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F1SYH Radio Amateur · JN25LT
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Académie F1SYH

Les modes numériques radioamateurs

Cours complet sur les modes numériques radioamateurs : logiciels, réseaux, mesures, réglementation et interfaces radio–ordinateur avec audio USB, CAT, PTT, isolation galvanique, ferrites et compatibilité électromagnétique.

3600 minutes · 32 chapitres

Fondamentaux et histoire

Du message au signal radio

Un mode numérique transforme une information — texte, voix, image ou télémétrie — en une suite de symboles transmissibles par radio. La chaîne complète comporte le codage de la source, la mise en trame, la protection contre les erreurs, la modulation, le canal radio puis les opérations inverses au récepteur.

Information
Codage source
Trame
CRC et FEC
Modulation
Canal radio
Décodage
Bit et symbole

Le bit vaut 0 ou 1. Un symbole est un état de modulation ; il peut transporter plusieurs bits.

Baud et bit/s

Le baud mesure les symboles par seconde. Le débit binaire dépend du nombre de bits représentés par symbole.

Bande passante

Elle dépend de la vitesse des symboles, du filtrage et de la modulation. Une saturation l’élargit inutilement.

Rapport signal/bruit

Le décodage dépend de l’énergie utile, du bruit, du fading et des performances du protocole.

Débit binaire = débit de symboles × bits par symbole

Relation simplifiée valable lorsque chaque symbole transporte un nombre fixe de bits.

CRC, FEC et entrelacement

Le CRC détecte une trame probablement altérée. La FEC ajoute de la redondance pour corriger certaines erreurs. L’entrelacement disperse les erreurs produites par une perturbation brève.

Numérique ne signifie pas magique

Aucun correcteur ne compense complètement une mauvaise antenne, une horloge fausse, une surmodulation ou un étage final non linéaire.

Modulations numériques et occupation du spectre

La modulation associe chaque symbole à une propriété de la porteuse : fréquence, phase, amplitude ou combinaison de ces paramètres. Le choix dépend du débit visé, de la robustesse et de la linéarité disponible.

AFSK

Des tonalités audio modulent un émetteur FM ou BLU. Très répandue en Packet 1200 et en RTTY par carte son.

FSK

La fréquence de la porteuse bascule directement entre plusieurs états. Elle évite certaines distorsions audio.

PSK

L’information est portée par la phase. PSK31 privilégie une très faible largeur de bande.

4FSK

Quatre déviations représentent les symboles. Le DMR et d’autres systèmes l’utilisent.

GMSK

FSK à phase continue filtrée par une gaussienne, utilisée notamment dans D-STAR.

MFSK

Plusieurs tonalités améliorent la robustesse face au fading et aux trajets multiples.

ModulationAtout principalExemples
AFSKSimplicité avec une carte sonPacket 1200, RTTY AFSK
BPSKTrès faible largeurPSK31
4FSKBonne efficacité et signalisationDMR, NXDN
GMSKEnveloppe régulièreD-STAR
MFSKRobustesse en HFOlivia, MFSK16, THOR
Spectre propre

L’augmentation du niveau audio au-delà de la zone linéaire crée des raies parasites. La puissance affichée peut monter alors que l’information utile, elle, n’augmente plus.

Du téléimprimeur aux réseaux numériques

Les modes numériques radioamateurs sont issus de plusieurs traditions : télégraphie automatique, modems téléphoniques, réseaux de données par paquets, traitement numérique du signal et voix compressée.

PériodeÉvolutionConséquence
1930–1950Téléimprimeurs et RTTYTexte automatique par MARK et SPACE
Années 1970Ordinateurs et modemsTerminaux plus accessibles
Années 1980Packet Radio et AX.25BBS, nœuds et réseaux amateurs
Années 1990Cartes son et DSPPSK31 et logiciels multimodes
Début des années 2000D-STARVoix, données, relais et passerelles amateurs
Milieu des années 2000DMR ETSITDMA et adressage logique
2008–2017WSPR, JT et FT8Décodage de signaux très faibles
Depuis 2019FT4, M17 et SDRModes rapides, ouverts et passerelles multimodes
Continuité technique

Les modes modernes n’effacent pas les anciens. Le RTTY, le Packet et le FAX restent utiles pour comprendre la mise en trame, la synchronisation et les compromis du canal radio.

Station numérique HF

Matériel, audio, CAT et FT-710

Une station HF numérique moderne comprend le transceiver, un ordinateur, une liaison audio bidirectionnelle, une commande CAT/PTT, une horloge fiable et un logiciel adapté. Le FT-710 permet de transporter audio USB et CAT par un même câble.

  • Sélectionner les périphériques audio USB du FT-710 plutôt que ceux définis par défaut dans Windows.
  • Configurer le CAT avec le même débit dans le poste et le logiciel ; 38 400 bauds constitue un réglage cohérent pour la station F1SYH.
  • Employer DATA-U ou le mode recommandé par le logiciel et le manuel du poste.
  • Désactiver compresseur, égaliseur micro et traitement vocal pour les modes linéaires par carte son.
  • Synchroniser l’ordinateur par NTP ; une source GPS/PTP peut améliorer une station de référence.
  • Commencer les réglages sur charge fictive et à faible puissance.
PTT par CAT

Pratique et sans câble supplémentaire, mais dépend de la liaison de contrôle.

RTS/DTR

Commande séparée possible avec une interface série ou USB.

VOX

Simple mais plus exposé aux sons parasites et aux temporisations mal réglées.

Isolation galvanique

Utile avec une interface externe pour réduire les boucles de masse et le ronflement.

Niveau audio

Le curseur de puissance du logiciel agit souvent sur le niveau audio. Le pousser au maximum peut saturer l’entrée du transceiver avant d’atteindre la puissance HF choisie.

ALC, linéarité, puissance et refroidissement

Les modes numériques à enveloppe variable exigent une chaîne linéaire. Une ALC forte, la compression ou un niveau audio excessif produisent de l’intermodulation et élargissent le signal.

  • Régler d’abord le niveau audio avec une puissance RF réduite.
  • Viser une indication ALC nulle ou très faible selon les recommandations du transceiver.
  • Choisir une tonalité audio située dans la zone propre du filtre d’émission.
  • Contrôler la température de l’étage final pendant plusieurs séquences.
  • Réduire la puissance pour les modes à cycle de service élevé : RTTY, FT8, FT4, SSTV et FreeDV.
  • Vérifier l’alimentation, le courant consommé et la ventilation.
Méthode de contrôle

Sur charge fictive, émettre une séquence FT8, observer puissance et ALC, puis contrôler le spectre avec un second récepteur ou un SDR. Augmenter le niveau uniquement tant que le signal reste propre.

Fausse amélioration

Si un réglage augmente le wattmètre mais élargit le signal ou déclenche l’ALC, il dégrade la transmission.

RTTY : MARK, SPACE et code Baudot

Le RTTY amateur classique transmet du texte en basculant entre deux états de fréquence, appelés MARK et SPACE. Le code ITA2/Baudot utilise cinq bits et des changements de registre pour distinguer lettres et chiffres.

Vitesse courante

45,45 bauds sur les bandes amateurs HF.

Shift courant

170 Hz entre MARK et SPACE.

FSK directe

Le transceiver déplace directement sa porteuse.

AFSK

Le logiciel produit deux tonalités dans une émission BLU.

  • Vérifier la polarité normale ou inversée.
  • Choisir un filtre suffisamment étroit sans couper l’une des tonalités.
  • Préparer des macros courtes et les relire avant le concours ou le QSO.
  • Éviter compression et surmodulation.
  • Employer une puissance compatible avec le cycle de service continu.
Premier QSO

Appeler avec l’indicatif répété raisonnablement, répondre avec indicatif, rapport, prénom et QTH, puis terminer par les indicatifs. Les macros ne dispensent pas de suivre le QSO.

PSK31, Olivia, MFSK, THOR et Hellschreiber

Les modes à clavier offrent différents compromis entre débit, largeur et robustesse. Le choix doit être adapté au bruit, au fading et à la conversation souhaitée.

PSK31

BPSK très étroite, faible puissance et conversation au clavier. Sensible à la dérive et à la surmodulation.

PSK63/125

Plus rapides mais plus larges et généralement moins sensibles.

Olivia

MFSK avec correction robuste, lente mais efficace dans le bruit.

Contestia

Variante orientée vitesse, souvent moins robuste qu’Olivia à réglage comparable.

MFSK16 et THOR

Plusieurs tonalités et codages adaptés aux canaux HF difficiles.

Hellschreiber

Le texte est transmis comme une image ; l’œil humain participe au décodage.

Choisir le sous-mode

Indiquer clairement largeur et nombre de tonalités pour Olivia ou Contestia. Deux stations configurées avec des sous-modes différents ne se comprendront pas.

FT8, FT4, WSPR, Q65 et JS8Call

WSJT-X regroupe des protocoles optimisés pour différentes formes de propagation faible signal. Ils utilisent une synchronisation temporelle, des messages structurés et des codes correcteurs puissants.

ModeSéquence ou usageUsage principal
FT815 secondesDX et propagation faible signal
FT47,5 secondesÉchanges rapides et concours
WSPRBalise très faible puissanceÉtude de propagation
MSK144Séquences rapidesMeteor scatter
Q65Signaux faibles avec Doppler/étalementEME, tropo, rain scatter
FST4/FST4WSéquences longuesLF/MF et balises faibles
JS8CallTexte libre dérivé d’une forme d’onde FT8Messagerie et échanges faibles signaux
  • Synchroniser précisément l’horloge.
  • Vérifier la fréquence de cadran proposée par le logiciel et le plan de bande.
  • Utiliser Split ou Fake It pour maintenir une tonalité d’émission dans une zone audio propre.
  • Contrôler l’interaction entre Hold TX Freq et la méthode Split.
  • Ne journaliser qu’après vérification de l’indicatif, de la bande, de l’heure UTC et de la séquence reçue.
  • En WSPR, déclarer honnêtement la puissance rayonnée approximative.
Automatisation

Le logiciel automatise une séquence, pas la responsabilité de l’opérateur. L’émission, la fréquence, la puissance et la conformité restent sous son contrôle.

Configurer WSJT-X avec le FT-710

Le FT-710 peut fournir simultanément le CAT et l’audio USB. Une configuration propre impose de vérifier séparément la commande de fréquence, le PTT, l’entrée audio et la sortie audio.

