FT8 - Die digitale Revolutionen im Amateurfunk - Dr. Jürg Regli Baar, 18. August 2018 - Hamfest 2018
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FT8 – Die digitale Revolutionen im Amateurfunk Dr. Jürg Regli Baar, 18. August 2018 © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Ankündigung eines FT8-Seminars der USKA Academy Datum: Samstag, 17.11.2018, 09:00 bis 17:30 Kursleiter: Frédéric Furrer, HB9CQK, Prof. Marcel Joss, HB9TWM und Jürg Regli, HB9BIN Kosten: 140 CHF für USKA Mitglieder Ort: Hochschule Luzern – Technik & Architektur Technikumstrasse 21, 6048 Horw bei Luzern Parkplätze sind auf dem Campus vorhanden. Horw ist mit der Bahn gut erreichbar. Anmeldung: UBS Bern, PC-Konto 30-10397-0, IBAN CH46 0023 5235 6576 6740 K Bitte FT8, Call & eMail angeben. © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 2
Inhalt des FT8-Seminars der USKA Academy • Einführung in die Grundlagen der digitalen Kommunikationstechnik, Informationstheorie • WST-Modes: “Fast”- versus “Slow”-Modes • Hardwarevoraussetzungen, Installation, Softwareeinstellungen und Betrieb der Decodierungssoftware WSJT-X und der Hilfssoftware JTAlert • Angewandte Informationstheorie: Funktionsweise von AP (a priori) Information, Deep- Search und zeitliche Synchronisierung (Costas Arrays der Ordnung 7) • FT8-Betriebstechnik anhand von Fallstudien • FT8-DX-Modus • Logbuchführung für FT8 mit JTAlert, Log4OM und HRD • Multi-Bandüberwachung (Multiple-Instances) mit WSJT-X und JTAlert • Hilfsmittel (PSK-Reporter usw.) und Diplome für FT8 • Troubleshooting it WSJT-X, JTAlert und Windows © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 3
Ankündigung eines Linux-Seminars der USKA Academy Datum: Samstag, 15.9.2018, 09:00 bis 17:30 Kursleiter: Frank Werner Krippendorf Kosten: 140 CHF für USKA Mitglieder Ort: Hochschule Luzern – Technik & Architektur Technikumstrasse 21, 6048 Horw bei Luzern Parkplätze sind auf dem Campus vorhanden. Horw ist mit der Bahn gut erreichbar. Anmeldung: UBS Bern, PC-Konto 30-10397-0, IBAN CH46 0023 5235 6576 6740 K Bitte LPS, Call & eMail angeben. © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 4
«Slow»-Mode: FT8 «We’ve been as surprised as anyone about the rapide uptake of FT8 for making QSOs on the HF bands.» Quelle: Joe Taylor, K1JT, QST, January 2018, p. 81 • Geburtsdatum. 29.3.1941 77 Jahre alt • Erwerb der Funklizenz als Teenager • Nobelpreisträger 1993 für Astrophysik für die Entdeckung eines neuen Typs von Pulsaren bzw. der Bestätigung von Gravitationswellen, welche Albert Einstein postulierte. • Call: K1JT © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Entwicklung von FT8 in einem Jahr • Verdrängung der übrigen Digimodes durch FT8 • kein Tod von SSB oder CW • Anstieg von SSB auf das alte Niveau • Spitzen Conteste Quelle: Club Log gelb FT8, grün SSB, blau CW, orange andere Digimodi © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Switch von FT8 auf FT8CALL? • KN4CRD • Freitext-QSO beliebiger Länge • Text wird aufgeteilt in 15s Blöcke • Eigene QRGs, z.B. 14.080 • Inkompatibel mit WSJT-X Statistik (last 2 hours) von PSK Reporter: • FT8 628065 • FT8CALL 5060 • CW 2596 • PSK31 379 • JT65 160 © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Beispiel einer Rosine: 2 Multiple Instances QRGs: 20 M links und 17M rechts Rig: Flex-6700 SW: WSJT-X, JTAlert © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
