FT8

FT8 (اختصار لتصميم فرانك-تايلور، تعديل 8-FSK) هو نمط رقمي للاتصالات اللاسلكية يعتمد على مفتاح إزاحة التردد، ويستخدمه هواة اللاسلكي في جميع أنحاء العالم. تم إصداره في 29 يونيو 2017 من قبل مبتكريه جو تايلور (K1JT) وستيف فرانك (K9AN)، كجزء من حزمة برامج WSJT . ^{[ 1 ]}

تم اعتماد FT8 بسرعة، ليصبح الوضع الرقمي الأكثر استخدامًا الذي أبلغت عنه شبكات الرصد الآلي مثل PSK Reporter ^{[ 2 ]} في غضون عامين.

يُعدّ FT8 شكلاً شائعاً من أشكال الاتصالات الرقمية ذات الإشارات الضعيفة، ويستخدمه بشكل أساسي هواة الراديو للتواصل على نطاقات الراديو الخاصة بهم، حيث تتركز معظم حركة البيانات على نطاقات التردد العالي (HF) . ^{[ 3 ]} يتيح هذا النمط للمشغلين إمكانية التواصل حتى في الظروف غير المواتية، مثل تلك التي تحدث أثناء انخفاض النشاط الشمسي ، أو ارتفاع مستوى التشويش اللاسلكي، أو انخفاض طاقة جهاز الإرسال . ^{[ 4 ]} مع التطورات في تكنولوجيا معالجة الإشارات، يمكن للبرامج فك تشفير إشارات FT8 بنسبة إشارة إلى ضوضاء منخفضة تصل إلى -20  ديسيبل في  نطاق ترددي 2500 هرتز، وهي نسبة أقل بكثير من عمليات الإرسال التقليدية بتقنية CW أو SSB . ^{[ 5 ]}

تتضمن تقنية FT8 إرسال كتل رسائل بحجم 77 بت على فترات منتظمة مدتها 15 ثانية، تتكون من 12.64  ثانية للإرسال و2.36  ثانية لفك التشفير، مما ينتج عنه معدل بيانات رقمي يبلغ 6.09  بت/ثانية. يوفر ترميز المصدر معدل نقل بيانات فعال يعادل حوالي 5 كلمات في الدقيقة. تبلغ نسبة الإشارة إلى الضوضاء المطلوبة في  نطاق ترددي 2500 هرتز -21 ديسيبل ، وبالتالي فإن _قيمة Eb / _N0  المقابلة أكبر بمقدار 10 log ₁₀ (2500/6.09) = 26.1 ديسيبل ، أو -21 ديسيبل + 26.1 = 5.1 ديسيبل . ^{[ 1 ]}   

على الرغم من أن عمليات الإرسال عبر تقنية FT8 تتم ضمن فترات زمنية محددة، إلا أن البرنامج قادر على التعامل مع اختلافات بين أنظمة الإرسال والاستقبال تصل إلى ثانية أو ثانيتين. وبشرط ضبط الوقت يدويًا بشكل دوري (على سبيل المثال، باستخدام محطة WWV أو غيرها من محطات البث ذات التوقيت القياسي)، فإن ساعات الوقت الحقيقي التقليدية في أجهزة الكمبيوتر عادةً ما تكون كافية. مع ذلك، يستفيد معظم مستخدمي FT8 من خوادم الوقت المتاحة عبر الإنترنت باستخدام بروتوكول NTP أو إشارات الوقت من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتحقيق دقة زمنية أفضل والحفاظ عليها تلقائيًا.

يُسهم تصحيح الأخطاء الأمامية في تحقيق اتصال موثوق رغم مشاكل الترددات اللاسلكية الشائعة، مثل التلاشي والتداخل، وضعف الإشارات أو تشويشها نتيجةً لضعف مسارات الانتشار، وانخفاض الطاقة المُستخدمة، وعدم كفاءة الهوائيات (كما هو الحال في المناطق الحضرية المكتظة والمحدودة). وفي حال عدم استلام الرسائل المتوقعة أو عدم تأكيد استلامها، يُمكن للبرنامج إعادة إرسالها في الفترة الزمنية التالية.

يمكن لكل رسالة ذات 77 بت أن تحمل ما يصل إلى 13 حرفًا نصيًا. تسمح طريقة التشفير المُدمجة بتبادل بيانات FT8 القياسية، مثل إشارات النداء وتقارير الإشارة ومواقع الشبكة، بكفاءة ضمن هذا الحد. يستخدم البروتوكول التجزئة للتعامل مع إشارات النداء الطويلة أو غير المألوفة، ولكن قد يؤدي ذلك أحيانًا إلى أخطاء في فك التشفير أو تصادمات تُنتج إشارات نداء خاطئة أو تالفة. هذه الأخطاء نادرة، ولكن يمكن الخلط بينها وبين محطات حقيقية أو غريبة، مما قد يُسبب أحيانًا ارتباكًا أو حماسًا مؤقتًا بين المشغلين. ^{[ 1 ]}

التطبيقات

تُستخدم تقنية FT8 في العديد من المجالات، بما في ذلك المسابقات ، ^{[ 6 ] [ 7 ]} واختبار الهوائيات، ^{[ 8 ]} والبحث العلمي. ^{[ 9 ]}

في مجال هواة اللاسلكي، يُعدّ نمط FT8 نمطًا شائعًا للتضمين الرقمي. يعمل هذا النمط بدورة مدتها 15 ثانية، ^{[ 10 ]} ويُكمل عادةً الاتصال اللاسلكي في حوالي 90 ثانية. ويُستخدم عادةً للاتصالات اللاسلكية قصيرة الموجة، والاتصالات بعيدة المدى (DX)، والاتصالات بعيدة المدى. ^{[ 11 ]}

يراقب معظم هواة الراديو ترددات FT8 على نطاقات HF. أثناء تشتت النيازك أو انتشار موجات E المتفرقة، يمكن أحيانًا استقبال إشارات FT8 على نطاق VHF أو UHF من  مسافة تزيد عن 1000 كيلومتر.

لتجنب التداخل والحفاظ على التشغيل الموثوق، خصص هواة اللاسلكي ترددات محددة لتقنية FT8 في كل نطاق من نطاقات الهواة. تشمل ترددات الموجات القصيرة الشائعة 7.074  ميجاهرتز (40 مترًا)، و14.074  ميجاهرتز (20 مترًا)، و21.074  ميجاهرتز (15 مترًا)، و28.074  ميجاهرتز (10 أمتار). ^{[ 12 ]}

• FT8DMC – نادٍ شهير مخصص لهذا النمط الرقمي.
• دليل تشغيل جهاز FT8 – نصائح عملية حول استخدام جهاز FT8 للاتصالات عالية التردد