Digimode Realtime

Digimodes (digitale modi) zijn manieren om via radio digitale data te verzenden en ontvangen. In tegenstelling tot spraak (SSB/FM) of morsecode (CW) worden berichten door software gecodeerd en gedecodeerd. Dit maakt communicatie mogelijk met extreem zwakke signalen, ver onder het ruisniveau dat met het menselijk oor hoorbaar zou zijn.

FT8

FT8 (Franke-Taylor design, 8-FSK modulation) is verreweg de populairste digimode. Ontwikkeld door Joe Taylor (K1JT) en Steve Franke (K9AN) in 2017. Berichten duren precies 12,6 seconden en bevatten callsigns, locators en signaalrapporten. FT8 kan signalen decoderen tot −24 dB onder het ruisniveau, waardoor verbindingen over duizenden kilometers mogelijk zijn met minimaal vermogen.

FT4

FT4 is de snellere variant van FT8, ontworpen voor contest-gebruik. Berichten duren slechts 6,2 seconden: de helft van FT8. De gevoeligheid is iets minder (−17,5 dB), maar de hogere snelheid maakt het ideaal voor kortere QSO's.

WSPR

WSPR (Weak Signal Propagation Reporter, uitgesproken als "whisper") is speciaal ontworpen om propagatiecondities te monitoren. Een WSPR-bericht duurt bijna 2 minuten en bevat callsign, locator en zendvermogen. Door het lage datavolume kan WSPR signalen decoderen tot −28 dB onder de ruis. Zenders gebruiken vaak slechts 200 mW of minder.

ka9q-radio is een open-source SDR-suite ontwikkeld door Phil Karn (KA9Q), een veteraan in de radio- en internet-wereld. De software is ontworpen voor hoge prestaties en lage latency, en maakt optimaal gebruik van breedbandige SDR-ontvangers zoals de RX888 MkII.

Gelijktijdige dekking van het hele HF-spectrum

Waar traditionele SDR-software één ontvangstkanaal verwerkt, kan ka9q-radio het volledige digitale signaal van de RX888 (0–30 MHz, 64 MS/s) in realtime verdelen over tientallen gelijktijdige decoders. FT8 op 20m, FT4 op 30m en WSPR op 40m worden tegelijkertijd en continu gedecodeerd, zonder enige handmatige bandkeuze.

Van signaal naar log

ka9q-radio schrijft gedecodeerde spots direct naar logbestanden (één per mode). Een eigen brug-service leest deze continu mee, verrijkt elk spot met bandinfo, en publiceert het via MQTT. Vandaar belandt het via onze datacache op deze pagina.

Voordelen ten opzichte van OpenWebRX

• Geen webserver overhead: puur signaalverwerking
• Alle banden tegelijk, geen handmatige omschakeling
• Lagere CPU-belasting door efficiëntere DSP-pipeline
• Direct ontworpen voor 16-bit ADC's zoals de RX888

De YouLoop hangt op ongeveer 10 meter hoogte. De loop is zo opgehangen dat je er doorheen naar het westen kijkt, de as van de loop is dus oost-west gericht, terwijl het vlak van de loop noord-zuid staat.

Ontvangstpatroon

Een magnetische loopantenne zoals de YouLoop heeft een directioneel figuur-8 stralingspatroon:

• Beste ontvangst: uit noordelijke en zuidelijke richtingen (in het vlak van de loop)
• Nullen (minimaal): uit oostelijke en westelijke richtingen (langs de as van de loop)

Dit kenmerk is handig om lokale stoorbronnen te onderdrukken door de antenne te draaien. Voor HF-signalen die via de ionosfeer reizen (skywave) is het patroon in de praktijk nagenoeg omnidirectioneel, omdat de signalen vanuit alle richtingen en onder verschillende hoeken binnenkomen.

De weg van een radiosignaal naar de spots op deze pagina verloopt volledig geautomatiseerd:

1. Antenne: De YouLoop vangt het radiosignaal op (0–30 MHz)
2. RX888 MkII: Digitaliseert het volledige HF-spectrum in één keer (64 MS/s, 16-bit)
3. ka9q-radio: Decodeert FT8/FT4/WSPR gelijktijdig op alle banden en schrijft spots naar logbestanden
4. zelfbouw script: Leest de logbestanden mee en publiceert spots via MQTT (sdr/{mode}/{band})
5. MQTT-bridge (PHP): Normaliseert en slaat elke spot op in Redis met statistieken
6. Website: Deze pagina toont de data realtime via Server-Sent Events (SSE)

De volledige keten draait 24/7. Elke gedecodeerde spot verschijnt binnen een seconde op deze pagina. De database bewaart spots van de afgelopen 48 uur.

Alle banden tegelijk

De RX888 MkII samples het volledige HF-spectrum van 0 tot 30 MHz in één keer. Ka9q-radio verdeelt deze breedbandige datastream in realtime over alle banden: 160m, 80m, 40m, 30m, 20m, 17m, 15m, 12m en 10m worden gelijktijdig en continu gedecodeerd. Er is geen handmatige bandkeuze meer nodig, overdag en 's nachts worden alle banden op hetzelfde moment gemonitord.

In de SIGNAAL-kolom zie je voor spots van onze ka9q-radio ontvanger een waarde als S24 in plaats van een dB-getal. Dat is de Costas sync score: een andere maatstaf dan SNR.

Wat is het wel?

FT8 en FT4 bevatten een vast synchronisatiepatroon: een 7×7 Costas array met tonenreeks 3,1,4,0,6,5,2. Dit patroon zit drie keer in elk bericht (begin, midden en einde) voor redundantie bij fading en frequentie-offsets. De decoder zoekt in de FFT naar pieken op exact de verwachte posities en vergelijkt die energie met de omliggende ruis. De uitkomst is de sync score: een hogere waarde betekent een duidelijker herkenbaar synchronisatiepatroon en daarmee een betrouwbaardere decode. Lage kandidaten worden weggefilterd of lager geprioriteerd.

Wat is het niet?

De sync score is geen SNR in dB. Je kunt de waarde niet vergelijken met de signaalrapporten die stations aan elkaar uitwisselen in een QSO (zoals −15 dB). Er is geen vaste formule om een sync score naar SNR om te rekenen, de score hangt af van de lokale ruis precies op de Costas-tonen, niet van de gemiddelde bandruis zoals WSJT-X die meet.

WSJT-X berekent wel een echte SNR op basis van de energie van het volledige bericht ten opzichte van de bandruis, vandaar het verschil. In de ft8_lib-broncode staat letterlijk int snr = 0; // TODO: compute SNR op de plek waar een echte SNR-berekening zou moeten staan. Ka9q-radio (dat ft8_lib gebruikt), geeft de sync score daarom door op de SNR-positie in het logformaat.

Hoe interpreteer je de waarde?

Deze indeling is consistent met hoe ft8_lib kandidaten sorteert en filtert, maar er bestaat geen officiële specificatie.