20.2. 慢速模式

20.2.1. FST4

FST4 提供 15、30、60、120、300、900 和 1800 秒的 T/R 序列长度。子模式的名称为 FST4-60、FST4-120 等，附加数字表示以秒为单位的序列长度。一个 24 位循环冗余校验附加到 77 位消息负载上，以创建 101 位的消息加 CRC 字。前向纠错使用 (240,101) LDPC 码。发射由 160 个符号组成：120 个各两位的信息承载符号，与五组八个预定义的同步符号交错。调制使用 4 音调频移键控，带有高斯平滑的频率转换。

20.2.2. FT4

FT4 中的前向纠错使用低密度奇偶校验码，具有 77 个信息位、一个 14 位循环冗余校验和 83 个奇偶校验位，组成 174 位的码字。因此称为 LDPC (174,91) 码。同步使用四个 4×4 Costas 阵列，并且在每次发射的开始和结束处插入上升和下降符号。调制是 4 音调频移键控，带有高斯平滑的频率转换。键控速率为 12000/576 = 20.8333 波特。每个发射符号携带两位，因此信道符号总数为 174/2 + 16 + 2 = 105。总带宽为 4 × 20.8333 = 83.3 Hz。

20.2.3. FT8

FT8 使用与 FT4 相同的 LDPC (174,91) 码。调制是 8 音调频移键控，速率为 12000/1920 = 6.25 波特。同步使用在每次发射的开始、中间和结束处的 7×7 Costas 阵列。发射符号携带三位，因此信道符号总数为 174/3 + 21 = 79。总占用带宽为 8 × 6.25 = 50 Hz。

20.2.4. JT4

JT4 中的前向纠错使用强卷积码，约束长度 K=32，码率 r=1/2，并有一个零尾。这一选择导致编码消息长度为 (72+31)×2 = 206 个信息承载位。调制是 4 音调频移键控，速率为 11025/2520 = 4.375 波特。每个符号携带一个信息位（最高有效位）和一个同步位。用于卷积编码的两个 32 位多项式具有十六进制值 0xf2d05351 和 0xe4613c47，编码位的顺序由交织器加扰。伪随机同步向量是以下序列（每行 60 位）：

000011000110110010100000001100000000000010110110101111101000 100100111110001010001111011001000110101010101111101010110101 011100101101111000011011000111011101110010001101100100011111 10011000011000101101111010

20.2.5. JT9

JT9 中的前向纠错使用与 JT4 相同的强卷积码：约束长度 K=32，码率 r=1/2，并有一个零尾，导致编码消息长度为 (72+31)×2 = 206 个信息承载位。调制是九音调频移键控，9-FSK，速率为 12000.0/6912 = 1.736 波特。八个音调用于数据，一个用于同步。八个数据音调意味着每个发射信息符号携带三个数据位。十六个符号间隔用于同步，因此一次发射总共需要 206/3 + 16 = 85（向上取整）个信道符号。同步符号是发射序列中编号为 1、2、5、10、16、23、33、35、51、52、55、60、66、73、83 和 85 的符号。JT9A 的 9-FSK 调制的音调间隔等于键控速率，1.736 Hz。总占用带宽为 9 × 1.736 = 15.6 Hz。

20.2.6. JT65

JT65 协议的详细描述发表于 2005 年 9-10 月号的 QEX。一个 Reed Solomon (63,12) 纠错码将 72 位用户消息转换为 63 个六位信息承载符号的序列。它们根据以下伪随机序列与另外 63 个同步信息符号交错：

100110001111110101000101100100011100111101101111000110101011001 101010100100000011000000011010010110101010011001001000011111111

同步音调通常在序列中具有"1"的每个间隔中发送。调制是 65-FSK，速率为 11025/4096 = 2.692 波特。音调之间的频率间隔对于 JT65A 等于键控速率，对于 JT65B 和 JT65C 分别大 2 倍和 4 倍。对于 EME QSO，信号报告 OOO 有时用于代替数字信号报告。它通过反转发射序列中的同步和数据位置来传达。用于 RO、RRR 和 73 的简写消息完全省略了同步向量，并使用 16384/11025 = 1.486 秒的时间间隔用于交替音调对。较低频率与长消息中使用的同步音调的频率相同，频率间隔为 110250/4096 = 26.92 Hz 乘以 n（对于 JT65A），其中 n = 2、3、4 分别用于传达消息 RO、RRR 和 73。

