FT8

Mode de fonctionnement numérique par tranches de 15 secondes avec une largeur de bande de seulement 50 Hz — faible puissance, antennes simples, grandes portées.

Le FT8 est un mode de fonctionnement numérique utilisé en radioamateurisme pour la communication sans fil. Il est principalement utilisé en ondes courtes, mais en principe également sur toutes les autres fréquences. Les radioamateurs ont développé à cet effet le logiciel WSJT-X, qui permet d’utiliser ce mode de fonctionnement.

Le FT8 a été présenté au public en 2017 par Joe Taylor (K1JT) et Steve Franke (K9AN) et a rapidement connu un succès croissant.

Ce mode se caractérise par une transmission rapide des données dans un intervalle de 15 secondes, tout en nécessitant un faible rapport signal/bruit (SNR). La modulation fonctionne avec une largeur de bande très faible de 50 Hz (à titre de comparaison : la téléphonie/voix nécessite au moins 2,7 kHz). Cela permet de couvrir de très grandes distances avec une faible puissance et des antennes simples.

Caractéristiques techniques

Le FT8 utilise une modulation par déplacement de fréquence à huit niveaux (8-GFSK) : huit tonalités espacées de 6,25 Hz couvrent ensemble environ 50 Hz. Six virgules deux-cinq symboles sont émis par seconde, chacun transportant 3 bits.
L’émission dure 12,6 s au sein de la trame de 15 secondes et se compose de 79 symboles ; parmi ceux-ci, 58 symboles transportent des données utiles.

Les signaux présentant un rapport signal/bruit allant jusqu’à environ −21 dB (sur une largeur de bande de 2 500 Hz) sont décodés — ce qui est bien en dessous du seuil d’audibilité. Cela nécessite une heure précise à environ une seconde près sur les deux stations (via la synchronisation horaire par Internet/NTP ou le GPS), car les fenêtres d’émetteur et de réception sont fixes et espacées de 15 secondes.

Diagramme en cascade

Les diagrammes en cascade montrent l’activité dans une plage de fréquences donnée. Ils sont intégrés à de nombreux appareils modernes et sont également utilisés dans les logiciels dédiés aux modes numériques ainsi que dans les récepteurs SDR. On voit ici 50 transmissions FT8 parallèles, chacune d’une largeur de bande de 50 Hz, dans une plage de fréquences d’environ 2,5 kHz. La durée d’une transmission (axe vertical) est de 15 secondes et est synchronisée avec une référence temporelle (par exemple, le GPS). Décodage avec WSJT-X.

Déroulement d’un QSO

Les liaisons FT8 suivent un schéma fixe : les émetteurs émettent en alternance toutes les 15 secondes (l’un dans les intervalles pairs, l’autre dans les intervalles impairs). Seuls des messages courts et standardisés sont transmis : indicatif d’appel, locator (Maidenhead), rapport en dB ainsi que les confirmations RRR, RR73 et 73.

Un QSO complet se compose de quelques échanges et dure environ une minute. WSJT-X gère en grande partie automatiquement la séquence si vous le souhaitez (séquençage automatique) : il suffit de cliquer sur la station souhaitée dans le spectrogramme. Le mode FT8 n’est pas destiné aux conversations longues et libres (ragchew).

Variantes plus rapides : FT4 et FT2

• FT4 — présenté en 2019 par Joe Taylor (K1JT) et Steve Franke (K9AN) comme variante de concours et intégré à WSJT-X. Intervalle entre les passages de 7,5 s, largeur de bande d’environ 90 Hz. Légèrement moins sensible que le FT8, mais deux fois plus rapide.
• FT2 — un mode expérimental, encore plus rapide, mis au point par le radioamateur italien Martino Merola (IU8LMC). Il utilise le même codec que le FT8/FT4 (message de 77 bits, LDPC 174/91, 8-GFSK), mais réduit la durée du cycle à environ 3,8 s (soit environ quatre fois plus rapide que le FT8). Avec une largeur de bande d’environ 150 Hz et une sensibilité réduite (≈ −12 dB), il est conçu pour les concours et les situations de pile-up avec des signaux puissants, et non pour une utilisation avec des signaux faibles.

Raccordement à l’émetteur-récepteur

Pour le FT8, l’ordinateur envoie des signaux audio à l’émetteur et reçoit les signaux audio du récepteur ; de plus, le PC doit actionner l’émetteur (PTT) et, idéalement, lire et contrôler la fréquence (CAT). Il existe deux méthodes pour cela :

• Via une interface (appareil « Link ») : une interface de carte son (par exemple SignaLink USB, une interface digimode ou un dispositif artisanal comprenant des transformateurs audio et des optocoupleurs) est placée entre la carte son du PC et la prise de données/ACC de l’émetteur-récepteur. Elle assure l’isolation galvanique entre les deux appareils (ce qui empêche les boucles de masse) et commande l’émetteur via une ligne PTT dédiée ou via un VOX BF intégré. Indispensable pour les anciens émetteurs-récepteurs radio dépourvus de port USB.
• Directement via USB : les émetteurs-récepteurs modernes (par exemple, Icom IC-7300 / IC-705, Yaesu FT-991A / FTDX10, Kenwood TS-590SG) intègrent déjà une carte son USB et la commande CAT. Un seul câble USB transmet les signaux audio de l’émetteur et de la réception, le PTT et la commande de fréquence — sans aucune interface supplémentaire.

Dans les deux cas, il convient de configurer dans le logiciel la carte son appropriée (entrée et sortie) ainsi que la méthode PTT (CAT, RTS/DTR ou VOX). Important : maintenez le niveau du signal audio suffisamment bas pour que l’ALC ne se déclenche pas — sinon, des émissions parasites (splatter) se produiront. En raison du mode d’émission en onde continue, réduisez la puissance d’émission (reportez-vous au manuel).

Logiciel

Le logiciel standard est WSJT-X (Joe Taylor K1JT et son équipe), un logiciel libre et gratuit disponible sous Windows, Linux et macOS ; outre le mode FT8, il prend également en charge les modes FT4, JT65, JT9, WSPR et bien d’autres encore. Parmi les alternatives courantes offrant des fonctionnalités avancées, on trouve JTDX et WSJT-Z.

Pour le concours de Noël de l’USKA (Christmas Contest, Digital), il existe une adaptation suisse, WSJT-Swiss : elle étend le mode FT8 à l’échange de l’abréviation du canton (par exemple ZH, BE) et à l’appel « CQ XMAS ». Ces messages de concours suisses ne sont décodés correctement que par WSJT-Swiss.