Réglage WSJT-XValeur de départ cohérenteContrôle
RigYaesu FT-710La fréquence du logiciel suit le poste
Port CATPort COM du CAT FT-710Le bouton Test CAT devient vert
Baud38 400 baudsIdentique au menu CAT du poste
PTT MethodCATLe bouton Test PTT commute émission/réception
ModeData/Pkt ou None selon comportementLe poste reste en DATA-U/USB approprié
Split OperationRig ou Fake ItLa tonalité TX reste dans la zone audio propre
InputUSB AUDIO CODEC du FT-710Le vumètre RX réagit au bruit de bande
OutputUSB AUDIO CODEC du FT-710La puissance monte sans ALC excessive
FT-710
USB audio RX/TX
Port CAT
WSJT-X
Horloge NTP
Journal de trafic
  • Fermer les logiciels susceptibles d’occuper le même port CAT.
  • Choisir un filtre de réception assez large pour la sous-bande numérique.
  • Régler le niveau de réception pour obtenir un bruit de fond cohérent sans saturation.
  • Commencer le niveau d’émission très bas, sur charge fictive.
  • Vérifier que l’ALC reste nulle ou très faible.
  • Tester Hold TX Freq avec Split Rig ou Fake It avant un trafic réel.
  • Contrôler le décalage temporel DT ; une valeur importante signale souvent une horloge mal synchronisée.
Ports audio Windows

Ne pas sélectionner le microphone ou les haut-parleurs génériques du PC. Le nom peut rester « USB AUDIO CODEC », mais il doit correspondre à l’interface du FT-710.

Test sans brouiller

Utiliser une charge fictive, choisir 5 à 10 W, lancer Tune quelques secondes, régler l’audio puis contrôler l’ALC et la stabilité de puissance.

Configurer FLDIGI pour RTTY, PSK et Olivia

FLDIGI décode et génère de nombreux modes à clavier. La configuration du FT-710 repose sur quatre éléments : périphérique audio, commande CAT, PTT et choix du mode DATA.

ÉlémentRéglage conseilléErreur fréquente
Audio RXEntrée USB du FT-710Utiliser le microphone Windows
Audio TXSortie USB du FT-710Envoyer le son vers les haut-parleurs
Rig controlHamlib avec FT-710Ouvrir le même port COM dans deux logiciels
Baud CAT38 400 baudsValeur différente dans le poste
PTTHamlib/CAT ou ligne série dédiéeActiver simultanément CAT et VOX sans nécessité
Mode radioDATA-U ou USB propreConserver le compresseur micro
RTTY

45,45 bauds, shift 170 Hz et polarité à vérifier.

PSK31

Signal très étroit ; niveau audio modéré et fréquence stable.

Olivia

Toujours préciser le couple tonalités/largeur, par exemple 8/250.

MFSK

Choisir exactement le même sous-mode aux deux extrémités.

  • Calibrer le waterfall afin de distinguer clairement le bruit et les signaux.
  • Placer le signal dans la zone de décodage sans modifier inutilement la fréquence du poste.
  • Réduire la puissance pour le RTTY, très exigeant thermiquement.
  • Créer des macros courtes, lisibles et spécifiques au mode.
  • Inclure l’indicatif du correspondant et le sien dans les séquences importantes.
  • Désactiver les macros automatiques non comprises.
  • Contrôler le spectre d’émission après chaque modification du niveau audio.
Macros

Une macro longue ou incorrecte répète très efficacement une erreur. La relire avant émission et conserver la possibilité d’intervenir manuellement.

Lire un waterfall et reconnaître les signaux

Le waterfall représente l’évolution du spectre dans le temps. L’axe horizontal correspond à la fréquence audio ou radio, l’axe vertical au temps et la luminosité à l’énergie reçue. La forme d’un signal donne souvent une première indication sur le mode utilisé.

FT8

Bloc étroit d’environ 50 Hz, séquences régulières de 15 secondes, nombreuses stations alignées dans une bande audio.

FT4

Aspect proche du FT8 mais séquences deux fois plus rapides et rythme nettement plus nerveux.

RTTY

Deux raies parallèles MARK et SPACE séparées couramment de 170 Hz.

PSK31

Trace très fine, presque une seule ligne, sensible à la dérive et aux signaux voisins.

Olivia / MFSK

Plusieurs tonalités régulièrement espacées formant un peigne plus large.

SSTV

Signal large et continu pendant plusieurs dizaines de secondes, avec structures répétitives ligne par ligne.

ObservationInterprétation probableVérification
Deux raies fixesRTTY ou autre FSK à deux tonsMesurer le shift et écouter le rythme
Peigne multitonOlivia, Contestia ou MFSKIdentifier largeur et nombre de tonalités
Bloc périodique de 15 sFT8Contrôler la fréquence de cadran et le DT
Bloc périodique de 7,5 sFT4Vérifier le sous-mode dans WSJT-X
Trace très étroitePSK31 ou signal CWObserver la continuité et tester le décodeur
Signal large continuSSTV ou FAXÉcouter les tonalités de synchronisation
  • Réduire la palette ou le gain du waterfall si tout apparaît saturé.
  • Augmenter progressivement le gain si les signaux faibles sont invisibles.
  • Éviter que le bruit de fond remplisse entièrement l’échelle.
  • Comparer largeur, rythme, répétition et nombre de tonalités.
  • Ne pas identifier un mode uniquement à l’oreille lorsque plusieurs protocoles se ressemblent.
Méthode

Commencer par le rythme temporel, puis mesurer la largeur et enfin compter les tonalités. Cette démarche évite beaucoup de confusions.

Données, Packet et images

Packet Radio et protocole AX.25

Le Packet Radio découpe l’information en trames adressées. AX.25 adapte une couche liaison de données aux indicatifs radioamateurs et permet des communications connectées ou non connectées.

Application : terminal, BBS, APRS
Trames AX.25
TNC ou modem logiciel
AFSK 1200 / modem 9600
Transceiver FM
Canal radio
Indicatif et SSID

Le SSID de 0 à 15 distingue plusieurs fonctions liées au même indicatif.

Mode connecté

Numéros de séquence, acquittements et retransmissions assurent une liaison suivie.

Trames UI

Diffusion sans connexion ni acquittement, très utilisée par l’APRS.

KISS

Interface simple entre logiciel hôte et TNC ou modem.

AFSK 1200

Tonalités Bell 202 par la chaîne audio de phonie.

9600 bauds

Nécessite souvent un accès direct au modulateur et au discriminateur.

TNC logiciel

Dire Wolf transforme une carte son en modem et peut offrir KISS, digipeater et IGate. Les niveaux audio et la commande PTT restent critiques.

APRS : positions, messages et télémétrie

L’APRS n’est pas un simple traceur GPS. Il diffuse des informations tactiques locales : positions, objets, messages, météo, télémétrie, bulletins et état des stations.

Digipeater

Répète certaines trames radio et étend la couverture au prix d’une occupation supplémentaire.

IGate

Transfère des trames entre la radio et APRS-IS selon des règles précises.

APRS-IS

Réseau IP mondial agrégeant les trames reçues par les IGates.

SmartBeaconing

Adapte l’intervalle de balise à la vitesse et aux changements de trajectoire.

  • Utiliser 144,800 MHz FM pour l’APRS VHF courant en Région 1.
  • Choisir un symbole, un commentaire et un SSID cohérents.
  • Limiter le chemin ; WIDE1-1,WIDE2-1 constitue déjà un chemin important lorsqu’il est justifié.
  • Une station fixe ne doit pas baliser comme un véhicule rapide.
  • Éviter de dupliquer inutilement digipeater et IGate dans une zone déjà couverte.
  • Observer l’occupation du canal avant toute nouvelle installation.
Congestion

Une balise répétée trop souvent réduit la probabilité de passage des messages utiles. L’objectif est d’apporter une information nouvelle avec le minimum d’occupation radio.

SSTV : transmettre une image ligne par ligne

La SSTV analogique transforme la luminosité et les composantes de couleur en fréquences audio. Chaque ligne est transmise successivement ; les erreurs de bruit ou de fading deviennent visibles dans l’image.

VIS

Le code VIS indique au logiciel le mode et les temporisations à employer.

Martin

Modes très courants en Europe, notamment Martin M1 et M2.

Scottie

Autres modes couleur largement pris en charge.

Robot et PD

Compromis variés entre durée, définition et robustesse.

  • Préparer une image au bon rapport et avec un indicatif lisible.
  • Employer des contrastes forts et éviter les petits caractères.
  • Vérifier le contenu : les règles du service amateur s’appliquent aussi aux images.
  • Tester en boucle audio et sur charge fictive.
  • Pour l’ISS, suivre les campagnes annoncées et les horaires de passage.
Centre d’activité

144,500 MHz est un centre d’activité image en VHF Région 1. Sur HF, 14,230 MHz est un centre SSTV très connu, mais il faut toujours écouter avant d’émettre.

FAX, WEFAX et radiofax

Le radiofax transmet une image ligne par ligne, souvent en noir et blanc ou en niveaux de gris. Les services météorologiques maritimes utilisent encore ce principe en HF.

IOC

Indice déterminant la géométrie horizontale de l’image.

Vitesse

La vitesse de rotation ou de ligne doit correspondre à celle de l’émetteur.

APT

Séquences de début et de fin facilitant la synchronisation automatique.

Slant

Une erreur d’échantillonnage ou de fréquence incline progressivement l’image.

Réception de services non amateurs

Les bulletins WEFAX maritimes peuvent être reçus, mais ils ne constituent pas des fréquences radioamateurs et il ne faut évidemment pas tenter d’y répondre.

Recevoir APRS et SSTV avec un SDR

Un récepteur SDR permet d’observer simultanément le spectre, l’audio et le décodage. Il constitue un excellent outil d’apprentissage avant toute émission.

APRS VHF

Régler le SDR sur 144,800 MHz FM étroite, désactiver les traitements audio inutiles et envoyer l’audio vers Dire Wolf.

SSTV VHF

Écouter autour de 144,500 MHz selon l’activité locale et transmettre l’audio vers MMSSTV ou QSSTV.

SSTV HF

Utiliser la BLU sur les centres d’activité, notamment autour de 14,230 MHz, en tenant compte du décalage audio.

FAX HF

Choisir l’USB avec le décalage recommandé par le service reçu et stabiliser la fréquence pendant toute l’image.

Antenne
SDR
Logiciel SDR
Câble audio virtuel
Dire Wolf ou décodeur SSTV
Carte et journal
  • Régler le gain RF pour éviter l’écrêtage par les émetteurs locaux puissants.
  • Désactiver squelch, réduction de bruit et égalisation pour le décodage brut.
  • Employer une largeur FM cohérente avec l’APRS 1200 bauds.
  • Vérifier que le câble audio virtuel fonctionne au même taux d’échantillonnage.
  • Observer les erreurs rapportées par Dire Wolf avant de conclure à un problème radio.
  • Pour la SSTV, corriger le slant seulement après avoir vérifié la stabilité de fréquence.
Réception d’abord

Décoder plusieurs stations connues avant de tenter l’émission permet de valider l’antenne, la fréquence, le logiciel et les niveaux sans risque de brouillage.

Voix numérique et réseaux

Vocodeurs, trames et effet de seuil

Une radio de voix numérique ne transmet pas l’audio brut. Un vocodeur extrait des paramètres de parole, puis le protocole ajoute identité, adressage, signalisation et correction d’erreurs.

Microphone
Échantillonnage
Vocodeur
Trame et FEC
Modulation RF
Relais ou correspondant
Décodage audio
Effet de seuil

La qualité reste acceptable puis s’effondre lorsque les erreurs dépassent les capacités de correction.

