Краткое руководство по FST4 и FST4W Стив Франке, K9AN; Билл Сомервилл, G4WJS; и Джо Тейлор, K1JT группы. На этих диапазонах их фундаментальная чувствительность лучше, чем у других режимов WSJT-X с одинаковые длины последовательностей, приближающиеся к теоретическим пределам их скорости передачи информации. FST4 оптимизирован для двусторонних QSO, а FST4W - для квазимаяковых передач в стиле WSPR. Сообщения. FST4 и FST4W не требуют строгой независимой синхронизации времени и фазы. блокировка режимов типа EbNaut. В новых режимах используется модуляция 4-GFSK и общее программное обеспечение для кодирования и декодирования. Сообщения. FST4 предлагает длину последовательности T / R 15, 30, 60, 120, 300, 900 и 1800 секунд, а FST4W исключает длины короче 120 с. Подрежимы имеют такие имена, как FST4-60, FST4W-300, и т. д., добавленные числа указывают длину последовательности в секундах. Полезные данные сообщения содержат 77 бит, как в FT4, FT8 и MSK144, или 50 бит для сообщений, подобных WSPR, в FST4W. Сообщение форматы, отображаемые для пользователя, аналогичны форматам в других 77-битных и 50-битных режимах WSJT-X. Вперед Для исправления ошибок используется код проверки на четность с низкой плотностью (LDPC) с 240 битами информации и четности. Передачи состоят из 160 символов: 120 информационных символов по два бита каждый, перемежающихся с пятью группами из восьми предопределенных символов синхронизации. Основные параметры всех подрежимов FST4 и FST4W приведены в таблице ниже. Порог чувствительность (SNR в полосе частот 2500 Гц, что дает 50% вероятность декодирования) измерялась для каждого подрежим с использованием моделирования по каналу аддитивного белого гауссова шума (AWGN). Как и другие недавно разработанные режимы в WSJT-X, функция, называемая априорным (AP) декодированием, может улучшить чувствительность на несколько дополнительных дБ по мере накопления информации во время стандартного минимального QSO или FST4W операционная сессия. FST4-60 примерно на 1,7 дБ более чувствителен, чем JT9, в основном потому, что он использует обнаружение многосимвольных блоков. где необходимо. При декодировании AP в FST4 разница может достигать 4,7 дБ. ФСТ4-120 и более длинные последовательности пропорционально более чувствительны. FST4W-120 примерно на 1,4 дБ лучше чем стандартный WSPR, и с его 30-минутными последовательностями FST4W-1800 достигает порогового значения SNR почти -45 дБ. Мы настоятельно рекомендуем пользователям JT9 и WSPR на LF и MF диапазонах вместо этого перейти на использование FST4 и FST4W. Вы можете подумать о других приложениях для новых режимов, помимо обсуждаемых здесь. Иметь ввиду что это очень узкополосные моды; для достижения чувствительности, указанной в таблице, необходимо, чтобы дрейфы генератора и доплеровские сдвиги, вызванные траекторией, должны быть меньше, чем интервал между тонами, на протяжении всего длина последовательности. Как один из примеров другого приложения, подрежим короткой последовательности FST4-15 имеет был признан очень эффективным на трассах ионосферного рассеяния 50 МГц. На противоположной крайности длина передачи, VK7MO и VK7ZBX хорошо зарекомендовали себя при использовании FST4W-1800 для связи с оптическим рассеянием вне зоны видимости, охватывая пути длиной до 153 км с помощью светодиодов матрицы, линзы Френеля и фотодетекторы. Операторы, знакомые с WSJT-X, обнаружат, что использовать FST4 и FST4W просто. Большинство на экране элементы управления, автопоиск и другие функции работают как в других режимах. Рабочие соглашения на Полосы LF и MF делают полезным наличие дополнительных элементов управления для установки активного частотного диапазона. декодером. Когда Файл ? Настройки ? Общие ? Однократное декодирование не отмечен, счетчики помеченные F Low и F High устанавливают нижний и верхний пределы частоты для декодера FST4. Пределы обозначены темно-зелеными скобками <> на шкале частот Wide Graph: Если установлен флажок Single decode, F Low и F High элементы управления и зеленые маркеры <> исчезнут, и декодирование происходит только в диапазоне RxFreq ± FTol. Для FST4W частота Rx по умолчанию составляет 1500 Гц, а F Tol - 100 Гц, поэтому активный диапазон декодирования равен то же, что и для WSPR, от 1400 до 1600 Гц. Однако вы можете выбрать разные центральные частоты и F Tol. Значения должны соответствовать рабочим