【题目编号】MC1-0915
【题目】下列哪些通信方式可用于流星余迹和对流层散射通信实验?
【答案】A
[A]FT4
[B]APRS
[C]QPSK31
[D]MT63
考点速览
题目问哪种通信方式能用于流星余迹散射与对流层散射实验,答案给的是 FT4。判断依据不在模式是否新潮,而在它能不能应付这类传播的两个特征:信号极弱,并且可用窗口极短。
散射传播为什么挑剔模式
流星余迹散射利用流星体冲入大气层烧蚀留下的电离余迹来反射电波。余迹的电子密度先升后降,可用时间往往只有零点几秒到几十秒,信号强度还起伏剧烈。对流层散射则依赖对流层中气团折射率不均匀造成的散射,传播损耗极大,收到的信号同样微弱且不断波动。
这两类传播对通信模式提出双重约束。灵敏度要足够高,能在噪声里把微弱信号解出来;单次收发周期要足够短,才能抓住转瞬即逝的窗口完成一次呼叫与应答。周期动辄十几秒甚至更长的模式,等它走完一个周期,余迹早已衰减殆尽。
FT4 的周期与调制
FT4 是 WSJT-X 协议族里的快速模式,一个收发周期是七点五秒,其中有效传输约四点四八秒,比 FT8 的十五秒周期快一倍。它采用四音调频移键控,用高斯滤波器整形以压缩带宽,占用带宽约八十赫兹,在很窄的频道里也能正常工作。
这样的设计正好对上散射传播的要求:周期短,一次完整的呼叫与应答只需几十秒;灵敏度高,弱到听不见的信号也能解码。正因如此,FT4 被广泛用于流星余迹散射和对流层散射这一类快衰落、弱信号的实验场合。
逐项辨析
选项 A 的 FT4 周期短、弱信号性能好,适合散射实验,是本题答案。
选项 B 的 APRS 即自动分组报告系统,建立在分组无线电协议之上,工作在甚高频和特高频,主要传输位置报告、气象数据与简短消息,依赖相对稳定、可持续的链路。它没有为极弱信号和瞬时窗口做优化,链路上一次分组丢失只能靠重传,遇到流星余迹这类短窗口无从谈起。
选项 C 的 QPSK31 属于 PSK31 一族的窄带数字模式,占用带宽只有几十赫兹,速率低,靠较长的符号持续时间换取信噪比增益,面向的是短波电离层传播上的慢速键盘对键盘通联。它的节律是慢慢聊,与散射实验要求的快速往返背道而驰。
选项 D 的 MT63 是为短波设计的高冗余模式,用多个并行音调传送数据,并加长久交织,专门对付突发噪声与深衰落。交织在提高抗扰能力的同时引入了数秒甚至更长的编码延迟,一次传输占用时间很长,无法适应流星余迹的短窗口,其设计频段也与实验常用波段不匹配。
易混淆点
弱信号数字模式大体分两派:一派追求极限灵敏度,周期长、速率低,典型用途是月面反射;另一派追求快速往返,周期短,牺牲一点灵敏度换取时间,FT4 属于后者。散射实验要的是后者,判断时盯着单次周期这一栏就不会选错。
实验时的配套做法
模式选对了,还要有相配的操作习惯。散射传播的信号往往带有明显快衰落,接收端要尽量压低本底噪声,低噪声前置放大器与低损耗馈线能明显提高解码成功率。发射端通常把功率用足,并选择低仰角、增益合适的天线把能量压向余迹可能出现的高度。流星余迹实验常按流星雨的极大时刻安排联络,双方事先约好频率与时隙,依靠流星出现的随机性反复尝试;对流层散射实验则多用大功率与高增益天线,通信距离常在数百公里量级。周期短的数字模式之所以受青睐,正是因为每一次成功的机会都稍纵即逝,慢一步就错过整个窗口。
应试要点
抓住两条硬指标:能不能在极弱信号下解出来,以及一次收发要多久。FT4 的周期是七点五秒,是为数不多能同时满足散射实验两项要求的常用模式;APRS 面向稳定链路的数据报送,QPSK31 面向短波慢速聊天,MT63 靠长交织抗短波衰落,都不适配瞬时窗口。