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键盘数字模式:PSK31、RTTY、Olivia 与 JS8Call 各自擅长什么

摘要

除了 FT8,短波上还跑着一堆数字模式。它们的分工其实很清楚:有的拼速度,有的拼键盘聊天,有的专门用来在极差条件下把话传出去。

FT8 之外还有一整个家族

过去几年,FT8 几乎成了"数字模式"的代名词。它的特点是高度结构化:报文只有 75 比特,按固定的 15 秒周期收发,双方交换的内容基本就是呼号、网格和信号报告,一轮通联几十秒结束。

效率很高,但有个明显的缺口——它不能说人话。

如果你想在数字模式里真的聊几句,或者想传一段自由文本,FT8 就不合适了。好在短波上的数字模式远不止 FT8,下面这几个各有各的位置。

PSK31:为键盘聊天而生

PSK31 在 1998 年由 G3PLX 推出,用相位键控代替频移键控,占用带宽只有约 31 Hz。

这个带宽数字意义很大。RTTY 通常要占 170 Hz 甚至更宽的频移,而 PSK31 只要 31 Hz,意味着同一段频谱里能塞下好几路并行的通联,在拥挤的波段上尤其占便宜。

它的收发是实时的:你打字,对方屏幕上几乎同时出现;对方打字,你屏幕上出现。这种体验非常接近网络聊天,也是它在 FT8 出现之前长期占据 HF 数字模式主流的原因。

另一个优点是功率效率。同样一段路径,RTTY 可能需要约 50 瓦才能维持通联,PSK31 用 5 瓦甚至更低就能稳定抄收。它对选择性衰落也有不错的抑制能力——长距离路径上信号忽强忽弱时,PSK31 的相位调制比频移调制更抗得住。

缺点是速度慢。人与人打字聊天够用,但传文件、传表单就不合适了。

RTTY:最古老的数字模式,仍然是比赛主力

RTTY(无线电报打字)的历史比个人电脑早几十年。它使用 Baudot 五比特编码,mark 和 space 两个音之间间隔 170 Hz,标准速率 45.45 波特,每个字符约 163 毫秒。

早期的爱好者真的在用机械电传机——Model 15、Model 28 那种一百多磅重、把收到的字符实时打在纸卷上的机器。现在大家都用软件解码(MMTTY、fldigi、N1MM 之类),但信号本身七十年没变过。

它在弱信号条件下的表现不如新一代模式,但胜在简单、可靠、工具链成熟,而且比赛支持度极高。大型国际比赛里,短波上同时有成百上千个 RTTY 信号并不罕见。想参与数字模式比赛,RTTY 是绕不开的。

Olivia:条件最差的时候靠它

Olivia 是一种 MFSK 类的模式,设计目标只有一个——在极端恶劣的条件下把数据传过去。

它的带宽可以配置,通常在 125 Hz 到 2 kHz 之间。速率很慢,比 FT8 和 PSK31 都慢,但纠错能力非常强:在信噪比低到噪声以下 10 到 14 dB 的时候仍能解码。

正因为这种稳健性,不少应急通信团体直接把 Olivia 列为推荐的灾难通信用模式。当传播烂到所有常规模式都失效、但你又必须把一段消息传出去的时候,Olivia 的价值就体现出来了。

同一家族的 MFSK16、MFSK32 也是类似思路,MFSK16 带宽约 316 Hz,同样以抗噪著称。

JS8Call:FT8 的骨架,聊天的皮

JS8Call 基于 FT8 的协议,但做了一件关键的事:把结构化报文换成了自由文本。

你可以像打字聊天一样输入任意内容,速度比 FT8 慢,但在弱信号下的鲁棒性和 FT8 是同一量级。更有意思的是它支持存储转发——消息可以经由中间台站接力转发,也可以留给对方等对方上线再取。

这两个特性让它在两个群体里特别受欢迎:一是想在传播很差的时候自由聊天的爱好者,二是关注离网通信和应急通信的人。前者看重它的对话能力,后者看重"没有中继、没有服务器、没有人值守,也能把消息送到"的能力。

顺带一提:SSTV 和 FT4

SSTV(慢扫描电视) 用普通的单边带通道传送静止图像,一张图大约需要 30 秒到 2 分钟,常见格式有 Martin、Scottie、Robot 几种。它的国际呼叫频点 14.230 MHz 大概是短波上辨识度最高的数字频点之一——听到那串有节奏的哨音,就知道有人在发图。

FT4 是 FT8 的加速版本,把周期从 15 秒压到 7.5 秒,牺牲一点弱信号性能换取更快的通联速度,主要在比赛里用。

用什么软件

不同模式对应的软件不太一样:

  • WSJT-X:FT8、FT4、JT65、WSPR 等一系列弱信号模式

  • fldigi:PSK31、RTTY、Olivia、MFSK 等键盘类模式,覆盖面最广

  • MMTTY / N1MM Logger:RTTY 与比赛场景

  • JS8Call:独立软件,只为 JS8 服务

硬件上,所有 HF 数字模式统一使用 USB(上边带)。如果电台内置 USB 声卡,一条 USB 线就能同时搞定音频和频率控制,这是目前最省事的方案。

频点方面,各波段都有长期形成的"习惯频点",例如 20 米波段上 FT8 常在 14.074 MHz 附近、PSK31 在 14.070 MHz 附近、RTTY 在 14.080 MHz 附近、JS8Call 在 14.078 MHz 附近,40 米波段也有各自的对应位置。要注意这些是国际惯例而非法规固定值,实际使用前最好先听几分钟,确认本地活跃位置再发射。

怎么选

  • 想快速刷 DX、测传播:FT8

  • 想打字聊天、带宽又要省:PSK31

  • 想参加数字模式比赛:RTTY

  • 传播极差但消息必须送达:Olivia

  • 想自由聊天又要有 FT8 那样的穿透力,或者关注离网应急:JS8Call

  • 想传图片:SSTV

它们之间不是替代关系。多数活跃的数字模式爱好者,机器上同时装着三四个软件,看当天的传播和心情决定开哪个。


参考来源

  • Foundation Amateur:《Amateur Radio data modes used in the UK》

  • Radio Hobbyist:《Ham Radio Digital Frequencies Chart — FT8, PSK31, SSTV & More》

  • Practice Test Geeks:《Ham Radio Modes: Complete Guide to RTTY, FT8, SSB, CW, and Digital Operating》

  • Ham HQ:《Common HF Digital Frequencies》

  • OERadio:《VARA Modem: Fast HF Data Transfer for Winlink and Emcomm》

文中频点为国际通行惯例,非强制规定;发射前请先确认当地频段规划与波段使用情况。

END