WSJT (software de radioaficionados)

WSJT-X es un programa informático utilizado para la comunicación por radio de señales débiles entre radioaficionados . El programa fue escrito inicialmente por Joe Taylor, K1JT , pero ahora es de código abierto y está desarrollado por un pequeño equipo. Las técnicas de procesamiento de señales digitales en WSJT-X hacen que sea sustancialmente más fácil para los radioaficionados emplear modos de propagación esotéricos , como la dispersión de meteoritos de alta velocidad y el rebote lunar . ^[2] Además, WSJT puede enviar informes de señales a redes de detección como PSK Reporter . ^[2]

WSJT, el predecesor de WSJT-X, fue lanzado originalmente en 2001 y ha sufrido varias revisiones importantes. Se han añadido y eliminado modos de comunicación del software a lo largo de su desarrollo. Desde 2005, el software se ha publicado como software de código abierto bajo la Licencia Pública General de GNU . Este cambio de licencia requirió reescrituras sustanciales y tardó varios meses en completarse. Aunque Joe Taylor fue el desarrollador original (y todavía actúa como mantenedor), varios programadores están actualmente involucrados en la escritura del software. La última versión de WSJT (que no debe confundirse con WSJT-X) está escrita en Python y C , con varias utilidades escritas en Fortran . ^[3]

Las versiones de WSJT hasta la 7.06 r1933 (conocida coloquialmente como WSJT7) y anteriores eran agregaciones de versiones anteriores y, como tal, WSJT7 contenía 16 modos diferentes (FSK441, JT6M, variantes A - C de JT65, JT2, variantes A - G de JT4, WSPR y una vista previa de JT64A). A partir de la versión 8.0 (conocida coloquialmente como WSJT8), los modos disponibles cambiaron por completo, de modo que WSJT8 ahora ofrece 5 modos diferentes (JTMS, ISCAT, JT64A, JT8 y Echo), ninguno de los cuales es compatible con WSJT7 o versiones anteriores. ^[4] Esta incompatibilidad con versiones anteriores incluye JT64A, de modo que la versión preliminar de JT64A en WSJT7 no puede comunicarse con la versión estable de JT64A en WSJT8. A partir de mayo de 2018 ^[actualizar], la última versión de WSJT es WSJT10.

El software pone énfasis general en el funcionamiento con señales débiles y técnicas DSP avanzadas ; sin embargo, los modos de comunicación dependen de diferentes modos de propagación ionosférica y pueden usarse en muchas bandas diferentes . ^[5]

Los modos de comunicación de WSJT se pueden dividir en modos rápidos y lentos. Mientras que los modos rápidos envían carácter por carácter sin corrección de errores, los modos lentos apuntan a optimizar el uso mínimo de QRO (alta potencia). A partir de WSJT10, los modos rápidos admitidos son JTMS, FSK441, ISCAT y JT6M, y los modos lentos son JT65 y JT4. ^[2] WSJT-X 1.8 implementa además los modos "lentos" JT9, FT8 y QRA64. Algunos modos tienen submodos derivados con un espaciado de tono más grande. ^[2] Se incluyen otros dos modos, WSPR y Echo, para medir la propagación y probar el eco de rebote lunar . ^[2]

FSK441 , introducido en 2001 como el primer modo de comunicaciones incluido con WSJT, ^[3] está diseñado para soportar la comunicación por dispersión de meteoritos utilizando estelas de meteoritos que reflejan la radio . ^[2] Las ráfagas de señal creadas por dichas estelas se conocen comúnmente como "pings", debido a su sonido característico. Dichos pings pueden ser tan cortos como una décima de segundo y llevar suficiente información para completar al menos una etapa de un contacto . ^[6] FSK441 emplea modulación por desplazamiento de múltiples frecuencias utilizando cuatro tonos, a una velocidad de datos de 441 baudios . Debido a la elección de códigos de caracteres en el protocolo, se sincroniza automáticamente y no requiere un tono de sincronización explícito. ^[6] FSK441 se utiliza generalmente en las bandas de aficionados de 2 metros y 70 centímetros . Los contactos pueden producirse en casi cualquier momento (es decir, no es necesario que haya una lluvia de meteoritos en curso) a distancias de hasta 1400 millas (2250 km). ^[6]

Los mensajes transmitidos incluyen al menos un espacio, el algoritmo de decodificación FSK441 utiliza ese carácter de espacio como palabra de sincronización para una sincronización sin sobrecarga. ^[6]

Este modo ya no está incluido en WSJT-X a partir de la versión 2.1.2.

El JT6M , introducido a finales de 2002, ^[7] está pensado para la dispersión de meteoritos y otras dispersiones ionosféricas de señales, y está especialmente optimizado para la banda de 6 metros . El modo también emplea modulación por desplazamiento de frecuencia múltiple, pero a 44 tonos. Uno de los tonos es un tono de sincronización, lo que deja 43 tonos para transportar datos (un tono por carácter en el conjunto de caracteres, que incluye alfanuméricos y algo de puntuación ). La velocidad de símbolo es de 21,53 baudios; la velocidad de datos real tal como está codificada para la transmisión es de 14,4 caracteres por segundo. El modo es conocido por sonar "un poco como música de flautín ". ^[7]

Este modo ya no está incluido en WSJT-X a partir de la versión 2.1.2.