соглашениям на НЧ и СЧ диапазонах. Новый раскрывающийся элемент управления под F Tol предлагает циклический режим для планирования FST4W. передачи: Если три оператора заранее соглашаются выбрать варианты 1/3, 2/3 и 3/3, например, их FST4W передачи будут происходить в фиксированной последовательности, при этом две станции не будут передавать одновременно. Последовательность 1 - это первая последовательность после 00:00 UTC. Для поведения планирования, подобного WSPR, вы должны выберите Random с этим элементом управления. Чтобы увидеть предлагаемые в настоящее время частоты FST4 и FST4W по умолчанию в раскрывающемся списке, измените диапазон необходимо сделать одноразовый сброс. Перейдите в Файл ? Настройки ? Частоты, затем щелкните правой кнопкой мыши таблицу рабочих частот и выберите Сброс. Доступно дополнительное шумоподавление, которое было признано эффективным в борьбе с атмосферным шумом на НЧ и СЧ диапазоны. Элемент управления счетчиком с надписью NB nn% расположен на FST4 и FST4W. окно, чуть ниже элемента управления сменой диапазона. Установите для этого элемента управления рекомендуемый процент данных образцы должны быть закрыты. Мы обнаружили, что летом хорошо работают уровни в диапазоне 5-15%. условия на LF / MF диапазонах, но вы, вероятно, захотите поэкспериментировать. Данные, отображаемые на водопад и сохраненные в .wav файлы не имеют подавления шума, поэтому вы можете экспериментировать после факт. Экспериментальная функция использует отрицательные настройки NB, чтобы запустить подход к шуму «попробуй все». гашение: -1% заставляет декодер пробовать гашение 0, 5, 10, 15 и 20%, а -2% пытается 0, 2, 4,…, 20%. В режиме FST4 испытания с ненулевым процентом гашения активны только в диапазоне частот. RxFreq ± FTol. Отрицательные настройки NB могут быть очень эффективными, но замедлят процедуру декодирования. на значительные суммы. В качестве примера возможностей новых режимов на снимке экрана на следующей странице показан FST4W-300. сигналы, полученные в диапазоне 2200 м на станции NO3M (локатор EN91WR) 9 сентября 2020 г. задействованные расстояния составляют 3501 км до N6LF и 14 976 км до VK4YB. Цифры в конце каждого В декодированной строке измеряется доплеровский разброс трассы в Гц. (Чтобы активировать эту функцию, создайте файл с именем plotspec в текущем рабочем каталоге и запустите там WSJT-X из командной строки.) Как По общему правилу, для декодирования требуется, чтобы доплеровское расширение было меньше, чем разнос тонов подрежима. Чувствительность самая лучшая при доплеровском разбросе не более 1/8 тонального интервала.
Приложение A: Форматы сообщений для FST4 и FST4W Исходное кодирование сообщений FST4 описано в ссылке [1]. Все сообщения закодированы в 77- бит полезной нагрузки. Чтобы избежать передачи длинной строки нулей при отправке сообщений CQ, собранный 77-битное сообщение обрабатывается побитовым исключающим ИЛИ со следующей псевдослучайной последовательностью перед вычисление битов четности CRC и FEC: 01001010010111101000100110110100101100001000101001111001010101011011111000101 Программа-получатель применяет эту процедуру исключительного ИЛИ второй раз, чтобы восстановить исходный 77- бит полезной нагрузки. 24-битный циклический контроль избыточности (CRC) вычисляется и добавляется к каждой 77-битной информации. пакет для создания 101-битного слова сообщение плюс CRC. Алгоритм CRC использует полином 0x100065b (шестнадцатеричный) и начальное значение ноль. Прямое исправление ошибок выполняется с использованием кода LDPC (240,101). В образующей матрице 139 строки и 101 столбец. Он определен в файле generator_fst4.dat. Ненулевые значения в строке i из матрица указывает, какой из 101 бита сообщения плюс CRC необходимо суммировать по модулю 2, чтобы получить я -й бит проверки четности. 139 битов четности добавляются к 101 разрядам сообщения плюс CRC для создания 240-битное кодовое слово. Пары битов кодового слова отображаются на индексы тона со значениями в диапазоне 0 - 3 с использованием шкалы Грея. кодировка приведена в третьем столбце таблицы 3 в ссылке [1]. Результирующая последовательность из 120 каналов символы, an, n = 0, 1, 2,…, 119 делятся на 4 группы: MA = {a0, a1,…, a29} MB = {a30, a31,…, a59} MC = {a60, a61,…, a89} MD = {a90, a91,…, a119}. Синхронизация осуществляется путем встраивания пяти 8-символьных слов синхронизации.
| 
