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Modes numériques de radio amateur

Modes numériques de radio amateur

Un domaine de la radio amateur qui s'est considérablement développé depuis l'introduction des ordinateurs personnels est l'utilisation des modes de transmission numériques.

Ces modes numériques offrent une manière très intéressante de communiquer par radio amateur, offrant des défis différents de ceux présentés par les modes de transmission plus traditionnels.

Ce qui peut être considéré comme le premier de la famille des modes numériques était RTTY - radiotélétype. À l'origine, cela utilisait de gros et lourds téléimprimeurs mécaniques ou télétypes. Avec l'introduction des ordinateurs à domicile, ces téléimprimeurs sont devenus redondants et il a été possible d'incorporer des niveaux de flexibilité beaucoup plus élevés. Cela a également permis d'économiser une quantité importante d'espace, une marchandise souvent insuffisante dans les stations de radio amateur.

Avec les développements des techniques informatiques ainsi que de la technologie de transmission et du matériel et des logiciels en général, il est possible d'utiliser de nombreuses techniques avancées et en conséquence une variété de modes numériques de modes de transmission sont apparus. Un grand nombre de modes numériques différents s'est développé et il est possible de sélectionner le bon mode pour une application donnée.

Propriétés générales des modes numériques de radio amateur

Outre le fait évident que les modes numériques de radio amateur utilisent des techniques numériques, il existe plusieurs autres similitudes entre eux, bien qu'il y ait évidemment également de nombreuses différences.

L'une des principales similitudes est que, pour l'essentiel, il s'agit de modes à bande étroite, et bien qu'ils soient plus larges que les transmissions CW, beaucoup d'entre eux occupent des bandes passantes d'environ 200 Hz. Cela rend ces modes numériques très efficaces en termes d'utilisation de la bande passante. Il présente également des avantages en termes de résistance aux interférences. En occupant une bande passante plus petite, la bande passante du récepteur peut être réduite, ce qui signifie que moins d'interférences seront reçues, et cela peut être un avantage distinct lorsque les signaux sont de faible intensité ou lorsque les niveaux d'interférence sont élevés.

Prise de contact et correction d'erreurs

L'un des avantages de l'utilisation des modes numériques est qu'ils utilisent généralement une technologie de traitement informatique, souvent celle fournie par la liaison de la plate-forme ou de l'émetteur-récepteur à un ordinateur.

La première technique utilisée est la poignée de main. C'est là que l'émetteur envoie des données et le récepteur reconnaît quand il est arrivé. Pour ce faire, l'émetteur envoie un petit groupe de caractères et lorsqu'ils ont été reçus avec succès, le récepteur envoie un accusé de réception. Pour vérifier que les données ont été reçues, effectue un contrôle de parité pour indiquer si elles ont été reçues correctement.

Certains systèmes utilisent des formes plus complexes de détection et de correction des erreurs. Des schémas tels que la correction d'erreur directe, la FEC peuvent être utilisés.

Le concept de base derrière FEC est que l'expéditeur code le message de manière redondante en utilisant un code de correction d'erreur.

La redondance permet au récepteur de détecter un nombre limité d'erreurs qui peuvent survenir n'importe où dans le message, et souvent elle permet au récepteur de corriger ces erreurs sans retransmission. De cette manière, la FEC permet au récepteur de corriger les erreurs sans avoir besoin d'un canal inverse pour demander la retransmission des données, mais au prix d'une largeur de bande de canal aller fixe et plus élevée.

Modes numériques couramment utilisés

Lorsqu'on parle de modes numériques, on entend des références à une grande variété de différents types de transmission radio en mode numérique. Bon nombre de ces modes numériques sont apparus régulièrement au fil des ans et certains sont plus largement utilisés que d'autres. Certains ont été spécifiquement développés pour des applications particulières et ont donc tendance à être utilisés dans de petites zones de radio amateur.

Une liste de certains des modes numériques les plus couramment utilisés est donnée ci-dessous, puis ils sont traités plus en détail ultérieurement.