5 Multiple Instances QRGs: 20, 17, 15, 12 und 10 M Rig: Flex-6700 SW: WSJT-X (rote Balken: 4 QSOs), JTAlert © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Rechnerauslastung bei 5 Multiple Instances © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Hinweis Wichtige Hinweise stehen in weisser Schrift in einem roten Kasten unten auf der Folien! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Hardwarevoraussetzungen für WSJT-X • SSB-Transceiver (AGC abschaltbar), Antenne, ev. Matchbox • Modem: CAT-Interface für die Betriebsart und für die PTT zur Steuerung des TRX, Soundinterface für RX und TX NF mit Soundkarte • Mindestanforderungen an die PC-CPU 1.5 GHz, Speicher 200 Mbyte • Betriebssystem: Windows (XP und später), Linux oder OS X Die Soundkarte im Modem bzw. ein SDR sind die bessere Lösung als diejenige im PC oder Laptop. So steht die Soundkarte im PC für weitere Anwendungen (z.B. für die Sounds von Alerts) zur Verfügung und Windowstöne werden nicht in HF umgewandelt! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 13
Software und Tonbeispiele • Software: WSJT-X Version 1.9.1 Version 2.0 Jan. 2018 Tonbeispiele • MSK-144 • JT65 • FT8 © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 14
Weak Signal Communication Zweck: Dekodierung von schwachen, teilweise unhörbaren Signalen mit Schwund für multi-hop sporadic E QRGs: HF, VHF, UHF QSO: Übermittlung strukturierter Texte: Callsign, Lokator, Rapporte, 73, freie Texte kein «reg chewing-QSOs» R/T Seq.: 15, 30, 60 Sekunden je nach Betriebsart und Usanz Rapporte: Angabe in dB (logarithmisches Mass) Arten: «Weak» und «fast» Modes © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Übermittlung strukturierter Texte © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSOs typ. Bsp. aus dem Seminar Ist das QSO mit ZF1EJ auf 6 Meter zustande gekommen? Werde ich für das QSO eine QSL- Karte erhalten? © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSOs Ja, ich habe eine QSL von ZF1EJ erhalten! Was stand auf der Rückseite der QSL- Karte? © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSOs Wieso habe ich die QSL erhalten, wenn doch das FT8-QSO mit ZF1EJ unvollständig ist? Ist die QSL für das IOTA-Diplom gültig? © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Zeitsynchronisation für Digimodes Ungenaue Zeit- synchronisation durch Windows Z2LA: «out of synchro DT 1.9 Sek» Abhilfe: • Meinberg NTP • TimeSynchTool • BktTimeSynch • Dimension 4 • usw. © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 20
«Fast»- und «Slow»-Modes «Fast»-Modes • MSK144, JT9E-H → Meteo Scatter (MS), Flugzeug Scatter «Slow»-Modes • JT65, QRA64, JT4 → EME, QRP on HF • JT9, JT9A → LF, MF, and lower HF • WSPR → Testen von Ausbreitungsbedingungen • ECHO → Calldecodierung bei EME • FT8 und JT65A → HF und 6 Meter / heute Schwergewicht Gleiche Decodierungssoftware für «Fast»- und «Slow»-Modes • WSJT-X → Joseph H Taylor, Jr, K1JT • MSHV → Christo, LZ2HV • JTDX → Vladimir, UA3DJY • Mixwave © Dr. Jürg Regli, HB9BIN Ohne DX-peditionsmodus 21
«Fast»-Mode: MSK144 für Meteor Scatter (MS) • Reichweite: zirka 2’250Km 1 Hop • Bandbreite 2400 KHz • MSK144 tönt wie ein Maschinengewehr! • Wasserfalldiagramm (Bilder rechts) • Dauer: 15 sec oder 30 sec. • ON4KST-Chat: http://www.on4kst.org/chat/index.php MS eignet sich wegen der geringen Reich- weite nur auf 2m und bedingt auf 6m zum DXen: Es sind stets die gleichen Stationen innerhalb von Europa QRV. Die QSO-Zeit am Morgen ist nicht unbedingt auf einen Meteorschauer beschränkt! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
MSK144 und die Perseiden • WSJT-X • Oben: Fast • Oben: Logprogramm: Ham • DXMAPS zeigt die • Rote Balken Graph Radio Deluxe (HRD) Aktivität des letztes QSO • Unten: • Unten: Cluster von HRD Meteoshowers der • Unten links: ON4KST-Chat Es werden nur neue Perseiden vom Logbuchfenster Roter Balken • Call: GM6VXB Chat für Bandpunkte angezeigt! 12.8.2018 • QRG: 50,290 MHz • RST sent: +24dB – 3db HB9BIN © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
