FT8协议研究笔记
FT8是设计用于业余无线电台之间快速、准确通信的数字协议,特别在弱信号条件下。FT8占用带宽仅50Hz,能解码人耳听不清的弱信号,使用普通手持天线在高楼林立的社区也能通联欧洲。
FT8是一种专为业余无线电台之间进行快速、准确通信而设计的数字协议,尤其在弱信号条件下表现出色。FT8协议只占用50Hz的带宽,可以解码人耳难以辨别的微弱信号。即使在高楼林立的社区,使用普通的手持天线也可以与欧洲等地进行通信。
FT8使用八音连续相位频移键控(CPFSK)进行通信。每个传输周期中,包含77个用户信息位、14个校验信息位和83个纠错信息位,总计174个位。在这174个位的前面、中间和后面,分别添加了固定的7个音符作为同步信息,它们分别是:3、1、4、0、6、5、2。这些同步信息在解码时用于定位。
总计传输的位数为:21个同步音符 * 3个位/音符 + 174个信息位 = 237个位。将237个位平均分成音符,即237个位 / 3个位/音符 = 79个音符。
下面是79个音符示例:
3140652000000000036043570657670011043140652117504325045166504306175346143140652
传输时间为12.64秒,基准频率为1500Hz,频率间隔为6.25Hz。每个音符编码3个位。
因此,整个传输过程中总共传输了79个音符。
信道符号(音符) | FT8 Bits |
0 | 000 |
1 | 001 |
2 | 011 |
3 | 010 |
4 | 110 |
5 | 100 |
6 | 101 |
7 | 111 |
注意:表中的二进制值并不完全是按从小到大的顺序排列。
每个传输周期为15秒,实际有效传输时间为12.64秒,静默时间为2.36秒。每次传输的有效信息仅为77位,传输效率相对较低,但其优点在于占用带宽较少且具有较强的抗干扰能力。
FT8波形的起始部分显示了信号包络在前20毫秒内逐渐上升的过程。
下面的代码是用Matlab模拟FT8的音,共5秒,听着是熟悉的FT8声音,但肯定解码不出,不完整,也没有处理为连续相位,后面继续研究。
fs = 22050; % 采样频率,Hz
t = 0:1/fs:0.16; % 时间序列
bf = 1500; % 信号频率
y1 = 1*cos(2*pi*bf*t);
y2 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*1)*t);
y3 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*2)*t);
y4 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*3)*t);
y5 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*4)*t);
y6 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*5)*t);
y7 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*6)*t);
y8 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*7)*t);
y = [y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7];
sound(y, fs);
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