  • RTTY - Télétype radio: Le télétype radio est le premier des modes numériques. Comme déjà mentionné, il était à l'origine caractérisé par de grands téléimprimeurs mécaniques ou télétypes.

    Les données ont été envoyées à un débit de données de 45,5 ou 50 bauds en utilisant un schéma à deux tons. Sur HF, le signal de la porteuse était modifié par décalage de fréquence, tandis que sur VHF et au-dessus, un signal FM avait une tonalité audio qui était décalé de fréquence. Les données ont été envoyées en utilisant le code Baudot plutôt que l'ASCII qui est utilisé pour de nombreuses transmissions aujourd'hui.

    Bien qu'il existe de nombreux autres modes numériques de radio amateur qui peuvent être utilisés, RTTY est encore assez largement utilisé et le restera probablement pendant un certain temps.


  • Radio par paquets: Comme son nom l'indique, la radio par paquets envoie des données par paquets. Une fois reçues, la station réceptrice vérifie que les données ont bien été reçues avant d'autoriser l'envoi du paquet suivant. Si des erreurs sont détectées, le paquet peut être renvoyé.

    Le système radio par paquets permet à un certain nombre d'autres installations telles que les digipeaters de relayer les messages et l'utilisation de boîtes aux lettres, etc. Compte tenu de la longueur des paquets, cette forme de mode numérique est plus adaptée à l'utilisation VHF / UHF et n'est normalement pas utilisée à HF.


  • AMTEUR: Les lettres représentent AMateur Telex Over Radio. Ce mode numérique a été l'un des premiers modes de style informatique à être utilisé en HF. Les données sont envoyées en petits groupes et lorsque les accusés de réception sont reçus, le petit groupe suivant est envoyé.

    Comme les données sont envoyées par petites rafales, ce mode est beaucoup plus adapté au fonctionnement HF où il trouve l'essentiel de son utilisation. Cette forme de mode numérique est généralement utilisée en HF, et bien qu'autrefois l'une des principales formes de digimode utilisées sur les bandes HF, son utilisation cède la place à des formes plus sophistiquées de mode numérique telles que PSK31.

    En savoir plus sur . AMTOR.


  • PSK31: PSK31 tire son nom du format et du taux de modulation utilisés. La modulation utilisée est la modulation par décalage de phase (PSK) et elle transmet des données à un taux de 31,25 bits par seconde - le taux étant choisi pour permettre au taux d'être facilement dérivé de l'échantillonnage de 8 kHz utilisé dans de nombreux processeurs de signaux numériques.

    Ce mode numérique de radio amateur est largement utilisé sur HF et résiste aux interférences. Il permet d'établir des contacts de type «chat» en temps réel et compte tenu de tous ses avantages, il est largement accepté.

    En savoir plus sur . PSK31.


  • PACTOR: PACTOR est un schéma de mode numérique qui utilise la modulation FSK (Frequency Shift Keying) et est principalement utilisé sur la partie HF du spectre radio.

    PACTOR est un mode numérique qui combine des éléments d'AMTOR et de radio par paquets, ce qui donne naissance au nom PACTOR. Il a été développé afin d'améliorer la réception des données numériques lorsque le signal reçu était faible ou bruyant.

    PACTOR combine l'efficacité de la bande passante de la radio par paquets avec la correction d'erreurs et la demande de répétition automatique d'AMTOR. Depuis sa sortie, il y a eu des développements et PACTOR II et PACTOR III sont maintenant disponibles.

    En savoir plus sur . PACTOR.


  • Trèfle: CLOVER est un mode de communication numérique particulièrement adapté aux communications HF à bande étroite. L'une de ses principales caractéristiques est qu'il surveille la liaison entre l'émetteur et le récepteur et adapte le format de modulation en conséquence. CLOVER envoie des données numériques 8 bits et est capable de transporter du texte ASCII ainsi que des fichiers informatiques exécutables sans utiliser les caractères de contrôle supplémentaires requis dans d'autres modes numériques, ce qui diminue le débit.

    CLOVER utilise le codage de données Reed-Solomon pour fournir une correction d'erreur directe (FEC) dans chaque bloc de données afin de réparer de nombreuses erreurs sans avoir besoin de retransmission.