«Slow»-Mode: JT65A • Mode: USB, RTTY, Data-Mode, DIGIU • Codierung: 13 Zeichen werden 5 mal ausgesendet hohe Redundanz • Decodierung: Multidecoder von 170 bis 2430 Hz. • Signalpegel: Signal/Rausch-Verhältnis -01 dB (starkes Signal) und -30 dB (extrem schwaches Signal) Grenze der Hörbarkeit der Töne: ca. -20 dB • Betriebstechnik: Wahl einer freien Frequenz ALC sollte gerade noch ansprechen Keine Verzerrungen • Dauer eines QSO: 6 bis 7 Min. • Würdigung: Ungeeignet für grosse DXpeditionen, geeignet für DX-QRP-Stationen, 160, 60 und 6 Meter Legende: • Zwei JT65A Signale • Rote Klammer Sendesignal • Grüne Klammer Empfangsbereich © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
«Fast»- oder «Slow»-Mode? Datum des Printscreens: 8.8.2017 Arbeitsaufträge • Handelt es sich beim Signal um einen «Fast»- oder «Slow»-Mode? • Studiere den Printscreen solange, bis du eine weitere Erkenntnis gefunden hast! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 25
FT8 und sporadische E-Öffnungen Keine F2 Öffnungen auf 6 Meter Problematik von multi-hop-ES- Öffnungen: • Schwache Signale • Schwund bei den Signalen (QSB) • Kurzzeitige Bandöffnungen In diesen Situationen wünscht man sich ein schnelles QSO, das die minimal notwendigen QSO-Inhalte fehlerfrei überträgt. Lösung FT8 • Datum: 12.6.2018 • Dauer: 22:00 bis 00:00 HBT • QRG: 6 Meter © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Signalschwankungen in einer sporadische E-Öffnung 1 Stufe am S-Meter = 6dB • HI8JSG 9 dB (-17 bis -08 dB) • HI8PLE 6 dB (-11 bis -05 dB) • KP4IA 4 dB (-24 bis -20 dB) • KP4S 7 dB (-11 bis -04 dB) • WP4JCF 4 dB (-01 bis + 03 dB) • HB9MFL + 16 dB • DX-Distanz: 7’768 Km • Hop-Distanz: 2’300 Km Dreifacher Hop © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
174 DXCC in FT8 nach 1 Jahrauf KW © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 28
174 DXCC in einem 1 Jahr in FT8 auf KW Ohne FT8 brauchte ich 10 Jahre um 174 DXCCs zu arbeiten! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 29
Auswertung von 2804 FT8-QSOs auf KW 1 Jahr Total 174 DXCC in FT8 auf 6M (Stand: 23.7.2017 - 22.7.2018) QSO-Dauer: 1 Min. 56 Sekunden 8 Durchgänge Analyse der Signalstärken • RST sent -6.4 dB • RST received -5.5 dB • Differenz 0.9 dB Mein Signal war um rund 1 dB stärker! Extremwerte • 45 QSOs mit minimalem RrzbsST gesendet: -24 dB • 15 QSOs mit minimalem RST empfangen: -24 dB © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
82 DXCCs in FT8-QSO auf 6 M von 1 Jahr © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 31
Auswertung von 528 FT8-QSOs auf 6 M von 1 Jahr Total 82 DXCC in FT8 auf 6M (Stand: 23.7.2017 - 22.7.2018) QSO-Dauer: 2 Min. 8 Durchgänge Analyse der Signalstärken • RST received -5.3 dB • RST sent -4.1 dB • Differenz 1.2 dB Mein Signal war mit einer 9 Element M2 durchschnittlich um 1.2 dB schwächer! QRM bei den Gegenstationen? Extremwerte • 2 QSOs mit minimalem RST empfangen: -24 dB • 9 QSOs mit minimalem RST gesendet: -24 dB © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 32
«Slow»-Mode: FT8 • QSO-Abwicklung: automatisch (Auto. Seq.) • Modulation: 8-FSK • Bandbreite: 50 Hz • Dekodierung: bis -20 bzw. -24 dB • RX-/TX-Dauer: 15 Sek. • Grün: CQ-Rufe • Rot: empfangener Text • Gelb: gesendeter Text • Bandaktivitäts-Fenster links (weisse/grüne Balken) • RX/TX-Fenster rechts (gelb/rote Balken) • WSJT-Bandscope unten • FT8 ist viermal schneller als JT65A, JT9 © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Einstellungen für Digimodes • Betriebsart: USB, DigiU • AGC: off oder gerade ansprechend • Bandbreite: 0 bis 2.7 KHz besser bis 5 KHz zur Kontrolle von FT8 + JT65 • Keine Übersteuerung der Signale! • Die Bandbreite sollte 50 Hz betragen! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