20.2.7. Q65

Q65 旨在用于散射、EME 和其他极端弱信号应用。前向纠错使用专门设计的 (65,15) 分组码，具有六位符号。两个符号从码中被"打孔"且不发送，从而产生有效的 (63,13) 码，其中 k = 13 个信息符号由 n = 63 个信道符号携带。被打孔的符号包括从 13 个信息符号计算出的 12 位 CRC。CRC 用于将误解码率降低到非常低的值。一个分布在一次发射中的 22 符号伪随机序列作为"音调 0"发送并用于同步。因此 Q65 发射中的信道符号总数为 63 + 22 = 85。Q65 提供 15、30、60、120 和 300 秒的 T/R 序列长度，子模式 A - E 具有 1、2、4、8 和 16 倍符号速率的音调间隔。子模式名称包括序列长度的数字和音调间隔的字母，如 Q65-15A、Q65-120C 等。占用带宽为 65 倍音调间隔，范围从 19 Hz（Q65-300A）到最大 1733 Hz（Q65-15C、Q65-30D 和 Q65-60E）。

20.2.8. WSPR

WSPR 旨在使用低功率信标式发射探测潜在的无线电传播路径。WSPR 信号使用压缩数据格式携带呼号、Maidenhead 网格定位器和功率电平，具有强大的前向纠错和窄带 4-FSK 调制。该协议在 2500 Hz 带宽内信噪比低至 -31 dB 时仍然有效。

WSPR 消息可以具有以下示例所示的三种可能格式之一：

• 类型 1：K1ABC FN42 37
• 类型 2：PJ4/K1ABC 37
• 类型 3：<PJ4/K1ABC>FK52UD 37

类型 1 消息包含标准呼号、4 字符 Maidenhead 网格定位器和以 dBm 为单位的功率电平。类型 2 消息省略网格定位器但包含复合呼号，而类型 3 消息用 15 位哈希码替换呼号，并包含 6 字符定位器以及功率电平。无损压缩技术将所有三种消息类型压缩到恰好 50 位用户信息中。标准呼号需要 28 位，4 字符网格定位器需要 15 位。在类型 1 消息中，剩余的 7 位传达功率电平。在消息类型 2 和 3 中，这 7 位传达功率电平以及通常用于呼号和定位器的字段的扩展或重新定义。这些压缩技术共同构成了将用户消息"信源编码"为尽可能少的位数。

WSPR 使用约束长度 K=32、码率 r=1/2 的卷积码。卷积将 50 个用户位扩展到总共 (50 + K - 1)×2 = 162 个一位符号。应用交织以加扰这些符号的顺序，从而最小化可能由衰落或干扰引起的接收中短突发错误的影响。数据符号与相等数量的同步符号（一个 0 和 1 的伪随机模式）相结合。每个符号的两位组合决定在任何特定符号间隔中发射四种可能音调中的哪一种。数据信息被作为最高有效位，同步信息作为最低有效位。因此，在 0-3 等级上，给定符号的音调是数据位值（0 或 1）的两倍加上同步位。

20.2.9. FST4W

FST4W 提供 120、300、900 和 1800 秒的 T/R 序列长度。子模式的名称为 FST4W-120、FST4W-300 等，附加数字表示以秒为单位的序列长度。消息负载包含 50 位，附加一个 24 位循环冗余校验以创建 74 位的消息加 CRC 字。前向纠错使用 (240,74) LDPC 码。发射由 160 个符号组成：120 个各两位的信息承载符号，与五组八个预定义的同步符号交错。调制使用 4 音调频移键控，带有高斯平滑的频率转换。

20.2.10. 总结

表 7 提供了 WSJT-X 中慢速模式参数的简要总结。参数 K 和 r 指定卷积码的约束长度和码率；n 和 k 指定（等效）分组码的大小；Q 是信息承载信道符号的字母表大小；同步能量是专用于同步符号的发射能量比例；信噪比阈值是（在 2500 Hz 参考带宽内）解码概率达到 50% 或以上的信噪比。

表 7. 慢速模式参数

LDPC = 低密度奇偶校验 RS = Reed Solomon QRA = Q 元重复累积

JT4、JT9 和 JT65 的子模式提供更宽的音调间隔以适应可能需要的情况，如显著的多普勒扩展。表 8 总结了当扩展与音调间隔相当时各种子模式的音调间隔、带宽和近似阈值灵敏度。

表 8. 具有可选音调间隔的慢速子模式 JT4、JT9 和 JT65 参数

表 9. Q65 子模式参数