Latence

Vocodeur, buffers, réseau IP et passerelles ajoutent un délai perceptible.

RF et IP

Une liaison radio peut fonctionner localement même si l’interconnexion réseau est indisponible.

Hotspot

Micro-passerelle RF/IP personnelle qui doit utiliser une fréquence propre et une puissance minimale.

Laisser des blancs

Attendre après l’appui PTT et laisser deux à trois secondes entre les passages évite les débuts coupés et les collisions réseau.

DMR : Time Slots, Color Code et Talkgroups

Le DMR est une famille de standards ETSI issue des radiocommunications professionnelles. Le Tier II, le plus courant chez les radioamateurs, utilise un canal de 12,5 kHz partagé en deux créneaux TDMA.

ParamètreFonctionErreur fréquente
FréquenceCanal RF du relais ou du simplexOublier le décalage ou programmer la mauvaise entrée
Color CodeCode logique de système, de 0 à 15Le confondre avec un chiffrement
Time SlotCréneau TDMA 1 ou 2Choisir le mauvais créneau
TalkgroupDestination logique de groupeLe confondre avec une fréquence
Radio IDIdentifiant numérique de la stationEmployer un ID erroné ou emprunté
ContactNuméro et type d’appelCréer un appel privé au lieu d’un groupe
RX Group ListGroupes susceptibles d’ouvrir l’audioMasquer des appels attendus
  • Créer d’abord les contacts numériques.
  • Définir seulement les listes de réception utiles.
  • Créer chaque canal avec fréquence, décalage, Color Code, Time Slot et contact.
  • Regrouper les canaux en zones géographiques ou fonctionnelles.
  • Conserver une copie datée et documentée du codeplug.
  • Écouter avant de parler et annoncer son indicatif.
  • Déplacer les longues conversations vers un groupe local ou tactique.
  • Libérer un Talkgroup dynamique après utilisation lorsque le réseau le prévoit.
Codeplug téléchargé

Un codeplug n’est pas un plan de bande officiel. Il doit être compris et adapté aux relais, identifiants et pratiques locales.

Construire un codeplug DMR minimal

Un codeplug pédagogique doit rester petit. Commencer avec un seul relais et quelques Talkgroups permet de comprendre chaque dépendance avant d’importer une base régionale complète.

Radio ID
Contacts
RX Group Lists
Canaux
Zones
Scan et roaming
ÉtapeActionValidation
1Saisir son Radio ID et son indicatifLes informations de la radio sont exactes
2Créer un contact de groupeNuméro et type Group Call corrects
3Créer une RX Group List minimaleLe groupe attendu ouvre l’audio
4Créer le canal du relaisRX, TX, Color Code et Time Slot vérifiés
5Associer le contact au canalLe PTT appelle le bon Talkgroup
6Créer une zone localeLe canal est accessible depuis la radio
7Tester en écouteLe relais et les groupes sont reçus
8Faire un appel courtIndicatif annoncé et paramètres confirmés
Canal statique

Talkgroup disponible selon la configuration permanente du relais.

Canal dynamique

Talkgroup activé temporairement par un coup de PTT ou une commande réseau.

Scan list

Liste de canaux balayés ; elle ne remplace pas une RX Group List.

Roaming

Sélection de relais selon des critères radio ; dépend fortement du constructeur.

  • Nommer les canaux avec une convention stable et courte.
  • Indiquer au minimum relais, Talkgroup et Time Slot dans le nom ou la documentation.
  • Ne pas importer tous les contacts mondiaux si la radio manque de mémoire ou devient lente.
  • Sauvegarder une version avant chaque modification importante.
  • Exporter un tableau lisible des canaux et zones.
  • Tester chaque relais local séparément.
Erreur de conception

Une zone contenant des centaines de canaux presque identiques n’est pas une organisation. Le codeplug doit aider l’opérateur à choisir rapidement le bon usage.

D-STAR : indicatifs, relais et routage

D-STAR est une architecture développée pour le service amateur. Elle associe voix numérique, données, relais, passerelles et routage basé sur les indicatifs.

ChampRôle
MYCALLIndicatif de la station émettrice
URCALLDestination ou commande de routage ; CQCQCQ pour un appel général
RPT1Relais et module d’accès
RPT2Route vers la passerelle, souvent avec le module G
Direct

Deux radios peuvent communiquer sans relais tout en transmettant leur identification.

Routage par indicatif

Le réseau peut rechercher le dernier relais où une station a été enregistrée.

Réflecteur

Salle logique reliant plusieurs relais ou hotspots.

Données

D-STAR prévoit des données lentes associées à la voix et des modes de données dédiés.

Alignement des indicatifs

Les champs D-STAR ont une longueur et une position précises. Un espace ou un module incorrect peut empêcher le routage alors que la RF fonctionne.

C4FM, System Fusion, M17, NXDN et P25

C4FM / System Fusion

Écosystème Yaesu avec modes DN et VW, relais automatiques et interconnexion WIRES-X.

YSF et FCS

Réseaux de réflecteurs souvent employés par les hotspots ; ils ne sont pas identiques à WIRES-X.

M17

Pile ouverte orientée radioamateur, utilisant notamment Codec2 pour la voix.

NXDN

Standard professionnel étroit à modulation 4FSK, présent sur certains relais amateurs.

P25

Famille de standards de radiocommunication publique, expérimentée par certains réseaux amateurs.

MMDVM et DVSwitch

Outils permettant relais, hotspots et interconnexions entre protocoles avec certaines limites.

Passerelle n’est pas identité

Une passerelle peut convertir voix et identifiants, mais elle ne rend pas deux protocoles identiques. Certaines fonctions ou informations sont perdues lors de la conversion.

FreeDV et Codec2

FreeDV transporte une voix numérisée sur une liaison radio, notamment en HF, sans exiger un relais Internet. Codec2 représente les paramètres essentiels de la parole à très bas débit.

  • Relier l’audio reçu du transceiver à FreeDV.
  • Envoyer la modulation produite par FreeDV vers l’entrée DATA du poste.
  • Configurer CAT ou PTT et éviter toute boucle audio.
  • Régler les niveaux sur charge fictive avec une ALC minimale.
  • Choisir et annoncer le sous-mode utilisé.
  • Comparer la lisibilité avec la BLU à puissance et propagation similaires.
BLU contre FreeDV

La BLU se dégrade progressivement avec le bruit. FreeDV peut rester net plus longtemps puis subir un effet de seuil lorsque le décodage devient impossible.

Messagerie radio et modems adaptatifs

Winlink : architecture de la messagerie radio

Winlink est un système mondial de messagerie qui utilise des chemins radio lorsque l’accès Internet est absent ou indisponible. Il permet notamment les messages avec pièces jointes, les informations de position, certains bulletins et des formulaires structurés.

Station cliente
Modem radio
Liaison HF ou VHF/UHF
RMS
CMS ou réseau hybride
Destinataire
Winlink Express

Client de messagerie très utilisé pour créer, envoyer et recevoir des messages par plusieurs modes radio ou par Telnet.

RMS

Radio Message Server fournissant un point d’accès radio au système.

CMS

Infrastructure centrale de traitement et d’acheminement des messages.

RMS Relay

Composant local pouvant fournir des fonctions de relais et de continuité selon la configuration.

Hybrid Network

Architecture permettant certains transferts radio lorsque l’Internet n’est plus disponible.

Peer-to-Peer

Échange direct de messages entre deux stations sans passage par un RMS.

  • Créer un compte avec son indicatif autorisé.
  • Configurer l’adresse et le mot de passe de connexion.
  • Choisir un mode compatible avec le matériel et le RMS visé.
  • Télécharger ou actualiser régulièrement la liste des canaux.
  • Sélectionner une station selon la propagation, la distance et la bande.
  • Employer des messages courts et des pièces jointes réduites.
  • Vérifier l’indicatif du destinataire avant l’émission.
Sobriété radio

Une pièce jointe de quelques centaines de kilo-octets peut monopoliser longtemps un canal HF faible débit. Redimensionner les images et supprimer les données inutiles avant envoi.

VARA HF et VARA FM

VARA est une famille de modems logiciels adaptatifs. VARA HF est destiné aux liaisons HF par carte son ; VARA FM exploite les canaux FM en VHF ou UHF. Le modem adapte son débit aux conditions rencontrées.

VersionCanalMatérielUsage
VARA HFBLU/DATA en HFTransceiver HF, audio et CAT/PTTWinlink et liaisons point à point
VARA FM NarrowChaîne audio de phonie FMRadio FM et interface audioDébit adapté aux équipements standards
VARA FM WideAccès large/direct selon radioInterface de données appropriéeDébit supérieur sur liaison locale propre
  • Régler le niveau de réception pour éviter l’écrêtage.
  • Régler la sortie audio sans compression ni ALC excessive.
  • Utiliser une fréquence et une largeur compatibles avec le plan de bande.
  • Configurer correctement le PTT et les délais de commutation.
  • En FM, vérifier si l’interface passe par la voie microphone ou par une prise de données directe.
  • Laisser le modem négocier la vitesse plutôt que forcer une condition irréaliste.
  • Éviter de relancer immédiatement une connexion qui vient d’échouer sans analyser le niveau et la propagation.
Licence logicielle

La version non enregistrée de VARA peut être limitée en débit. Une licence améliore les performances disponibles, mais elle ne corrige ni une mauvaise liaison RF ni des niveaux audio erronés.

ARDOP : modem HF ouvert et adaptatif

ARDOP signifie Amateur Radio Digital Open Protocol. Il s’agit d’un modem HF logiciel ouvert, conçu pour adapter largeur et débit aux conditions du canal tout en assurant une liaison avec contrôle d’erreurs.

Adaptation

Le protocole sélectionne une forme d’onde compatible avec la qualité du canal.

ARQ

Les blocs reçus avec erreur peuvent être redemandés.

Largeur variable

Plusieurs largeurs permettent d’équilibrer débit et occupation spectrale.

Carte son

Aucun modem matériel spécialisé n’est indispensable si le PC et l’interface audio conviennent.

  • Maintenir une fréquence stable pendant toute la connexion.
  • Choisir une largeur autorisée dans le segment utilisé.
  • Éviter les filtres trop étroits pour la forme d’onde sélectionnée.
  • Contrôler le niveau audio TX comme pour les autres modes linéaires.
  • Comparer le comportement d’ARDOP et de VARA sur la même liaison sans conclure à partir d’un seul essai.
Ouvert ne signifie pas universel

Le protocole est ouvert, mais les deux extrémités doivent utiliser des implémentations compatibles et les mêmes paramètres opérationnels.

PACTOR, AMTOR et Robust Packet

PACTOR et AMTOR prolongent l’histoire du téléimprimeur et des liaisons ARQ. Robust Packet applique des techniques de modulation plus résistantes que le Packet AFSK classique sur des canaux difficiles.

