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LES MODES DE TRANSMISSIONS
NUMÉRIQUES Cette page décrit les principaux modes de transmission numériques. Après la lecture de ces quelques lignes vous pourrez reconnaître ces différents modes; soit en les regardant sur votre "Waterfall" préféré (exemples de capture d'écran), soit à travers votre haut parleur (exemples de fichier son). Tous les modes de transmissions ne sont pas présents dans cette liste; seuls ceux utilisés par les radioamateurs y apparaissent. Si certain mode que vous utilisez sont absent, merci de bien vouloir me le signaler par mail afin que je puisse les ajouter.
Amtor est l'acronyme de AMateur Teleprinting Over Radio. Il est un dérivé du système commercial SITOR (SImplex Telex Over Radio) développé pour la marine dans les années 70. Vers la fin de la même décennie, G3PLX apporte certaines modifications à SITOR pour le rendre plus accessible à une utilisation radioamateur. Amtor utilise deux fréquences, séparées de 170 Hz (shift 170 Hz) dont chacune correspond à une valeur binaire (0 ou 1). Pour une modulation AFSK (Audio Frequency Shift Keying), ces deux fréquences modulent la HF ; alors que pour une modulation FSK (Frequency Shift Keying), ces deux fréquences sont directement générées en HF. Amtor est un codé sur 5 bits et ne permet donc la transmission ni des codes ASCII étendus, ni de données binaires. Il intègre un système de détection d'erreur qui le rend solide même avec des conditions de propagation difficiles. Il occupe une bande passante de 800 Hz (due à l'utilisation de signaux carrés). Les plages de fréquences utilisées pour les contactes AMTOR ARQ et FEC sont les mêmes que pour le RTTY (voir les plans de bandes) Il existe 2 modes utilisés : ARQ et FEC AMTOR ARQ
Également nommé SITOR-A (pour les services maritimes) ou simplement TOR. Le mode ARQ (Automatic Repeat Query) est un protocole synchrone qui permet à chaque station de ce synchroniser sur l'autre signal. Dans ce mode la transmission est composé de blocks de 3 caractères, codés avec 3 bits "Mark" et de 4 bits "Space", séparés par une pause de 240ms qui permet au récepteur d'envoyer un ACK (ackowledge : accusé de réception) ou un NACK (not ackowledge : redemande la transmission du block). Avec une vitesse de 100 bauds AMTOR ARQ permet une transmission variant de 0 à 67 wpm (mots par minute - 67wpm = RTTY 50 bauds) en fonction de nombre de répétitions. AMTOR FEC
Spectrogramme APRS
Le mode ASCII est traditionnellement utilisé par les radioamateurs au même titre que la CW, le RTTY ou l'Amtor. Il est employé depuis 1980. ASCII est un mode FSK très proche du RTTY mais qui utilise une codification des caractères sur 7 ou 8 bits. ASCII est utilisé à une vitesse de 110 bauds (110 mpm en 7 bits ou 100 mpm en 8 nits). Sauf pour quelques langues particulières qui nécessitent une codification sur 8 bits, la majorité des transmissions se fait en 7 bits. ASCII utilise une bande passante de 700 Hz et nécessite un rapport signal bruit minimum de -2sB. Sous bandes utilisées : 1838 à 1842, 3580 à 3600, 7035 à 7045, 10140 à 10150, 14070 à 14099, 18100 à 18109, 21080 à 21120, 24920 à 24929, 28050 à 28150, 50100 à 50500, 144600, 144800 à 144990
Chip est un mode qui utilise la technique de la modulation par étalement de spectre et en particulier celle à séquence directe (DSSS : Direct Sequence Spread Sequence). Cette technique couplée avec l'utilisation d'un algorithme très original a permis d'obtenir un mode très robuste. Les deux modes Chip utilise une bande passante de 580 Hz et ont besoin d'un rapport signal/bruit minimum de -8dB. Chip64 ne gère que 128 codes (de 0 à 127, soit 7 bits) et atteint une vitesse de 37.5 bits par seconde (après pseudo transformation Walsh-Hadamard inverse), soit 48mpm en majuscule et 68mpm en minuscule. Chip128 gère 256 caractères (de 0 à 255, soit 8 bits) mais en revanche, il ne peut atteindre que 21.1 bits par seconde (27mpm en majuscule et 38mpm en minuscule). Fréquences utilisées : 7090, 14077, 14110
Spectrogramme Chip 64
Clover est un mode PSK qui simule un duplex. Il est particulièrement bien adapté au trafic HF avec de bonnes conditions de propagation. Il existe deux types de modem Clover. Le plus ancien Clover I et surtout le dernier, Clover II qui est basé sur l'utilisation d'un DSP. Les principaux avantages de Clover sont une largeur de bande très efficace avec un haut débit de erreur/correction. Clover s'adapte aux conditions de réception en surveillant constamment le signal reçut afin d'utiliser le mode de modulation qui donnera les meilleurs résultats.
