Aprenda / Guia 7
FT8 e WSPR: sinais fracos que cruzam oceanos
Como funcionam os ciclos de 15 segundos do FT8, o que cada mensagem diz, o WSPR como sonda de propagação e o mapa do PSKReporter.
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Por que esses modos existem
Voz precisa de um sinal bem acima do ruído para ser entendida. Telegrafia aguenta menos. Os modos digitais de sinal fraco vão além: o computador recupera a mensagem de um sinal que o ouvido nem percebe.
O FT8 foi apresentado em 2017 por Joe Taylor, K1JT, e Steve Franke, K9AN, dentro do programa WSJT-X. Em poucos anos virou o modo mais usado nas ondas curtas. Com poucos watts, um sinal de FT8 atravessa continentes com frequência. Com a mesma potência em voz, seria bem mais difícil.
Como o FT8 funciona
O tempo é dividido em ciclos de 15 segundos, alinhados ao relógio: começam nos segundos 0, 15, 30 e 45. Uma estação transmite num ciclo e escuta no seguinte.
- Cada transmissão dura 12,64 segundos. O resto do ciclo é o tempo que o computador tem para decodificar.
- O sinal usa oito tons, separados por 6,25 Hz, e ocupa 50 Hz. Cabem dezenas de estações num trecho de 3 kHz.
- A mensagem tem 77 bits úteis, protegidos por um código corretor de erros forte.
- O programa decodifica até uns 21 dB abaixo do ruído, medido numa largura de 2.500 Hz.
- O relógio do computador precisa estar certo dentro de mais ou menos um segundo. Sem sincronismo pela internet ou por GPS, nada decodifica.
Tudo acontece em USB, em frequências fixas por faixa:
| Faixa | Frequência de sintonia (MHz, USB) |
|---|---|
| 160 m | 1,840 |
| 80 m | 3,573 |
| 40 m | 7,074 |
| 30 m | 10,136 |
| 20 m | 14,074 |
| 17 m | 18,100 |
| 15 m | 21,074 |
| 12 m | 24,915 |
| 10 m | 28,074 |
| 6 m | 50,313 |
O que cada mensagem diz
Um QSO completo em FT8 leva seis transmissões, pouco mais de um minuto. O exemplo abaixo usa os indicativos fictícios do manual do WSJT-X.
| Quem transmite | Mensagem | O que significa |
|---|---|---|
| K1ABC | CQ K1ABC FN42 |
chamada geral de K1ABC, que está no quadrado FN42 |
| G0XYZ | K1ABC G0XYZ IO91 |
G0XYZ responde e informa o seu quadrado |
| K1ABC | G0XYZ K1ABC -19 |
K1ABC diz que recebeu G0XYZ a -19 dB |
| G0XYZ | K1ABC G0XYZ R-22 |
recebido; e você chegou aqui a -22 dB |
| K1ABC | G0XYZ K1ABC RR73 |
tudo confirmado, um abraço |
| G0XYZ | K1ABC G0XYZ 73 |
um abraço, fim |
Três coisas para reparar:
- O quadrado de quatro caracteres é o grid locator, um endereço aproximado no mapa. A região do ABC paulista, por exemplo, fica no GG66.
- O número é a relação entre sinal e ruído em dB, medida pelo programa. Vai de uns -24 até valores positivos. Abaixo de -15 você não ouve nada no alto-falante, e o contato fecha mesmo assim.
- Não há conversa. O FT8 troca indicativo, localização e reportagem, e acabou. Quem quer bater papo usa voz ou telegrafia.
Dá para decodificar sem licença
Receber é livre, e é um ótimo exercício.
O caminho mais curto é a extensão FT8 dos receptores KiwiSDR. Abra um deles, escolha a extensão no menu, selecione a faixa e as mensagens começam a aparecer em texto, com indicativo, quadrado e relação sinal-ruído.
Também dá para instalar o WSJT-X e alimentar o programa com o áudio de um receptor. Nesse caso, cuidado com o atraso: o som de um WebSDR chega ao navegador com um ou dois segundos de demora, e isso pode ser o bastante para o FT8 não decodificar. A extensão do KiwiSDR não tem esse problema, porque decodifica lá no receptor.
WSPR, a sonda de propagação
WSPR (fala-se “whisper”) nasceu antes do FT8, também de Joe Taylor, e tem outro propósito. Não serve para fazer contato. Serve para medir até onde um sinal fraco chega.
- Cada transmissão dura cerca de 110 segundos e começa num minuto par.
- O sinal ocupa uns 6 Hz. Na cascata é um fio que mal se vê.
- A mensagem leva três informações: indicativo, quadrado de quatro caracteres e potência em dBm.
- O programa decodifica sinais mais de 25 dB abaixo do ruído.
As potências são pequenas. É comum ver estações com 1 W, com 200 mW ou menos, recebidas a milhares de quilômetros. Algumas frequências de sintonia: 7,0386 MHz, 10,1387 MHz e 14,0956 MHz, sempre em USB.
Quem recebe manda os registros para um banco de dados público. Cada linha diz quem ouviu quem, quando, em que faixa e com que relação sinal-ruído. São milhões de medições de propagação por dia, feitas por voluntários. Transmitir WSPR exige licença. Receber e reportar, não.
PSKReporter: quem ouviu quem
O PSKReporter é um mapa alimentado pelos próprios programas. Cada estação que roda WSJT-X com a opção ligada envia tudo o que decodificou. O site junta e mostra.
Para quem transmite, a pergunta que ele responde é direta: onde meu sinal chegou nos últimos minutos. Para quem só escuta, ele é o melhor mapa de propagação em tempo real que existe.
- Escolha a faixa (por exemplo, 20 m) e o modo FT8.
- Peça os sinais recebidos por um país ou por um quadrado, como GG66.
- Veja de onde vêm as estações que estão chegando ali agora.
- Troque de faixa e compare.
Se 10 metros mostra linhas do Brasil para a Europa, a faixa está aberta, diga o que disser o índice solar do dia.
O que observar na escuta
- Em 7.074 kHz à noite e 14.074 kHz de dia, o bloco de FT8 está quase sempre cheio.
- Compare a relação sinal-ruído da mesma estação ao longo de uma hora. Você vê a faixa abrindo ou fechando em números.