FamillePrincipeSituation actuelle
AMTORTéléimpression ARQ/FEC dérivée des techniques maritimesMode historique et pédagogique
PACTOR IARQ associant idées du Packet et de l’AMTOREncore pris en charge par certains systèmes
PACTOR II à IVModulations et adaptations plus performantesNécessitent généralement un modem matériel compatible
Robust PacketPacket optimisé pour les canaux HF difficilesUtilisé par certaines stations et logiciels de messagerie
  • Vérifier la génération de PACTOR acceptée par les deux stations.
  • Respecter la largeur de bande du sous-mode utilisé.
  • Configurer le modem matériel et le CAT selon le manuel du constructeur.
  • Réduire les pièces jointes pour diminuer le temps de connexion.
  • Ne pas confondre le protocole de transfert de message et le modem radio.
Intérêt historique

AMTOR et PACTOR montrent l’évolution des mécanismes ARQ, de l’adaptation du débit et de la correction des erreurs bien avant les modems logiciels modernes.

Winlink Express avec le FT-710

Le FT-710 convient à Winlink Express avec VARA HF ou ARDOP grâce à son audio USB et à son port CAT. La configuration doit être vérifiée en quatre blocs : radio, audio, modem et session.

BlocRéglage de départContrôle
RadioFT-710 en DATA-U/USBFiltre et fréquence cohérents
CATPort COM FT-710, 38 400 baudsLa fréquence suit le logiciel
Audio RXEntrée USB du FT-710Le modem affiche un niveau correct
Audio TXSortie USB du FT-710Puissance stable et ALC faible
PTTCAT ou méthode dédiéeCommutation fiable sans retard excessif
ModemVARA HF ou ARDOPPorts TCP locaux concordants
SessionRMS Channel SelectionIndicatif et fréquence du RMS corrects
  • Mettre à jour la liste des RMS avant de sélectionner un canal.
  • Choisir une bande compatible avec l’heure, la distance et la propagation.
  • Régler le modem sur charge fictive avant la première connexion.
  • Envoyer d’abord un message de test très court.
  • Contrôler le journal de session et les répétitions.
  • Réduire la taille des images avec l’outil prévu avant attachement.
  • Fermer WSJT-X ou FLDIGI s’ils utilisent déjà le port CAT ou l’audio.
  • Conserver une configuration de secours documentée.
Premier test

Créer un message adressé à sa propre adresse Winlink, sélectionner un RMS audible ou plausible, établir la session, envoyer puis récupérer le message lors d’une seconde connexion.

Sélection du RMS

Une station très lointaine affichée dans la liste n’est pas forcément le meilleur choix. Commencer par les canaux compatibles avec la propagation réelle et limiter les tentatives inutiles.

Messages, formulaires et pièces jointes

La qualité d’une liaison de messagerie radio dépend autant de la préparation du contenu que du modem. Un message structuré et compact transmet plus vite, se relit mieux et réduit les ambiguïtés.

Texte brut

Le format le plus sobre et le plus robuste pour une information opérationnelle.

Formulaire

Sépare les champs utiles de la présentation et peut réduire la quantité de données transmise.

Image

Doit être recadrée, redimensionnée et compressée avant émission.

Catalogue

Permet de demander certains bulletins ou produits disponibles par le système.

Position

Peut être incluse dans des messages ou rapports lorsque cela est pertinent.

Adresse tactique

Adresse fonctionnelle employée par certains groupes organisés.

  • Mettre l’information prioritaire au début du message.
  • Indiquer date, heure UTC, origine et destination.
  • Utiliser des unités explicites.
  • Éviter les signatures graphiques et le HTML inutile.
  • Compresser et redimensionner les images.
  • Ne joindre que les documents indispensables.
  • Relire les adresses avant émission.
  • Éviter les retransmissions multiples du même message.
Confidentialité

Une authentification de session n’implique pas que le contenu radio soit secret. Ne transmettre que des informations compatibles avec le caractère du service amateur et la réglementation applicable.

Images numériques DRM et EasyPal

À la différence de la SSTV analogique, les systèmes d’images numériques envoient un fichier compressé à l’aide d’une modulation numérique multporteuse. Le résultat est soit correctement reconstruit, soit partiellement ou totalement perdu selon les erreurs et les mécanismes de reprise.

DRM amateur

Utilise des principes multporteuses proches de la radiodiffusion numérique, adaptés aux échanges amateurs.

EasyPal

Logiciel historiquement très utilisé pour transmettre des images numériques sur HF.

Fichier

L’image est compressée avant émission ; sa taille détermine directement la durée.

Robustesse

Le sous-mode choisit un compromis entre vitesse, largeur et résistance au fading.

CritèreSSTV analogiqueImage numérique DRM
Résultat dégradéBruit et lignes visibles progressivementBlocs manquants ou fichier non reconstruit
DuréeFixée par le modeDépend de la taille et du débit
CompressionImage préparée au format du modeFichier JPEG ou autre format compressé
ReprisePas de retransmission native généraleCertains systèmes permettent des demandes de blocs manquants
Largeur et fréquence

Les modes multporteuses peuvent être relativement larges. Ils doivent être utilisés dans les segments adaptés, avec une chaîne linéaire et une observation attentive du canal.

Révision : messagerie radio et modems adaptatifs

Ce mini-quiz valide les différences entre réseau de messagerie, modem radio, passerelle et protocole de transfert.

Quiz disponible dans la version interactive.

Satellites numériques, QO-100 et DATV

Orbites, Doppler et bilan de liaison

Un satellite en orbite basse traverse le ciel en quelques minutes. Sa distance, son élévation et sa vitesse radiale évoluent rapidement. Ces paramètres modifient le niveau reçu, la polarisation apparente et la fréquence par effet Doppler.

Δf ≈ (vᵣ / c) × f

Le décalage Doppler dépend de la vitesse radiale vᵣ, de la vitesse de la lumière c et de la fréquence f.

LEO

Orbites basses avec passages courts, Doppler important et couverture locale temporaire.

MEO

Orbites intermédiaires, moins courantes pour les charges utiles radioamateurs.

GEO

Position apparente presque fixe ; QO-100 est accessible avec une parabole pointée en permanence.

Élévation

Un passage élevé réduit généralement la distance et les obstacles par rapport à l’horizon.

Bilan de liaison

Addition des gains et pertes entre l’émetteur, le trajet spatial et le récepteur.

Polarisation

La rotation du satellite et l’orientation des antennes peuvent produire des pertes variables.

ParamètreEffetAction de l’opérateur
DopplerDécalage de fréquence variableCorriger automatiquement ou par pas
Élévation faibleTrajet plus long et obstaclesAttendre une meilleure géométrie ou améliorer l’antenne
PolarisationFading profond possibleEmployer une polarisation adaptée ou croisée
Puissance excessiveRisque de saturation du satelliteRéduire l’uplink et écouter le downlink
Temps de passageFenêtre limitéePréparer fréquences, logiciel et suivi avant l’AOS
Correction Doppler

Le Doppler augmente avec la fréquence. Sur 70 cm et au-dessus, une correction automatique par logiciel devient particulièrement utile.

Packet et APRS par satellite

Certains satellites embarquent un digipeater AX.25 ou une charge utile Packet. Une station peut transmettre une trame vers le satellite, qui la répète sur le downlink pour les stations situées dans la même empreinte.

Station A
Uplink
Digipeater orbital
Downlink
Station B
IGate facultatif
  • Consulter les fréquences et le mode actuellement publiés pour le satellite.
  • Programmer des canaux Doppler plutôt qu’une seule fréquence fixe.
  • Employer un chemin compatible avec le digipeater orbital.
  • Limiter la longueur du commentaire et le nombre de balises.
  • Émettre uniquement pendant la visibilité réelle du satellite.
  • Écouter le downlink pour confirmer que la trame est répétée.
  • Éviter les balises automatiques trop fréquentes pendant un passage chargé.
  • Journaliser l’heure UTC, le satellite et le locator reçu.
Liste des satellites

L’état opérationnel des satellites change fréquemment. Une fréquence trouvée dans un ancien article ne suffit pas : vérifier une source actuelle avant chaque essai.

Trame APRS orbitale

Une station mobile peut envoyer position et commentaire court via un digipeater satellite, puis un IGate au sol peut transférer la trame reçue vers APRS-IS.

Télémétrie et balises numériques

La télémétrie décrit l’état du satellite : tension batterie, courant solaire, températures, mode de fonctionnement, erreurs et données de mission. Les trames sont souvent diffusées périodiquement afin que plusieurs stations au sol puissent les recevoir.

CW

Balise simple et robuste, souvent utilisée pour l’indicatif et quelques valeurs essentielles.

AFSK 1200

Packet classique utilisant fréquemment AX.25.

FSK/GFSK 9600

Débit supérieur, fréquent sur les CubeSats et nécessitant une réception plus large.

BPSK/QPSK

Modulations de phase employées pour diverses télémétries et expériences.

DUV

Data Under Voice : données lentes sous une transmission vocale sur certaines charges utiles.

CCSDS

Famille de standards spatiaux pouvant structurer trames et données de mission.

  • Identifier d’abord fréquence, modulation, débit et format de trame.
  • Enregistrer l’IQ ou l’audio brut pour permettre un nouveau décodage.
  • Corriger le Doppler avant la démodulation étroite.
  • Vérifier l’intégrité par CRC lorsqu’il est disponible.
  • Conserver l’heure UTC et le nom de l’observation.
  • Transmettre les données à l’équipe du satellite uniquement selon ses procédures.
Décoder n’est pas interpréter

Une trame correcte doit encore être associée à une documentation définissant l’échelle, l’unité et la position de chaque champ.

SatNOGS : station, observations et décodage

SatNOGS est un écosystème ouvert de stations au sol. Le client récupère des observations planifiées, commande le récepteur et éventuellement le rotor, exécute les flowgraphs de réception puis transmet les résultats au réseau.

Antenne
Préamplificateur
SDR
SatNOGS Client
GNU Radio
SatNOGS Network
Base et télémétrie
ComposantFonction
SatNOGS DBBase communautaire de satellites et d’émetteurs
SatNOGS NetworkPlanification et consultation des observations
SatNOGS ClientExécution locale des observations
FlowgraphsDémodulation et production des artefacts
Rotor/HamlibSuivi automatique lorsque la station est motorisée
ArtefactsWaterfall, audio, données et fichiers associés
  • Calibrer précisément le décalage de fréquence du SDR.
  • Renseigner correctement position et horizon de la station.
  • Éviter la saturation par les émetteurs locaux avec filtres et gain adaptés.
  • Synchroniser l’horloge du récepteur.
  • Contrôler le suivi azimut/élévation avant une observation importante.
  • Comparer le waterfall local aux observations d’autres stations.
  • Contribuer aux corrections de fréquence et de mode seulement avec des preuves.
Réception et commande

Une station communautaire de réception n’autorise pas l’utilisateur à commander librement un satellite. Les télécommandes appartiennent aux équipes autorisées de la mission.