  • MFSK-16: MFSK est un mode numérique de radio amateur qui a été conçu pour fournir un mode de discussion facile à utiliser pour les contacts amateurs, les réseaux et les transmissions de bulletins en temps réel, bien qu'il ne soit pas vraiment adapté aux concours ou à l'utilisation du système de babillard.

    Les lettres MFSK représentent la manipulation par décalage de fréquence multiple, ce qui donne un aperçu de son fonctionnement. Il reprend le concept à deux tons de RTTY et l'étend à plusieurs tons, ce qui en fait un système plus robuste que même le PSK31 face aux interférences.

    MFSK16 est un semi-duplex utilisant un mode FEC de demande de répétition non automatique, de correction d'erreurs avant ARQ. Compte tenu de toute la protection contre les erreurs, il fonctionne bien dans des conditions où il y a des évanouissements ou des interférences.

  • WSJT: Le nom complet de WSJT est Weak Scommunication ignale par K1JT. Comme son nom l'indique, il s'agit d'une forme de mode de communication numérique optimisé pour une communication à faible signal. Développé à l'origine par K1JT, le logiciel est désormais open source et son développement s'est poursuivi et il est désormais géré par une petite équipe de radioamateurs.

    WSJT incorpore un certain nombre de modes dans la spécification globale pour des applications spécifiques. Ces variantes incluent: FSK441, JT6M, JT65, JT4, FT8 et autres. Il est intéressant de noter que l'adoption du FT8 a été très rapide car ses avantages pour les communications longue distance HF sont devenus très évidents.


  • WSPR: WSPR est un ensemble de logiciels utilisé pour la communication de signaux faibles entre les stations. En fait, les lettres WSPR signifient Weak Signal Propagation Reporter.

    WSPR est un ensemble de logiciels initialement développé par Joe Taylor, K1JT, bien qu'il soit maintenant open source et géré par une petite équipe de radioamateurs.

    Essentiellement, le programme est conçu pour envoyer et recevoir des transmissions de faible puissance pour tester les trajets de propagation sur les bandes MF et HF. À cette fin, il met en œuvre un protocole conçu pour sonder les chemins de propagation potentiels avec des transmissions de faible puissance. Les transmissions portent l'indicatif de la station, le localisateur de réseau Maidenhead et la puissance de l'émetteur en dBm. Le programme peut décoder des signaux avec un signal S / N aussi bas que -28 dB dans une bande passante de 2,5 kHz. Les stations ayant accès à Internet peuvent télécharger leurs rapports de réception dans une base de données centrale appelée WSPRnet qui comprend une fonction de cartographie. De cette manière, les chemins de propagation qui peuvent être ouverts peuvent être vus et utilisés.

    En savoir plus sur . WSPR.


Bien que ces radios amateurs numériques soient mentionnées dans la liste, d'autres sont en cours de développement et d'introduction, mais ce sont quelques-uns des types les plus populaires utilisés en radio amateur. Bien qu'il puisse sembler qu'il existe un très grand nombre de modes numériques disponibles, il est possible d'utiliser un seul PC pour les accueillir tous et cela signifie qu'il est relativement simple de basculer entre eux et que de grandes quantités d'équipement ne sont pas nécessaires.

Bien qu'il puisse sembler qu'il existe une énorme variété de modes numériques différents qui peuvent être utilisés, cela résulte du fait que les gens expérimentent et tentent d'améliorer l'efficacité des modes de transmission numériques à mesure que la technologie progresse. Bien qu'il existe de nombreux modes numériques parmi lesquels choisir, la situation peut ne pas être aussi difficile que beaucoup peuvent l'imaginer car il est souvent possible de recevoir et d'envoyer un grand nombre de types de transmission en utilisant une seule interface. En utilisant simplement différents logiciels, il est possible de recevoir et d'envoyer le format de mode numérique requis. Bien que cela ne soit pas toujours possible pour tous les formats, cela réduit au moins la quantité d'équipement nécessaire.


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