DXen mit FT8 kein Locator, Start mit RST V53DX will als ersten Text direkt den Rapport und nicht den Locator! Uneinheitliche FT8-Betriebstechnik Zusammenhang zum DX- Verhaltenskodex: Ich werde hören, hören und nochmals hören. Digi-Modes: ich lese, lese und lese nochmals. © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-Einstellungen und Betriebstechnik Manual + Tutorial: Unbedingt (deutsche Anleitung) lesen! API Decoding: on 4 dB bessere Decodierung bis -24 dB Decoding Level: Deep Search (10) PSK-Reporter: on Weiterleitung der Infos an das Web Start des Anrufes: nach dem 73, nicht den CQ-Ruf abwarten tail ending auf einer anderen QRG! Strategie: Schwächstes oder stärkstes Signal zuerst? • Splitbetrieb: Antworten der DX-Station auf einer freien QRG! • Bei langsamer QSO-Abwicklung QSY während des QSOs • Schwache Bedingungen z.B. auf 6/160 M: Wechsel von FT8 auf JT65A © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 36
Normales versus verkürztes FT8-QSO TX1: CX9AU HB9BIN JN37 HB9BIN CX9AU -07 TX2: CX9AU HB9BIN R-24 HB9BIN CX9AU RR73 TX3: CX9AU HB9BIN 73 Idealfall mit RR73: 5 Durchgänge à 15 Sek. Fixe Texte gilt es zu übermitteln! = total 75 Sek 9 Durchgänge = 135 Sek. Zu langsam für DXpeditionen! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
RRR versus RR73 • Doppelklick auf TX4 RR73 • Diese Einstellung bleibt leider nicht erhalten und muss nach jedem Start von WSJT-X oder nach jedem QRG-Wechsel wieder erneuert werden. Entscheidender Zeitgewinn um 15 Sek. bei sporadischen E-QSOs! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
DX-Operating in FT8 im normalen Modus • Direkte Antwort mit dem Rapport und nicht mit dem Locator, jedoch für einzelne Hams no Loc. no QSO! • Ev. Verzicht auf 73, jedoch no 73 no QSO! • Beachtung der Hinweise in QRZ.com • Daueremissionen (Duty Cycle) 50 bis 75% der TX-Leistung • Strategie: Schwächstes oder stärkstes Signal zuerst? • PSK-Reporter beachten! • Neuer Betriebsmodus uneinheitliche Betriebspraxis • Aufruf auf einer freien QRG im Splitbereich! • Beim Stocken des QSOs Wechsel der QRG mitten im QSO! • Fingerspitzengefühl bei der Leistung! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-Betriebstechnik: Pile-up von ZC4A • Ich habe ZC4A split gearbeitet: RX-QRG: 628 Hz (vgl. rote Zeile) TX-QRG: 1608Hz (vgl. gelbe Zeile)! • ZC4A wird von folgenden 8 Stationen gerufen: EA8DO 1933 Hz SP5GRM 629 Hz PA2S 444 Hz DF3CB 504 Hz DJ9KG 564 Hz LA1KUA 1075 Hz EU7A 1398 Hz DF1VB 2317 Hz • SP5GRM stört das QSO zw. OZ1W/ZC4A Der Schlüssel zum Erfolg: Splitbetrieb bei FT8 © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-QSO im DXpedition-Modus • Einführung: April 2018 in Version 1.9.0 • Syntax: Dxpedition Fox 300 – 900 Hz DX-Jäger Hounds > 1’000 – 4'000 Hz • Mehrfachaussendungen: Fox gleichzeitig 5 Aussendungen Aufteilung der Sendeleistung • Ziel: QSO-Raten von 500 per Stunde Baker Island: 24.1% FT8-QSOs, 1.4% RTTY Einschränkungen: • Benutzung nur durch DXpeditionen • Keine Benutzung der normalen FT8-QRGs • CAT control with Split Operation, either Rig or Fake It • Version 1.9 oder höher © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-QSO im DXpedition-Modus © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-QSO im DXpedition-Modus CQ KH1/KH7Z KH7Z HB9BIN JN37, W9XYZ EN37 HB9BIN KH7Z -13 KH7Z HB9BIN R-05 HB9BIN RR73; W9XYZ -17 KH7Z W9XYZ R-16 Legende: Rot Fox Gelb Hounds © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSO Welche drei Erkenntnisse könnt ihr aus diesem Printscreen ziehen? Typisches Beispiel aus dem FT8-Seminar © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSO DX- pedition- modus Hound © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSO Erkenntnisse: 1. Es liegt ein FT8-QSO im DXpeditionmodus vor: Im FT8-DX-Modus konnte KH1/KH7Z simultan mehreren Stationen eine Antwort geben nämlich F6IRA und G3YQA: F6IRA RR73; G3YQA -06, max. 500 QSOs pro Stunde! 