QO-100 : modes numériques sur le transpondeur étroit

QO-100 est un satellite géostationnaire comportant un transpondeur étroit destiné à la phonie BLU, à la CW et aux modes numériques étroits. Le transpondeur n’est pas inversant : une montée de l’uplink produit une montée correspondante du downlink.

ÉlémentValeur ou règle
UplinkBande des 2,4 GHz
DownlinkAutour de 10,489 GHz
Largeur maximale2,7 kHz par émission sur le transpondeur étroit
PolarisationRespecter les polarisations indiquées par le plan AMSAT-DL
PuissanceNe jamais dépasser le niveau des balises et tenir compte de LEILA
ExploitationÉcouter son propre signal et rester dans les limites du transpondeur
FT8 et modes étroits

Possibles uniquement dans les zones prévues par le plan d’exploitation et avec une largeur maîtrisée.

RTTY et PSK

Utilisables avec une station stable et un uplink propre.

FreeDV

Peut être expérimenté dans la largeur autorisée selon le sous-mode.

HS Multimedia Beacon

La balise multimédia peut être reçue avec les outils publiés par AMSAT-DL.

  • Caler le downlink sur une balise de référence.
  • Employer un oscillateur ou une correction suffisamment stable.
  • Commencer l’uplink à très faible puissance.
  • Vérifier que son propre signal reste sous le niveau des balises.
  • Réagir immédiatement à un avertissement LEILA.
  • Conserver libre la fréquence internationale d’urgence.
  • Ne pas émettre hors des bords nominaux du transpondeur.
Fréquence internationale d’urgence

AMSAT-DL publie 2400,360 MHz en uplink et 10489,860 MHz en downlink, avec une largeur SSB maximale de 2,7 kHz. Cette fréquence doit rester libre hors trafic d’urgence.

DATV et DVB-S2 sur QO-100

Le transpondeur large de QO-100 est destiné à la télévision numérique amateur. AMSAT-DL recommande DVB-S2 pour utiliser efficacement la ressource. La largeur occupée dépend notamment du Symbol Rate, du roll-off et du codage.

Largeur approximative ≈ Symbol Rate × (1 + roll-off)

Cette relation donne un ordre de grandeur ; le masque réel dépend de la chaîne et du filtre.

DVB-S

Standard plus ancien et moins efficace que DVB-S2 à robustesse comparable.

DVB-S2

Modulations et codages adaptables, recommandés pour QO-100 WB.

Symbol Rate

Débit de symboles déterminant largement la largeur occupée.

FEC

Taux de codage faisant varier robustesse et débit utile.

MER

Mesure de qualité de modulation, plus pertinente qu’un simple niveau RF.

Transport Stream

Conteneur transportant vidéo, audio et données de service.

Sous-ensemble TXRôle
Source vidéoCaméra, capture HDMI ou fichier
EncodeurCompression vidéo et audio
MultiplexeurCréation du Transport Stream
Modulateur DVB-S2Constellation, Symbol Rate et FEC
Upconverter 2,4 GHzTransposition vers la fréquence d’uplink
Amplificateur et paraboleÉmission vers QO-100 avec niveau maîtrisé
  • Observer le plan large bande actuel avant émission.
  • Choisir le Symbol Rate minimal correspondant au contenu.
  • Employer une compression vidéo efficace.
  • Mesurer MER, spectre et épaules de modulation.
  • Ne pas occuper plusieurs canaux étroits avec une émission inutilement large.
  • Commencer avec une mire et un débit réduit.
  • Surveiller son propre signal sur le downlink.
Puissance et épaules

Un signal DATV puissant mais mal linéarisé produit des épaules qui brouillent plusieurs utilisateurs. Le MER et le spectre doivent guider le réglage, pas uniquement la puissance reçue.

LRPT et images météorologiques numériques

Le LRPT transmet des images météorologiques numériques à bas débit depuis certains satellites polaires. Contrairement à l’APT analogique, le récepteur doit synchroniser, démoduler, corriger les erreurs puis reconstruire les canaux d’image.

Antenne VHF
SDR
Enregistrement IQ
Correction Doppler
Démodulation LRPT
FEC et trames
Canaux image
  • Utiliser une antenne présentant une couverture correcte du ciel.
  • Choisir une largeur d’échantillonnage suffisante sans saturer le stockage.
  • Corriger le Doppler ou enregistrer une bande assez large.
  • Éviter les gains excessifs et l’écrêtage du SDR.
  • Conserver l’IQ brut lorsqu’un passage important doit pouvoir être retraité.
  • Identifier les canaux disponibles avant de composer l’image finale.
  • Documenter date, satellite, élévation et logiciel de décodage.
SatDump

Chaîne de réception et de traitement prenant en charge de nombreux satellites météorologiques.

Doppler

La dérive VHF doit rester dans la bande enregistrée ou être corrigée.

FEC

Les codes correcteurs rendent possible la reconstruction malgré certaines pertes.

Canaux

Visible et infrarouge peuvent être combinés selon l’illumination et le produit recherché.

Service reçu

Toutes les transmissions météorologiques reçues ne relèvent pas du service amateur. La réception est distincte de l’autorisation d’émettre.

Exploitation satellitaire responsable

Une charge utile orbitale est une ressource partagée, limitée en puissance et parfois impossible à réparer. Les règles d’exploitation doivent donc être plus strictes que sur un relais terrestre.

  • Ne pas émettre si le satellite ou son propre downlink n’est pas reçu.
  • Employer le duplex intégral chaque fois que possible.
  • Partager le passage et laisser terminer les QSO en cours.
  • Éviter les appels répétés et les transmissions longues sur un canal unique.
  • Corriger le Doppler sans balayer brutalement toute la bande.
  • Limiter l’uplink au niveau nécessaire.
  • Respecter le plan de bande et les annonces de l’opérateur satellite.
  • Ne jamais envoyer de télécommande non autorisée.
  • Enregistrer les anomalies avec heure UTC, fréquence et waterfall.
  • Vérifier l’état actuel de la charge utile avant de programmer la station.
Pas de liste figée

Les satellites changent de mode, deviennent indisponibles ou rentrent dans l’atmosphère. Le cours explique les méthodes ; les fréquences opérationnelles doivent venir d’une base actuelle.

Quiz disponible dans la version interactive.

Hotspots, relais, réseaux et passerelles

Architecture MMDVM et MMDVMHost

MMDVM signifie Multi-Mode Digital Voice Modem. Le modem traite la couche radio numérique tandis que MMDVMHost pilote le matériel, applique les paramètres du mode et échange les flux avec les réseaux configurés.

Radio ou transceiver
Discriminateur / modulateur
Modem MMDVM
MMDVMHost
Passerelle réseau
Master ou réflecteur
Firmware MMDVM

Traite les formes d’onde numériques et les entrées/sorties du modem.

MMDVMHost

Configure le modem, gère les modes et communique avec les réseaux.

MMDVM_Bridge

Assure certains échanges entre réseaux MMDVM et l’écosystème DVSwitch.

DMRGateway

Ajoute le routage vers plusieurs réseaux DMR et leurs règles de réécriture.

Dashboard

Présente l’état du modem, les trames et les connexions, mais ne remplace pas les journaux.

Modem duplex

Dispose de voies RF émission et réception distinctes et peut mieux reproduire un relais.

CoucheResponsabilitéPanne typique
RFFréquence, niveau, filtrage, BERAucune trame décodée
ModemForme d’onde et interface sérieModem absent ou calibration fausse
MMDVMHostGestion des modes et fluxMode désactivé ou section incorrecte
PasserelleRoutage et conversionsMauvais Talkgroup ou mauvais réseau
IPConnexion au master/réflecteurDNS, route, pare-feu ou latence
Service distantDisponibilité du réseauMaster ou réflecteur indisponible
Séparer les couches

Un voyant réseau vert ne prouve pas que la RF est correctement calibrée. Inversement, un BER excellent n’assure pas que la passerelle IP est connectée.

Hotspot simplex, duplex et choix de fréquence

Un hotspot personnel crée une liaison RF de très courte portée entre la radio et un réseau numérique. Il ne doit pas se comporter comme un relais régional non coordonné.

TypeFonctionnementAvantageLimite
SimplexRX et TX alternés sur une fréquenceÉconomique et simplePas de duplex radio réel
DuplexFréquences RX et TX distinctesMeilleure gestion de certains usagesConfiguration RF plus délicate
Multi-instancePlusieurs services ou modems logiquesSéparation fonctionnelleComplexité et risques de collisions
MobileHotspot sur Wi-Fi ou partage 4G/5GUtilisable en déplacementDépendance au réseau IP et à l’alimentation
  • Choisir une fréquence compatible avec le plan de bande et les recommandations nationales.
  • Éviter les entrées et sorties de relais, balises, satellites et fréquences d’appel.
  • Employer la puissance minimale couvrant le domicile ou le véhicule.
  • Vérifier l’absence de produits parasites avec un SDR.
  • Donner au hotspot un ESSID ou suffixe distinct lorsqu’il existe plusieurs équipements.
  • Définir un délai RF raisonnable après le PTT.
  • Éviter deux hotspots proches sur la même fréquence.
  • Documenter la fréquence, le Color Code, le slot et le mode.
Duplex n’est pas deux fois mieux

Un hotspot duplex mal isolé peut se désensibiliser lui-même. La séparation des fréquences ne dispense pas d’un filtrage et d’une calibration corrects.

BrandMeister : masters, Talkgroups et sécurité

BrandMeister relie des relais et hotspots DMR à des Talkgroups. Le réseau distingue les groupes statiques, dynamiques et certaines fonctions de contrôle. Le Radio ID et le mot de passe du hotspot participent à l’authentification de l’équipement.

Master

Serveur régional ou national auquel le relais ou hotspot établit sa connexion.

Talkgroup statique

Groupe distribué en permanence selon la configuration du relais ou du hotspot.

Talkgroup dynamique

Groupe activé temporairement par une transmission ou une commande.

Reflector legacy

Ancien mécanisme logique encore rencontré dans certaines configurations.

Hotspot Security

Mot de passe personnel associé à l’équipement pour éviter l’usurpation simple du Radio ID.

SelfCare

Interface permettant de gérer certains paramètres personnels et options du réseau.

  • Choisir un master proche et stable plutôt qu’un serveur arbitraire.
  • Configurer un mot de passe personnel de hotspot.
  • Vérifier Radio ID, ESSID, fréquence et Color Code.
  • Limiter les Talkgroups statiques aux usages réellement nécessaires.
  • Déconnecter les groupes dynamiques après un QSO long lorsque cela est prévu.
  • Ne pas maintenir plusieurs Talkgroups nationaux permanents sans justification.
  • Observer le tableau de bord pour confirmer la destination du trafic.
  • Ne pas confondre authentification du hotspot et chiffrement de la voix.
Coup de PTT

Un appui bref sur le PTT vers un Talkgroup produit réellement une émission RF et une activation réseau. Il faut s’identifier et éviter les tests répétitifs.

DMRGateway et routage multiréseaux

DMRGateway permet de connecter un système MMDVM à plusieurs réseaux DMR. Des règles de réécriture déterminent quel préfixe de Talkgroup ou d’appel privé est envoyé vers quel réseau.