El JT65 , desarrollado y lanzado a fines de 2003, ^[3] está destinado a señales extremadamente débiles pero de variación lenta, como las que se encuentran en rutas de dispersión troposférica o Tierra-Luna-Tierra ( EME , o "rebote lunar"). ^[2] Puede decodificar señales muchos decibeles por debajo del nivel de ruido en una banda de 2500 Hz (tenga en cuenta que la relación señal-ruido en una banda de 2500 Hz es aproximadamente 28 dB menor que la relación señal-ruido en una banda de 4 Hz, que está más cerca del ancho de banda del canal de un tono JT65 individual), y a menudo puede permitir que los aficionados intercambien con éxito información de contacto sin que las señales sean audibles para el oído humano. Al igual que los otros modos, se emplea la modulación por desplazamiento de frecuencia múltiple; a diferencia de los otros modos, los mensajes se transmiten como unidades atómicas después de ser comprimidos y luego codificados con un proceso conocido como corrección de errores hacia adelante (o "FEC"). La FEC agrega redundancia a los datos, de modo que todo un mensaje puede recuperarse con éxito incluso si el receptor no recibe algunos bits . (El código particular utilizado para JT65 es Reed-Solomon ). Debido a este proceso FEC, los mensajes se decodifican correctamente o no se decodifican en absoluto, con una probabilidad muy alta. Una vez codificados los mensajes, se transmiten utilizando MFSK con 65 tonos. ^[8]

Los operadores también han comenzado a utilizar el modo JT65 para contactos en las bandas de HF , a menudo utilizando QRP (potencia de transmisión muy baja); ^[9] si bien el modo no estaba originalmente pensado para tal uso, su popularidad ha dado lugar a que se añadieran varias características nuevas a WSJT para facilitar la operación de HF.

JT9 , destinado al uso en frecuencias medias y altas, se introdujo en WSJT-X, que en ese momento era una versión experimental de WSJT. ^[10] Utiliza la misma codificación lógica que JT65, pero modula a una señal 9-FSK. Con intervalos de transmisión de 1 minuto, JT9 ocupa menos de 16 Hz de ancho de banda. (JT9 también tenía versiones diseñadas para intervalos de transmisión más largos de 2 minutos, 5 minutos, 10 minutos o 30 minutos. Esas versiones extendidas ocupaban cada vez menos ancho de banda y permitían la recepción de señales aún más débiles).

Joe Taylor, K1JT, anunció el 29 de junio de 2017 la disponibilidad de un nuevo modo en el software WSJT-X, FT8 . ^[11] FT8 significa "diseño Franke-Taylor, modulación 8-FSK" y fue creado por Joe Taylor, K1JT y Steve Franke, K9AN. Se describe como diseñado para "transmisiones de múltiples saltos donde las señales pueden ser débiles y desvanecerse, las aperturas pueden ser cortas y se desea completar rápidamente QSO confiables y confirmables ".

Según Taylor, las características importantes de FT8 son:

• Duración de la secuencia T/R: 15 s
• Longitud del mensaje: 75 bits + CRC de 12 bits
• Código FEC: (174,87) LDPC
• Modulación: 8-FSK, velocidad de modulación = 6,25  baudios ; espaciado de tono = 6,25  Hz
• Forma de onda: fase continua, envolvente constante
• Ancho de banda ocupado: 50 Hz
• Sincronización: tres conjuntos Costas 7x7 (inicio, mitad y final de la transmisión)
• Duración de la transmisión: 79*1920/12000 = 12,64 s
• Umbral de decodificación: -24 dB (con decodificación a priori )
• Comportamiento operativo: similar al uso de HF de JT9, JT65
• Decodificador múltiple: encuentra y decodifica todas las señales FT8 en la banda de paso
• Secuenciación automática después del inicio manual de QSO

En comparación con los llamados "modos lentos" (JT9, JT65, QRA64), el FT8 es unos decibeles menos sensible, pero permite completar QSO cuatro veces más rápido. El ancho de banda es mayor que el del JT9, pero aproximadamente una cuarta parte del del JT65A y menos de la mitad del del QRA64. En comparación con los "modos rápidos" (JT9E-H), el FT8 es significativamente más sensible, tiene un ancho de banda mucho más estrecho, utiliza la cascada vertical y ofrece decodificación múltiple sobre toda la banda de paso mostrada. El modo también admite la decodificación de dos pasadas y el uso de " información a priori (ya conocida) a medida que se acumula durante un QSO". ^[2]

En 2019, Taylor et al. introdujeron FT4, un protocolo experimental similar a FT8 pero con una secuencia T/R más corta para intercambios de competencias más rápidos. FT4 logra este aumento de velocidad mediante el uso de modulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana y un ancho de banda de 90 Hz. ^{[12] [13]}

Existen paquetes de software alternativos disponibles para JT65, entre ellos MultiPSK (un paquete comercial desarrollado por F6CTE), ^[14] y JT65-HF HB9HQX Edition (un paquete de software gratuito derivado del proyecto JT65-HF desarrollado por W6CQZ). ^[15] El software JT65-HF HB9HQX Edition, junto con el código fuente, se puede obtener de SourceForge. ^[16]

^{En los números de octubre [17]} y noviembre de 2010 ^[18] de CQ Amateur Radio se publicó una serie de artículos sobre el uso del software JT65-HF original . Y MSHV ^[19] de LZ2HV recompilado a partir del código fuente de WSJT-X con una implementación de interfaz gráfica de usuario diferente para sistemas operativos Linux y Windows.

• Sitio web oficial del WSJT
• Información oficial del proyecto de código abierto WSJT
• Sitio web italiano de FT8