2. Falsche QRG von SP3JDZ auf 766 Hz: Er sollte > 1’000 Hz rufen SP3JDZ QSY 3. Rote Zeile Quittierung des RST mit HB9BIN HB9BIN KH7Z -02 Kein Erhalt von RR73 Ist ein QSO zwischen KH1/KH7Z (Baker Island) und HB9BIN zustande ge- kommen? © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Analyse eines FT8-QSO im FT8-DX-Modus • Ich glaubte zuerst nicht, dass ein QSO zustande kam, da RR73 fehlte! • Wieso kamen nun drei QSOs zustande? © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-QSO: Beispiele für falsche Decodes Der Locator von KE0OIR ist gemäss QRZ.com DM79nq Falsche Decodes sind trotz API sehr selten! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Logbuchführung Warnungen für ein neues DXCC in WSJT-X: violetter Balken WSJTX eignet sich nicht gut für die Logbuch- führung, DXCC- und Bandpunktekontrolle JTAlert © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
JTAlert Alarmierung per Bildschirm und/oder Sound © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
JTAlert: Decodes History © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
JTAlert: 4 Multiple Instances © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8-Logbuchführung mit WSJT-X und JTAlert Manuelle Logbuch- führung 1. Klick auf Menü «File» 2. Open log directory 3. Importiere wsjtx_log.ADIF in dein Logprogramm Automatische Logbuch- führung mit JTAlert • Log4OM • HRD • ACLog • Die langfristige Logbuchführung mit einem • DXLab DX-Keeper Decodierprogramm ist nicht empfehlenswert. • MixW • Vorsicht vor Doppel-QSO-Einträgen bei HRD bei Kombination der beiden Methoden! © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 53
FT8-DX-Workflow (1) 1. Schritt: HamAlert einrichten, von ClubLog automatische Eingabe aller fehlen- den: • DXCC nach Modi z.B. digitalen DXCCs • Bandpunkte • IOTAs https://hamalert.org/ © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 54
FT8-DX-Workflow (2) 2. Schritt: Alert beachten • Warnung auf dem Smartphone durch HamAlert für Panama in FT8 • 17:36Z: HP1AVS in FT 8 auf 18.100 MHz Quelle: PSKR • Beamrichtung einstellen © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 55
FT8-DX-Workflow (3) 3. Schritt: QSO machen • HP1AVS: RST -21 bis -23 dB Loosing Propagation • Sonnenuntergang in HB 17:46 Grey-Line-QSO © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 56
FT8-DX-Workflow (4) 4. Schritt: QSL • Der grösste Teil der FT8-QSO wird auf LotW hochgeladen • HP1AVS will jedoch eine direkte QSL- Karte. © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 57
FT8-QSO mit SA4BLM • My SOTA-Ref. HB/AG-001 Stierenberg • Bemerkung; 1. QSO nach Spot • QRG: 14.076 MHz • Distanz: 1’881 km • Prop.: F2 1 Hop • Dauer: 115 Sekunden • Sent: +06 dB 1 S-Stufe • Rcved: -07 dB • Diff.: 11 dB • Free Text: TNX SOTA 73 © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
FT8 und SOTA © Dr. Jürg Regli, HB9BIN
Summits On The Air (SOTA) Wer von euch … • liebt FT8 und QRP? • liebt sein eigenes Pile-up? • schätzt gute Abstrahlbedingungen? • ist antennengeschädigt? • ist elektrosmoggeschädigt? • wandert und/oder reist gerne? • hat den Nebel nicht gerne? • ist übergewichtig? • will Nacktwanderer sehen? Wenn du auch nur eine Frage mit ja beantworten kannst, melde dich bitte bei HB9SOTA (www.hb9sota.ch) an! Mitgliederbeitrag: 20 CHF © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 60
Fragen .. -- .. • Zweifach Hop- JT65-Es-QSO mit VU2NKS über 6588km auf 50.276 MHz • RST rcved. -15 dB • RST sent. -16dB ?????? ?????? ????????? Viel Erfolg beim DXen mit WSJT-X! ??? ??? I © Dr. Jürg Regli, HB9BIN 61
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