Radio DMR
MMDVMHost
DMRGateway
Réseau DMR 1
Réseau DMR 2
Réseau XLX
RègleButRisque
TGRewriteRéécrire des TalkgroupsCollision de numéros ou boucle
PCRewriteRéécrire des appels privésCommande envoyée au mauvais réseau
TypeRewriteTransformer certains types d’appelComportement inattendu du poste
SrcRewriteModifier la source dans un cas définiTraçabilité dégradée
PassAllTGLaisser passer une plage de groupesFuite de trafic vers plusieurs réseaux
PassAllPCLaisser passer des appels privésCommandes concurrentes
  • Attribuer une plage logique distincte à chaque réseau.
  • Documenter toutes les règles de réécriture.
  • Tester un seul réseau à la fois avant l’activation multiréseaux.
  • Contrôler les journaux pour identifier la règle appliquée.
  • Éviter qu’un même Talkgroup sorte simultanément vers plusieurs réseaux.
  • Prévoir une commande de déconnexion claire.
  • Conserver une configuration minimale de secours.
  • Sauvegarder les fichiers INI avant chaque modification.
Principe de préfixe

Une plage locale peut être traduite vers un réseau secondaire afin que l’utilisateur sélectionne clairement sa destination sans modifier toute la programmation de la radio.

Réécriture opaque

Une règle comprise uniquement par son auteur devient une panne future. Chaque préfixe doit avoir une destination et une procédure de retour documentées.

Réflecteurs D-STAR, YSF, FCS et XLX

Les réflecteurs sont des salles logiques reliant relais, hotspots et passerelles. Les familles D-STAR, YSF/FCS et XLX emploient des protocoles, modules et commandes différents.

REF/XREF/DCS

Familles historiques de réflecteurs D-STAR utilisant des commandes et infrastructures distinctes.

XLX

Architecture multimode pouvant proposer plusieurs modules et interconnexions.

YSF

Réseau de réflecteurs pour les flux System Fusion/C4FM.

FCS

Autre famille de serveurs/réflecteurs pour C4FM.

WIRES-X

Écosystème Yaesu avec nœuds et rooms ; il ne doit pas être assimilé automatiquement à YSF.

Module

Sous-espace logique d’un réflecteur, souvent identifié par une lettre.

  • Identifier précisément le protocole utilisé par le hotspot.
  • Vérifier le module après connexion.
  • Annoncer son indicatif et écouter avant de rejoindre une conversation.
  • Employer la commande d’information pour confirmer l’état.
  • Se déconnecter avant de changer de famille de réflecteur.
  • Éviter les boucles créées par deux passerelles reliant les mêmes salles.
  • Documenter les liens automatiques au démarrage.
Noms similaires

Une room WIRES-X, un réflecteur YSF et un module XLX peuvent porter un nom proche sans être le même service. La passerelle utilisée détermine le chemin réel.

DVSwitch, Analog_Bridge et MMDVM_Bridge

DVSwitch fournit des briques permettant de relier voix analogique, vocodeurs numériques et réseaux MMDVM. Analog_Bridge convertit les flux AMBE ou IMBE vers de l’audio PCM et inversement ; MMDVM_Bridge assure l’interface avec des réseaux numériques.

SvxLink / AllStar / application
Audio PCM ou USRP
Analog_Bridge
Vocodeur
MMDVM_Bridge
Réseau numérique
ComposantEntréeSortieFonction
Analog_BridgePCM ou vocodeurVocodeur ou PCMTranscodage et gestion audio
MMDVM_BridgeTrames MMDVM/réseauFlux vers Analog_BridgePont protocolaire
md380-emu / vocodeur logicielFlux AMBE selon architecturePCMDécodage logiciel dans certains montages
USRPAudio et signalisation UDPAudio et signalisation UDPLiaison avec AllStar ou SvxLink adapté
DVSwitch MobileApplication IPPasserelle DVSwitchTerminal logiciel distant
  • Définir clairement les ports UDP de chaque composant.
  • Éviter de réutiliser le même port dans deux services.
  • Vérifier sens TX/RX et adresse locale/distante.
  • Calibrer les niveaux PCM pour éviter souffle et saturation.
  • Tracer les identifiants DMR et Talkgroups à chaque conversion.
  • Superviser chaque processus séparément avec systemd.
  • Prévoir un ordre de démarrage cohérent.
  • Empêcher une boucle audio ou réseau lors d’un redémarrage partiel.
Cas ARA

Une architecture reliant SvxLink ou AllStar à DMR/D-STAR doit définir une autorité PTT unique. Deux composants capables d’émettre sans arbitrage peuvent maintenir le relais en TX ou créer une boucle.

Transcodage

Chaque conversion de vocodeur peut ajouter latence et artefacts. Une passerelle fonctionnelle n’offre pas nécessairement la même qualité qu’une liaison native.

Sécurité, supervision et sauvegardes

Un hotspot ou relais numérique est à la fois une station radio et un serveur réseau. Il doit être maintenu comme les deux : contrôle RF, mises à jour, mots de passe, journaux et sauvegardes.

DomaineContrôleMesure recommandée
Accès systèmeSSH et comptesClés SSH, mots de passe uniques et privilèges minimaux
Réseau DMRMot de passe hotspotSecret personnel, non partagé
Interface webExposition InternetVPN, authentification ou accès local
ServicesProcessus actifssystemd, redémarrage contrôlé et limites
JournauxErreurs et traficRotation, horodatage NTP et stockage maîtrisé
ConfigurationFichiers INI et codeplugsSauvegardes datées hors machine
RFFréquence, BER et puissanceContrôle périodique et charge fictive
DisponibilitéPing, ports et masterSurveillance sans redémarrage aveugle
  • Ne pas exposer directement un dashboard d’administration sans protection.
  • Mettre à jour le système et les logiciels selon une procédure testée.
  • Sauvegarder MMDVM.ini, DMRGateway.ini et les fichiers DVSwitch.
  • Conserver les versions connues comme stables.
  • Configurer logrotate et surveiller l’espace disque.
  • Synchroniser l’heure avant d’interpréter les journaux.
  • Limiter les redémarrages automatiques en boucle.
  • Créer des alertes distinctes pour RF, processus et réseau.
  • Documenter les ports, adresses et dépendances.
Mot de passe par défaut

Un secret public ou commun à tous les hotspots ne protège pas l’identité de la station. Employer un mot de passe personnel lorsqu’il est pris en charge.

Diagnostic des hotspots et passerelles

Le diagnostic doit remonter la chaîne depuis la radio jusqu’au réseau distant. Redémarrer tout le Raspberry Pi masque souvent la panne et détruit les indices utiles.

SymptômeCouche probableContrôle
Aucune réaction RFFréquence, modem ou calibrationÉcouter avec SDR, vérifier port modem et BER
RF reçue mais aucun réseauMMDVMHost ou passerelleLire les journaux et l’état de connexion
Réseau connecté mais aucun audioTalkgroup, slot, RX list ou vocodeurComparer destinations et flux audio
Audio déforméNiveaux PCM ou transcodageRéduire les gains et tester chaque pont
Début de phrase coupéLatence ou temporisation PTTAugmenter raisonnablement les délais
TX reste actifBoucle PTT ou service bloquéIdentifier l’autorité TX et arrêter les composants un par un
Coupures irrégulièresJitter, perte réseau ou CPUMesurer latence, charge et paquets
Disque pleinJournaux sans rotationdu, journalctl, logrotate et rétention
  • Noter l’heure exacte du défaut.
  • Capturer les journaux avant redémarrage.
  • Tester la RF locale sans réseau lorsque c’est possible.
  • Tester le réseau sans émission RF avec les outils prévus.
  • Vérifier les ports avec ss ou netstat.
  • Contrôler CPU, mémoire, température et espace disque.
  • Comparer la configuration à une sauvegarde fonctionnelle.
  • Ne réactiver les services qu’un par un.

Quiz disponible dans la version interactive.

SDR, signaux IQ et traitement numérique

Architecture d’un récepteur SDR et signaux IQ

Un récepteur SDR transpose une portion du spectre vers une fréquence intermédiaire ou directement vers la bande de base, puis convertit le signal en échantillons numériques. Les traitements de filtrage, démodulation et décodage sont ensuite réalisés par logiciel.

Antenne
Filtre RF
LNA / atténuateur
Mélangeur ou conversion directe
ADC
Échantillons IQ
DSP et décodeur
Composante I

Projection du signal sur une référence en phase.

Composante Q

Projection sur une référence décalée de 90 degrés.

Signal complexe

I + jQ décrit simultanément amplitude et phase.

Bande de base

Représentation centrée autour de 0 Hz après transposition.

Zéro central

Peut contenir une raie DC ou une fuite de l’oscillateur local.

Image spectrale

Une mauvaise correction IQ peut produire un miroir indésirable.

x(t) = I(t) + jQ(t)

La représentation complexe permet de distinguer les fréquences positives et négatives autour du centre.

Avantage principal

Un même enregistrement IQ peut être filtré et démodulé plusieurs fois avec des réglages différents.

Échantillonnage, Nyquist et aliasing

Le convertisseur analogique-numérique mesure le signal à intervalles réguliers. Le taux d’échantillonnage fixe la largeur de bande numérique disponible, tandis que le nombre de bits détermine une part de la dynamique théorique.

fₑ > 2 × fmax

Forme simplifiée du critère de Nyquist pour éviter le repliement d’une bande limitée.

ParamètreEffetCompromis
Sample rateLargeur de spectre enregistréeCPU, USB et stockage
Résolution ADCDynamique théoriqueCoût et débit de données
Filtre anti-aliasAtténue les fréquences hors bandePente et pertes
DécimationRéduit le taux après filtrageTraitement plus léger
InterpolationAugmente le taux pour la sortieFiltrage de reconstruction
  • Ne pas choisir un sample rate supérieur aux capacités réelles du port USB.
  • Filtrer avant toute décimation importante.
  • Éviter d’enregistrer une bande immense pour un signal très étroit sans raison.
  • Vérifier les pertes d’échantillons dans les journaux.
  • Conserver le taux d’origine dans les métadonnées du fichier IQ.
  • Employer un format connu et documenté.
Faux signaux

L’aliasing peut faire apparaître un signal à une fréquence où aucune énergie RF réelle n’existe.

Dynamique, gain et filtrage RF

Le gain maximal n’est pas toujours le meilleur réglage. Un signal local puissant peut saturer le LNA, le mélangeur ou l’ADC et produire des intermodulations qui recouvrent les signaux faibles.