CW est l'acronyme de "Continous Wave", mais quand les radioamateur utilise se terme, il font référence à l'utilisation du code morse international qui est constitué d'une série d'impulsion courte ou longue d'une seule fréquence HF. Ce code porte le nom de son créateur : Samuel Morse (1791 - 1872). Le code se compose d'une série de tirets (sons longs) et de points (sons courts). Chaque lettre de l'alphabet, chiffre et caractère de ponctuations est composés d'une combinaison différente de points et de tirets (voir l'alphabet morse). Certains OM peuvent déchiffrer le morse à des vitesses pouvant atteindre 70 mots minutes, mais la majorité le fait entre 10 et 30 mots/minutes. Avec une bonne expérience, le code morse devient une nouvelle langue; il ne sera plus nécessaire de le déchiffrer, mais il sera compris directement.
Avec des logiciels tel que MixW, Multipsk, ou bien d'autres, il est possible d'utiliser son ordinateur pour transmettre et déchiffrer du morse. Le déchiffrage est très fiable pour les émissions générées depuis un autre ordinateur. L'utilisation d'une clé Iambique (électronique) rend le déchiffrage un peu plus instable et pour une manipulation manuelle, les logiciels ont beaucoup de mal à déchiffrer correctement le QSO. Au plus la manipulation est régulière, au plus le logiciel aura de chance de pouvoir se synchroniser correctement et donc de fournir un déchiffrage fiable.
L'indice de coopération (IOC) est une caractéristique de l'exploration de l'image transmise. C'est un rapport entre le diamètre du cylindre (déterminant le nombre de LPM) et le pas de balayage (entre deux lignes). L'IOC détermine la durée de transmission maximum (pour 120 LPM, 9.4 minutes avec un IOC de 288 et 18.8 avec un IOC de 576). Les stations officielles utilisent un IOC de 288 ou de 576. Les radioamateurs utilisent un IOC de 288 et une vitesse de 120 LPM. Les transmissions FAX débutent et se terminent par un signal "APT" (alternance de blanc et de noir). Le premier signal APT peut être utilisé pour déterminer l'IOC. Après le premier APT, il y a un signal de mise en phase (bande blanche de 30 secondes). Ce signal permet de déterminer la vitesse et permet de synchroniser le récepteur sur l'émetteur. Pour plus de détails, vous pouvez visiter le site : http://www.hffax.de/ Sous-Bandes utilisées : 3730 à 3740, 7035 à 7045, 14230, 21340, 28680, 50550, 144700
Hellschreiber est une méthode permettant d'envoyer du texte en utilisant la technologie du fax. Il a été breveté en 1929. L'utilisation de PC et de carte DSP a augmenté l'intérêt de ce mode. Il existe plusieurs versions. La version simple tonalité (Feld Hell) est utilisé en HF. C'est un système binaire (marche/arrêt) avec 122.5 points par seconde (environ 35 mots/minute) avec une largeur de bande de 75 Hz. Les caractères sont dessinés à l'écran exactement comme il le serait sur une imprimante à aiguilles. Chaque caractère est dépeint comme une série de points (matrice de 49 pixels - 7x7). Les points sont envoyer un par un. Fréquences utilisées : 3580, 7035, 10135, 14063, 21063 et 28063 FELD-HELL
Dans cette version, la transmission est faites par un système binaire (OOK - On/Off Keying) comme en CW
PSK HELL
Dans cette version, la transmission est faites par un système BPSK
FM HELL
Dans cette version, la transmission est faites par un système MSK
HELL 80
Dans cette version, la transmission est faites par un système AFSK
JT65 est un mode ayant été créé, à la base, pour les communications EME et de manière plus générale pour le trafic "weak signal". Il est essentiellement utilisé sur les bandes hautes (VHF et plus haut), mais fait son apparition en HF (JT65A). Il emploie une méthode de codage de toute dernière génération avec un dispositif de correction d'erreurs très puissant et couplé à une modulation basé sur une forme d'onde d'enveloppe constante et 65 tonalités FSK. JT65 est beaucoup plus efficace, pour les communication "weak Signal" que la CW et les modes OOK (On/Off Keying). JT65 nécessite un niveau minimum de signal/bruit d'environ -24 à -28 dB (soit 10 à 15 fois inférieure à celui nécessaire pour un déchiffrage auditif en CW). WSJT (créé par K1JT) est le logiciel de référence pour les transmission JT65 (EME, WS), JT6M (MS, Iono Scatter - Optimisé pour le 6m), FSK441 (MS). Fréquences utilisées HF (VFO): 1805, 1838, 3576, 7036, 7039, 7076, 10139, 14076, 18102, 21076, 24920, 28076 Fréquences utilisées VHF Terrestre (VFO) : 50076, 50160, 50260, 144076, 144116, 144160
