FT8协议研究笔记

科技前沿 • 2025-03-13 22:48 • 阅读 61

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FT8是一种专为业余无线电台之间进行快速、准确通信而设计的数字协议，尤其在弱信号条件下表现出色。FT8协议只占用50Hz的带宽，可以解码人耳难以辨别的微弱信号。即使在高楼林立的社区，使用普通的手持天线也可以与欧洲等地进行通信。

FT8使用八音连续相位频移键控（CPFSK）进行通信。每个传输周期中，包含77个用户信息位、14个校验信息位和83个纠错信息位，总计174个位。在这174个位的前面、中间和后面，分别添加了固定的7个音符作为同步信息，它们分别是：3、1、4、0、6、5、2。这些同步信息在解码时用于定位。

总计传输的位数为：21个同步音符 * 3个位/音符 + 174个信息位 = 237个位。将237个位平均分成音符，即237个位 / 3个位/音符 = 79个音符。

下面是79个音符示例：

0000000000

传输时间为12.64秒，基准频率为1500Hz，频率间隔为6.25Hz。每个音符编码3个位。

因此，整个传输过程中总共传输了79个音符。

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信道符号（音符）	FT8 Bits
0	000
1	001
2	011
3	010
4	110
5	100
6	101
7	111

注意：表中的二进制值并不完全是按从小到大的顺序排列。

每个传输周期为15秒，实际有效传输时间为12.64秒，静默时间为2.36秒。每次传输的有效信息仅为77位，传输效率相对较低，但其优点在于占用带宽较少且具有较强的抗干扰能力。

FT8波形的起始部分显示了信号包络在前20毫秒内逐渐上升的过程。

下面的代码是用Matlab模拟FT8的音，共5秒，听着是熟悉的FT8声音，但肯定解码不出，不完整，也没有处理为连续相位，后面继续研究。

fs = 22050; % 采样频率，Hz t = 0:1/fs:0.16; % 时间序列 bf = 1500; % 信号频率 y1 = 1*cos(2*pi*bf*t); y2 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*1)*t); y3 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*2)*t); y4 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*3)*t); y5 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*4)*t); y6 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*5)*t); y7 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*6)*t); y8 = 1*cos(2*pi*(bf+6.25*7)*t); y = [y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7,y1,y2,y8,y3,y5,y6,y4,y7]; sound(y, fs);

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