RéglageQuand l’utiliserRisque
LNA élevéBande calme et signaux faiblesSaturation par un émetteur proche
AtténuateurPrésence de signaux très puissantsPerte de sensibilité si excessif
AGC rapidePhonie ou signaux variablesPompage sur impulsions
AGC désactivéMesures et décodages contrôlésÉcrêtage si le gain manuel est faux
Filtre passe-bandeBande cibléePerte d’insertion
NotchPorteuse locale gênanteDéformation si trop large
  • Commencer avec un gain modéré.
  • Observer le bruit de fond et les produits fantômes.
  • Réduire le gain si des signaux apparaissent partout lors d’une émission locale.
  • Installer un filtre FM broadcast pour la VHF si nécessaire.
  • Employer un préamplificateur au plus près de l’antenne seulement si le bilan de bruit le justifie.
  • Mesurer séparément les pertes du câble et le gain du LNA.
Diagnostic de saturation

Si plusieurs faux signaux disparaissent tous lorsque le gain baisse de 10 dB, l’ADC ou l’étage RF était probablement surchargé.

Enregistrements IQ, formats et métadonnées

Un fichier IQ peut contenir des nombres entiers signés, non signés ou flottants, entrelacés I/Q, avec différents ordres d’octets. Sans métadonnées, un fichier reste difficile à réutiliser correctement.

FormatAvantageLimite
CU8Compact et très répandu avec RTL-SDRDynamique limitée et offset non signé
CS16Bonne précision pour de nombreux SDRDébit deux fois supérieur au 8 bits
CF32Traitement numérique directFichiers volumineux
WAV IQConteneur connu avec deux canauxMétadonnées RF variables selon logiciel
SigMFMétadonnées normalisées séparéesNécessite des outils compatibles
  • Enregistrer fréquence centrale et sample rate.
  • Noter date et heure UTC.
  • Indiquer le format des échantillons.
  • Documenter gain, antenne, filtres et localisation générale.
  • Conserver un extrait court représentatif pour les tests.
  • Éviter de publier des données sensibles ou non autorisées.
  • Calculer une empreinte SHA-256 pour une archive de référence.
Taille

À 2,4 Méch/s en I/Q 8 bits, le débit brut approche 4,8 Mo/s. Une heure dépasse rapidement 17 Go.

GNU Radio et construction d’un flowgraph

GNU Radio assemble des blocs de sources, filtres, démodulateurs, visualisations et sorties. GNU Radio Companion permet de construire graphiquement une chaîne et de générer le programme correspondant.

Osmocom Source
Frequency Xlating FIR
Décimation
Démodulateur
Clock Recovery
Slicer
Décodeur de trames
Source

SDR réel, fichier IQ, socket réseau ou générateur.

Throttle

Limite un flowgraph sans matériel temps réel ; ne doit pas brider un SDR physique.

FIR

Filtrage et éventuellement translation de fréquence.

Resampler

Adapte le taux d’échantillonnage entre blocs.

QT GUI Sink

Affiche spectre, waterfall, constellation ou temps.

Message/PDU

Transporte des paquets plutôt qu’un flux continu.

  • Définir une variable unique pour le sample rate principal.
  • Limiter le nombre de conversions inutiles.
  • Nommer clairement les variables et blocs.
  • Tester d’abord avec un fichier IQ connu.
  • Ajouter les visualisations aux points critiques.
  • Comparer l’amplitude avant et après chaque filtre.
  • Journaliser les trames rejetées et les CRC.
Taux incompatibles

Deux blocs reliés peuvent accepter des types identiques mais des taux incohérents. Le flowgraph fonctionne alors sans produire un signal décodable.

Routage audio virtuel et boucles numériques

De nombreux décodeurs attendent une entrée audio et non un flux IQ. Un câble audio virtuel relie la sortie du logiciel SDR à l’entrée du décodeur sans conversion analogique externe.

SDR
Démodulation
Périphérique audio virtuel
Décodeur
Journal ou carte
SystèmeSolution courantePoint de vigilance
WindowsCâble audio virtuelPériphérique par défaut et fréquences d’échantillonnage
LinuxALSA loopback, PulseAudio ou PipeWireNoms de sinks/sources et latence
macOSPériphérique audio virtuelAgrégats et autorisations
RéseauUDP audio, RTP ou JACK réseauJitter, pertes et boucles
  • Employer le même sample rate aux deux extrémités lorsque possible.
  • Désactiver les améliorations audio système.
  • Éviter le contrôle automatique de gain.
  • Nommer les périphériques par fonction.
  • Vérifier qu’aucun son système n’est injecté vers l’émetteur.
  • Créer une voie RX et une voie TX séparées.
  • Prévenir les boucles en identifiant une seule sortie par destination.
Émission involontaire

Un son Windows ou une notification peut déclencher un VOX ou être transmis si la mauvaise sortie audio est sélectionnée.

Calibration fréquentielle, PPM, TCXO et GPSDO

La précision d’un SDR dépend de son oscillateur. Une erreur exprimée en parties par million produit un décalage absolu proportionnel à la fréquence reçue.

Erreur en Hz = fréquence en Hz × erreur en ppm / 1 000 000

À 1 GHz, une erreur de 1 ppm correspond à environ 1 kHz.

PPM logiciel

Correction numérique d’une erreur moyenne de l’oscillateur.

TCXO

Oscillateur compensé en température, plus stable qu’un quartz ordinaire.

OCXO

Oscillateur maintenu à température constante, très stable mais plus énergivore.

GPSDO

Oscillateur asservi à une référence GPS à long terme.

Balise connue

Permet une calibration relative si sa fréquence est fiable.

Dérive thermique

Variation pendant la chauffe du SDR ou de l’upconverter.

  • Laisser chauffer le matériel avant calibration.
  • Choisir une référence stable et proche de la bande utilisée.
  • Mesurer sur plusieurs minutes.
  • Distinguer offset fixe et dérive progressive.
  • Appliquer une seule correction PPM dans toute la chaîne.
  • Recontrôler après changement de température ou d’alimentation.
  • Documenter la date et la référence utilisée.
Satellites

Une mauvaise calibration fixe s’ajoute au Doppler. Il faut corriger les deux séparément.

Analyse de protocoles et diagnostic avancé

L’analyse d’un signal inconnu suit une progression : observation spectrale, estimation de la modulation, synchronisation, récupération des symboles, tramage, contrôle d’intégrité puis interprétation des champs.

ÉtapeQuestionOutil ou mesure
SpectreQuelle largeur et quel rythme ?Waterfall et FFT
ModulationFSK, PSK, ASK ou multporteuse ?Constellation et discriminateur
HorlogeQuel débit symbole ?Autocorrélation et récupération d’horloge
TramePréambule et longueur ?Vue binaire et répétitions
IntégritéCRC ou FEC ?Comparaison de trames connues
InterprétationQuels champs et unités ?Documentation ou expérimentation autorisée
  • Conserver l’enregistrement IQ original.
  • Travailler sur une copie courte.
  • Modifier un seul paramètre à la fois.
  • Comparer plusieurs trames du même émetteur.
  • Chercher les motifs fixes et les compteurs.
  • Vérifier l’ordre des bits et des octets.
  • Séparer clairement faits observés et hypothèses.
  • Respecter réglementation, confidentialité et droits applicables.
Limite éthique

Décoder une transmission techniquement accessible ne donne pas automatiquement le droit de publier, exploiter ou retransmettre son contenu.

Quiz disponible dans la version interactive.

Réseaux IP radioamateurs

Transporter IP par radio : architecture et couches

Un réseau IP radioamateur relie des ordinateurs, téléphones, caméras, relais et serveurs à travers une ou plusieurs liaisons radio. La radio remplace une partie du support Ethernet ou fibre, tandis que les applications continuent d’utiliser IP, TCP, UDP, DNS et d’autres protocoles standards.

Application
TCP ou UDP
IPv4 ou IPv6
Routage
Ethernet ou modem
Liaison radio
Nœud distant
Couche physique

Fréquence, modulation, largeur, puissance, antenne et niveau reçu.

Couche liaison

Accès au canal, trames, retransmissions et identification du voisin.

Couche réseau

Adressage IP et choix de la route entre plusieurs nœuds.

Transport

TCP privilégie la fiabilité ; UDP réduit les échanges de contrôle.

Application

Web, voix sur IP, vidéo, fichiers, messagerie, MQTT ou supervision.

Administration

Configuration, sauvegardes, journaux, sécurité et maintenance.

MesureCe qu’elle décritLimite
RSSINiveau reçuNe mesure pas seul la qualité du lien
SNRÉcart signal/bruitDépend de la bande de mesure
Débit utileDonnées réellement transféréesInférieur au débit radio brut
LatenceTemps aller-retour ou transitPeut varier avec la charge
Perte de paquetsPaquets non délivrésUne faible perte dégrade fortement TCP
Route costCoût calculé d’un cheminDépend du protocole de routage
Débit annoncé

Le débit de modulation, le débit Ethernet et le débit utile d’une application sont trois valeurs différentes.

HAMNET et 44Net

HAMNET désigne des réseaux IP radioamateurs interconnectant des sites, relais et services. 44Net gère une partie de l’espace public historique 44/8 et fournit des mécanismes d’attribution, de DNS et d’interconnexion pour les radioamateurs vérifiés.

Attribution

Une station ou organisation demande des ressources adaptées à son projet.

Portail

L’identité radioamateur et les ressources réseau sont gérées dans une interface dédiée.

44Net Connect

Méthode simplifiée destinée à certains équipements ou petits réseaux.

Tunnel IPIP

Encapsulation d’IPv4 dans IPv4 pour joindre l’interconnexion AMPRNet.

Routage

Les routes doivent être apprises ou publiées selon la méthode retenue.

DNS

Les noms rendent les services plus simples à identifier que des adresses seules.

  • Créer un compte avec un indicatif vérifié.
  • Définir précisément le besoin avant de demander une ressource.
  • Choisir entre connexion simplifiée, tunnel ou infrastructure routée.
  • Ne pas utiliser arbitrairement une adresse 44Net non attribuée.
  • Documenter passerelle, routes, filtrage et DNS.
  • Éviter de publier sur Internet un service d’administration non protégé.
  • Prévoir le renouvellement et la maintenance des informations du portail.
  • Tester le réseau localement avant d’annoncer un service à grande échelle.
Adresse publique

Une adresse 44Net n’est pas automatiquement isolée. Un pare-feu et une configuration rigoureuse restent indispensables.

AREDN : nœuds, maillage et routage

AREDN fournit un firmware pour certains équipements radio IP extérieurs. Les nœuds créent des liaisons maillées, apprennent les routes et publient les services disponibles sur leurs réseaux locaux.

Nœud A et services
Lien RF
Nœud relais
Lien RF ou tunnel
Nœud B
Utilisateurs locaux
Mesh RF

Les nœuds voisins établissent des liens radio selon leurs canaux et paramètres compatibles.

LAN

Réseau local hébergeant serveurs, téléphones, caméras ou postes clients.

WAN

Accès facultatif vers un autre réseau, à contrôler pour éviter une dépendance Internet.

Tunnel

Lien IP entre deux îlots lorsque la RF directe n’est pas disponible.

Service annoncé

Nom et adresse d’une application rendue visible aux autres nœuds.

Babel

Protocole de routage de couche 3 documenté dans les versions récentes d’AREDN.