Spectrogramme FSK441
MFSK est l'abréviation de "Multi Frequency Shift Keying". C'est une version avancé du mode Throb encodé sur 32 (MFSK 8 - 5 bits - 8 bauds) ou 16 (MFSK 16 - 4 bits - 16 bauds) tonalités et destinée au trafic DX. La carte son d'un PC, en tant que DSP, utilise la transformation de Fourrier pour coder et décoder le décalage de fréquence multi tonalités du MFSK. La FEC (Forward Error Correction), utilisé en continue, transmet toutes les données deux fois avec un système d'entrelacement, et un nouveau Varicode amélioré, afin de réduire les erreurs et de fournir un degré de fiabilité élevé, permettant le transfert de fichiers de données courts entre stations. La largeur de bande élevée, 316 Hz, permet un taux de transfert plus rapide (texte : 42 MPM en MFSK 16 et 26 MPM en MFSK 8) et une plus grande immunité au bruit et au déphasage. La nouvelle version, MFSK 8 codé sur 32 tonalités (5 bits), permet des vitesses moins importantes mais avec une fiabilité plus grande en particulier lors de signaux faibles avec beaucoup de QRM et un déphasage polaire important. Fréquences utilisées : 1838, 3580, 7037, 10147, 14080, 18105, 21080, 24929, 28080
Fréquences utilisées : 1822, 1838, 3580, 3590, 3635, 7035, 7037, 10140, 10145, 14106, 14109, 14114, 18100, 18105, 21130, 24925 et 28130
Il existe environ 40 combinaisons de format Olivia (largeur de bande/tonalités), mais seulement 5 ou 6 sont régulièrement utilisées par les radioamateurs. Les deux formats les plus courants sont le 500/16 et le 1000/32. Selon les modes, la priorité est donnée à la vitesse de transmission ou à la résistance aux parasites divers (QRM, QRN...). LES FORMATS OLIVIA
LES FRÉQUENCES D'APPELS
Élaboré entre 1978 et 1984 par la communauté amateur, le Packet est un mode AFSK (comme l'Amtor). En VHF avec 1200 bauds (1320 mpm), il permet d'accéder à des serveurs de Packet (BBS). C'est un mode qui permet le transport de trames APRS (Automatic Position Reporting System). Le Packet HF est un mode FSK adapté du Packet utilisé en VHF. Bien que la largeur de bande du Packet HF soit beaucoup plus étroite (900 Hz en HF contre 3400 HZ en VHF), à cause des niveaux de bruits en HF, il maintient les mêmes protocoles (AX25) et capacités de "nouer" beaucoup de station sur la même fréquence. Malgré une largeur de bande étroite, une vitesse réduite (300 bauds - 330 mpm), ce mode reste incertain pour des QSO amateurs en HF et est principalement utilisé pour transmettre des données de trafic et des informations entre des secteurs ou les répéteurs VHF manquent. Sous-Bandes utilisées : 3590 à 3600 (QSO), 14090 à 14099 (QSO), 14101 à 14112 (BBS), 21100 à 21120 (QSO), 28120 à 28150 (QSO), 144900 à 145100 (BBS)
Spectrogramme Packet 1200 bauds
Pactor est un mode FSK et une norme de TNC . Il utilise une combinaison de paquets semblable à Amtor. C'est un des modes ARQ les plus utilisé en HF par les radioamateurs. Après un commencement en 200 bauds, la vitesse s'ajuste entre 100 et 200 bauds en fonction de la qualité de la communication. Pactor nous permet un transfert pouvant aller jusqu'à 260 mpm. Il permet également d'utiliser une compression de type Huffman. Pactor utilise une largeur de bande de 600 Hz et un shift de 200 Hz entre les deux fréquences FSK (ou AFSK). Pactor est un protocole public. Sous bandes utilisées : 1838 à 1842, 3580 à 3600, 7035 à 7045, 10140 à 10150, 14070 à 14099, 18100 à 18109, 21080 à 21120, 24920 à 24929, 28050 à 28150, 5010 à 50500, 144600, 144800 à 144990
