che il QSO si blocchi nel senso che, dopo aver ricevuto il primo messaggio da parte del vostro corrispondente, poi non ne arrivino più. Questa situazione, che spesso perdura a lungo, può dipendere:
- caso a): dal fatto che il vostro corrispondente non riesce più a decodificare i vostri messaggi per qualche motivo (ad es. interferenze o calo di propagazione)
- caso b): dal fatto che voi, per simili motivi, non riuscite più a decodificare i messaggi inviati dal vostro corrispondente 
Al fine di sbloccare la situazione si può procedere come segue;
- per quanto riguarda il caso a), si può provare a cambiare la frequenza Tx (vedi suggerimento 1), così da sfuggire alle interferenze che siano eventualmente presenti sulla frequenza impostata
- per quanto riguarda il caso b), si può tentare di ri-decodificare i messaggi contenuti nell'ultimo ciclo di 15 secondi, utilizzando un filtro stretto centrato sulla banda di frequenza sulla quale trasmette il vostro corrispondente. Capita non infrequentemente che, una volta fatta la ri-decodifica, spuntino fuori dei nuovi messaggi che non erano stati decodificati in prima istanza. Nella pratica vale quanto segue:
- una volta iniziato il QSO, il programma mostra, nel "Wide Graph" in colore verde, il segmento di banda sul quale trasmette il vostro corrispondente (che coincide con la vostra banda di ricezione) 
- appena terminato il successivo ciclo di 15 secondi, qualora non venga decodificato alcun messaggio di provenienza dal vostro corrispondente, potete provare ad effettuare una ri-decodifica a filtro stretto, semplicemente posizionando il pointer del mouse all'immediata sinistra della banda di ricezione e facendo doppio click con il pulsante sinistro del mouse. Non è raro che così facendo spunti fuori un messaggio trasmesso dal vostro corrispondente facendo così ripartire il QSO 

3) In fase di chiusura del QSO, è diventato comune inviare "RR73" al posto di "RRR", in maniera tale da non dover poi successivamente inviare il "73" di chiusura QSO, abbreviandone così la durata. Alla ricezione dell' "RR73" il vostro corrispondente dovrebbe semplicemente rispondere "73" dando così fine al QSO. Scrivo "dovrebbe" perché vi sono ancora (purtroppo non pochi) radioamatori che utilizzano vecchie versioni del programma WSJT-X le quali non riconoscono il messaggio "RR73" e lo interpretano come fosse un WW Locator (RR73 corrisponde ad un'area che si trova a nord ovest dello stretto di Bering). Dette vecchie versioni di WSJT-X non rispondono all' "RR73" inviando un "73", come dovrebbero, ma inviano invece un rapporto del tipo "IZ1AAA W2BBB -12" come se il QSO fosse appena cominciato. A quel punto si entra in un loop infinito nel quale il vostro corrispondente continua a mandare "IZ1AAA W2BBB -12" e voi continuate a mandare "W2BBB IZ1AAA RR73". L'unico modo di uscire da questo loop è quello di forzare il vostro programma ad inviare un messaggio Tx3, ovvero del tipo "W2BBB IZ1AAA R-15", e poi continuare normalmente fino alla fine del QSO. E' quindi altamente consigliabile installare l'ultima versione di WSJT-X o meglio passare al programma JTDX ( https://www.jtdx.tech  ) che a mio giudizio offre parecchi vantaggi rispetto a WSJT-X e viene aggiornato molto di frequente apportando continui miglioramenti.

Caratteristiche importanti di FT8

- lunghezza della sequenza T / R: 15 s
- Lunghezza del messaggio: 75 bit + CRC a 12 bit
- Codice FEC: LDPC (174,87)
- Modulazione: 8-FSK, frequenza di battuta = distanza di tono = 5,86 Hz
- forma d'onda: fase continua, busta costante
- Larghezza di banda occupata: 47 Hz
- Sincronizzazione: tre array di 7 × 7 Costas (inizio, medio, fine di Tx)
- Durata della trasmissione: 79 * 2048/12000 = 13,48 s
- soglia di decodifica: -20 dB (forse -24 dB con decodifica AP, TBD)
- comportamento operativo: simile all'uso HF di JT9, JT65
- Multi-decoder: trova e decodifica tutti i segnali FT8 in banda passante
- sequenza automatica dopo l'avvio manuale di QSO

* Confronto con modi lenti JT9, JT65, QRA64: * FT8 è pochi dB di meno
Sensibile, ma consente di completare QSO quattro volte più veloce. La larghezza di banda è Maggiore di JT9, ma circa 1/4 di JT65A e meno di 1/2 QRA64.

* Confronto con le modalità veloci JT9E-H: * FT8 è significativamente più
Sensibile, ha una larghezza di banda molto più piccola, utilizza la cascata verticale, e
Offre una multi-decodifica sulla banda passante visualizzata completa.

Tre bit extra sono disponibili nel payload del messaggio, ad uso ancora non definito. Abbiamo in considerazione formati speciali di messaggi che potrebbero essere utilizzati in contest e simili.

Potenze equivalenti FT8/SSB

Come detto l'FT8 ha un efficienza rispetto alla modulazione SSB in fonia di circa 20dB maggiore, che equivalgono ad una proporzione di 100 ad 1; quindi è facilmente possibile illustrare una tabella comparativa:

FT8 SSB
1W 100W
2W 200W
5W 50W
10W 1000W
20W 2000W
50W 5000W
100W 10KW
   

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