Spectrogramme Pactor FEC Le Pactor II est une version très robuste et puissante de PSK qui fonctionne dans des conditions très variables. Il utilise une logique forte avec un tracking automatique des fréquences. Sont exploitation est basé sur un DSP est permet des vitesses huit fois supérieures à PACTOR. Pactor et Pactor II utilise le même handshake est sont donc compatible. Pactor II n'est pas un protocole public, il est donc soumis à un droit d'exploitation et d'utilisation. Comme Pactor II, Pactor III est un mode de propriété industrielle utilisé pour les transmissions HF. L'utilisation de PACTOR III est limitée aux radioamateurs des USA et de quelques autres pays (à cause de la largeur de bande du signal). C'est une compagnie Allemande qui détient les droits PACTOR III et seule le matériel intégrant leur modem permet de trafiquer dans ce mode. Sous-Bandes utilisées en Pactor III : 3620 à 3635, 7100 à 7105, 10140 à 10150, 14105 à 14112, 14095 à 14099, 18105 à 18110, 21090 à 21100, 24925 à 24930, à 28120 à 28189
Pax est un mode MFSK robuste dérivé de Olivia et qui utilise le protocole AX25. Il permet donc des échanges de paquets en mode non connecté (unproto) et également le transfert de données APRS. Le rapport signal/bruit minimum doit être de -10dB et la vitesse peut atteindre 62.5 bauds (59 mpm) pour une largeur de bande de 500 Hz. Pax2 est une version de Pax modulé deux fois plus rapidement mais nécessitant un rapport signal/bruit minimum de -7dB. Sa vitesse est de 125 bauds (117 mpm) pour une largeur de bande de 1000 Hz. Fréquences utilisées : 3590, 3610, 7042, 10148, 14075, 14112, 18112, 21112, 24932, 28302, 144620 (FM)
Spectrogramme Pax
Spectrogramme Pax2
Fréquences utilisées : 1838, 3580, 7035, 10140, 14070, 18100, 21080, 24920, 28070, 28120, 50000, 144000 (144605 en France et 144144 en Italie)
RTTY ou Radio TéléType, est le mode FSK de transmission numérique le plus ancien (après le morse). RTTY est une technique très simple qui codifie sur cinq bits l'ensemble des lettres, chiffres et caractères de ponctuations ainsi que certain caractères de commandes. La vitesse la plus courante est de 45 bauds, soit 60mpm. RTTY n'intègre aucun système de contrôle ou de correction d'erreur, il est donc très sensible aux parasites et autres interférences. La modulation FSK se fait par deux tonalités, le "mark" (Haut) et le "space" avec un écart (Shift) entre tonalité de 23 (MSK), 170 (Standard), 183 (Rare), 200, 425 (Navy Mars USA) ou 850 Hz (ancien matériel). En 45 bauds avec un shift de 23 Hz, la modulation est appelée "MSK" (Minimum Shift Keying). La démodulation, dans ce cas là, est faite par des mesures de phases (et non par deux filtres comme pour du FSK). Avec un shift standard de 170 Hz, RTTY utilise une largeur de bande d'environ 600 Hz. Le rapport signal/bruit minimum est de -5.5dB. Le trafic radioamateur se fait à des vitesses de 45 bauds (60mpm, s/n -5.5dB), 50 bauds (67mpm, s/n -5dB) ou 75 bauds (100mpm, s/n -3.5 dB). Sous bandes utilisées : 1838 à 1842, 3580 à 3600, 7035 à 7045, 10140 à 10150, 14070 à 14099, 18100 à 18109, 21080 à 21120, 24920 à 24929, 28050 à 28150, 50100 à 50500, 144600, 144800 à 144990 Exemples de stations
commerciales
Spectrogramme RTTY 45 Bauds
Spectrogramme RTTY 50 Bauds
Fréquences Utilisées : 3730, 7035, 14230, 21340, 28680, 144500 (FM)
Throb est un nouveau mode d'exploitation du DSP des cartes son. Il utilise la technologie de "Transformée de Fourrier" pour décoder un signal composé de cinq tonalités (MFSK); c'est cette technologie qui est également utilisée pour l'affichage "watterfall". Throb permet des communications en petite puissance sans être gêné par l'effet Doppler. La version ThrobX est une version améliorée mais seulement pour les vitesse de 1 (10 mpm) et 2 bauds (20 mpm) alors Throb peut également utilisé une vitesse de 4 bauds (40mpm). La largeur de bande est de 72 Hz en 1 ou 2 bauds, 144 Hz en 4 bauds et de 94 Hz pour ThrobX. Pour ThrobX, le rapport signal/bruit minimum est de -18.5dB en 1 baud et -17.5dB en 2 bauds; alors que pour Throb il est de -16dB pour 1 baud, -14.5dB pour 2 bauds et de -12dB pour 4 bauds. Fréquences utilisées : 1838, 3580, 7037, 10147, 14080, 18105, 21080, 24929, 28080
Les trois spectrogrammes représentent le même message avec la même échelle à trois vitesses différentes.
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