TopologieAvantageLimite
Point à pointLien simple et prévisibleAucune redondance
Point à multipointUn site dessert plusieurs stationsLe site central devient critique
MaillageRoutes alternatives possiblesChaque lien radio consomme une ressource
Backbone + accèsSépare transport et dessertePlanification plus exigeante
Tunnel entre îlotsContinuité malgré l’absence de RFDépendance à un réseau tiers
Maillage utile

Multiplier les nœuds sans améliorer la géométrie peut augmenter les interférences sans apporter de véritable route de secours.

Concevoir un lien RF maillé fiable

La portée d’un lien IP radio dépend du dégagement de la première zone de Fresnel, du bilan de liaison, du bruit local, de la polarisation et de la largeur de canal.

Marge de liaison = niveau reçu − sensibilité nécessaire

Une marge positive doit subsister malgré la pluie, le mouvement, les pertes et les variations du bruit.

ParamètreEffetBonne pratique
FréquencePertes et disponibilité du spectreChoisir selon réglementation et environnement
Largeur de canalDébit et bruit intégréNe pas choisir plus large que nécessaire
AntenneGain et directivitéPointer et polariser correctement
Zone de FresnelPertes par obstructionDégager le trajet au-delà de la simple visibilité
PuissanceNiveau reçuEmployer le minimum donnant une marge suffisante
BruitRéduit le SNRMesurer avant de sélectionner le canal
PoE et câbleAlimentation du nœudProtéger surtensions et longueur
  • Relever les coordonnées et hauteurs réelles.
  • Modéliser le profil du terrain.
  • Mesurer le bruit sur le site avant installation.
  • Vérifier la réglementation et le plan de bande français.
  • Installer une protection contre les surtensions et une mise à la terre adaptée.
  • Séparer les antennes de systèmes susceptibles de se brouiller.
  • Mesurer débit, latence et perte dans les deux sens.
  • Documenter la configuration avant la mise en service.
Visibilité optique

Voir le pylône distant ne garantit pas que la zone de Fresnel soit suffisamment dégagée.

New Packet Radio sur 70 cm

New Packet Radio, développé initialement par F4HDK, est un protocole et un modem ouverts destinés au transport bidirectionnel de trafic IP sur la bande des 70 cm. Le système relie le modem au réseau local par Ethernet.

Réseau Ethernet client
Modem NPR client
Liaison UHF
NPR master
Backbone HAMNET ou serveur
Point à multipoint

Un master organise l’accès de plusieurs clients.

TDMA géré

Les créneaux sont répartis pour limiter les collisions.

GFSK

La modulation utilise plusieurs niveaux selon le profil choisi.

Ethernet

L’équipement utilisateur voit une interface réseau standard.

Débit adaptatif

La largeur et la modulation déterminent le compromis débit/robustesse.

Projet ouvert

Matériel, firmware et protocole peuvent être étudiés et construits.

  • Vérifier que la fréquence et la largeur sont autorisées localement.
  • Programmer l’indicatif dans chaque modem.
  • Choisir correctement le rôle master ou client.
  • Limiter la puissance RF pendant les premiers essais.
  • Employer une charge fictive pour valider le modem et l’amplificateur.
  • Tester le réseau Ethernet avant d’activer la RF.
  • Mesurer le débit utile et la latence, pas seulement le niveau reçu.
  • Éviter qu’un serveur DHCP non prévu se propage vers le mauvais réseau.
Ce n’est pas AX.25

NPR transporte directement du trafic IP selon son propre protocole radio. Il ne faut pas le configurer comme un TNC Packet classique.

LoRa-APRS et télémétrie longue portée

LoRa utilise une modulation à étalement de spectre permettant des bilans de liaison importants avec de petits modules. Les projets LoRa-APRS encapsulent des informations de type APRS sur une couche radio différente de l’AFSK 1200 traditionnel.

ParamètreEffet principalCompromis
Spreading FactorSensibilité et duréePlus élevé = paquet plus long
BandwidthDébit et bruitPlus étroit = débit plus faible
Coding RateRedondancePlus de protection = moins de débit utile
PuissancePortéeConsommation et occupation inutile
Intervalle baliseFraîcheur de positionCharge du canal
PayloadInformation transmiseDurée et risque de collision
Tracker

Émet position, état ou télémétrie depuis un équipement mobile.

iGate

Transfère des trames reçues vers une infrastructure APRS ou une carte dédiée.

Digipeater

Répète certaines trames radio selon des règles limitées.

Station météo

Envoie capteurs et état énergétique avec un faible débit.

Carte hors ligne

Affiche les stations reçues même sans connexion Internet.

APRS 438

Projet proposant des paramètres de liaison LoRa-APRS sur la bande 438 MHz.

  • Employer les paramètres adoptés par le réseau local.
  • Ne pas mélanger arbitrairement fréquences et configurations LoRaWAN.
  • Respecter la réglementation amateur et les contraintes de la bande utilisée.
  • Adapter l’intervalle de balise au mouvement réel.
  • Limiter les commentaires et données répétitives.
  • Éviter les digipeaters non coordonnés.
  • Conserver l’indicatif dans les trames et la configuration.
  • Tester la couverture réelle avant d’augmenter le Spreading Factor.
LoRa n’est pas LoRaWAN

La modulation LoRa peut être utilisée sans l’architecture LoRaWAN. Les projets radioamateurs définissent leurs propres fréquences, trames et passerelles.

Services locaux et résilience

Un réseau radio IP devient utile lorsqu’il héberge des applications réellement accessibles sans dépendre systématiquement d’Internet. Les services doivent rester légers, documentés et testés en situation dégradée.

ServiceFonctionPréparation
DNS localRésolution des noms internesServeurs secondaires et zones sauvegardées
NTP localHeure cohérente des journauxSource GNSS ou référence fiable
VoIPTéléphonie entre sitesPlan de numérotation et codecs adaptés
ChatCoordination textuelleComptes et historique maîtrisés
FichiersDocuments et cartesVersions légères et réplication
Web localTableaux de bord et consignesPages utilisables sans ressources externes
Winlink/RMSMessagerie radioModes et canaux documentés
MQTTTélémétrie et supervisionTopics, ACL et rétention contrôlés
  • Éviter les polices, scripts ou cartes chargés depuis un cloud public.
  • Définir des noms DNS courts et stables.
  • Installer au moins deux sources d’heure lorsque le réseau est critique.
  • Réduire la résolution des flux vidéo.
  • Tester les services avec le WAN physiquement déconnecté.
  • Prévoir des sauvegardes hors du nœud principal.
  • Documenter les comptes d’urgence et les procédures d’accès.
  • Mesurer la bande passante consommée par chaque application.
Résilience réelle

Un service affiché sur la page du maillage mais dépendant d’une API Internet n’est pas réellement autonome.

Sécurité, supervision et diagnostic réseau

La sécurité d’un réseau radio IP doit respecter à la fois les contraintes techniques du réseau et les règles du service amateur. L’administration doit être protégée sans introduire des mécanismes incompatibles avec la réglementation applicable aux émissions.

CoucheTestExemple d’outil
RFSignal, bruit et qualitéInterface du nœud, SDR ou analyseur
LienVoisinage et débitStatistiques radio et test de transfert
IPAdresse et passerelleip addr, ip route
RoutageChemin et coûttraceroute, tables Babel ou mesh
DNSRésolution internedig ou nslookup
TransportPort TCP/UDPss, nc ou curl
ApplicationRéponse fonctionnelleNavigateur, client VoIP ou MQTT
SystèmeCPU, mémoire et disquetop, free, df et journaux
  • Modifier les mots de passe par défaut.
  • Limiter l’administration aux réseaux nécessaires.
  • Séparer utilisateurs, équipements et administration par sous-réseaux ou VLAN.
  • Filtrer les entrées depuis Internet et 44Net.
  • Sauvegarder la configuration de chaque nœud.
  • Synchroniser l’heure avant d’analyser les journaux.
  • Superviser latence, pertes, SNR et espace disque.
  • Conserver une procédure de retour à une version stable.
  • Tester une route de secours avant qu’elle soit nécessaire.
  • Ne pas redémarrer tous les nœuds avant d’avoir capturé les indices.
Réglementation

Les règles relatives au contenu, à l’identification et à la protection des transmissions varient selon le pays. Vérifier les exigences françaises et IARU avant de déployer un service.

Quiz disponible dans la version interactive.

Journalisation, reporting et automatisation

ADIF et structure d’un journal de QSO

ADIF, Amateur Data Interchange Format, permet d’échanger des journaux entre logiciels. Chaque QSO est représenté par des champs décrivant notamment l’indicatif, la date, l’heure, la bande, le mode, la fréquence, le locator et les confirmations.

ChampExempleRôle
CALLF1ABCIndicatif du correspondant
QSO_DATE20260715Date UTC au format AAAAMMJJ
TIME_ON091530Heure UTC de début
BAND40MBande normalisée
FREQ7.074Fréquence en MHz
MODEFT8Mode principal
SUBMODEMFSK16Sous-mode lorsque nécessaire
RST_SENT / RST_RCVD-10 / -08Reports échangés
GRIDSQUAREJN25Locator du correspondant
STATION_CALLSIGNF1SYHIndicatif de la station utilisée
  • Journaliser en UTC.
  • Vérifier la bande et la fréquence avant validation.
  • Distinguer indicatif opérateur et indicatif de station.
  • Employer MODE et SUBMODE conformément au logiciel.
  • Renseigner le locator seulement s’il est fiable.
  • Conserver le fichier ADIF original avant toute conversion.
  • Tester un import sur une copie du journal.
  • Dédupliquer à partir de plusieurs champs, pas uniquement de l’indicatif.
Doublons

Deux QSO avec le même indicatif peuvent être légitimes sur des bandes, modes ou dates différentes. La détection doit intégrer au minimum date, heure, bande et mode.

Synchroniser journaux et confirmations

Les plateformes de confirmation et de statistiques utilisent des champs ADIF parfois différents. Une bonne synchronisation exige un journal maître clairement identifié et des règles de mise à jour cohérentes.

LoTW

Confirmation cryptographique de QSO via certificats et fichiers signés.

eQSL

Échange de cartes électroniques et confirmations selon le compte utilisé.

Club Log

Analyse DX, tableaux de bord et outils de confirmation.

QRZ Logbook

Journal en ligne associé à une base d’indicatifs.

Journal local

Source principale conservée par l’opérateur.

Synchronisation

Échange contrôlé d’ajouts et de statuts entre services.

  • Choisir un journal maître.
  • Exporter avant toute synchronisation massive.
  • Vérifier les paramètres de fuseau et l’UTC.
  • Contrôler l’indicatif de station et le profil de localisation.
  • Ne pas importer automatiquement des QSO inconnus sans revue.
  • Examiner les rejets et champs non reconnus.
  • Archiver les certificats et secrets séparément du journal.
  • Tester périodiquement la restauration sur une machine différente.
Confirmation et QSO

Une confirmation en ligne ne remplace pas l’enregistrement local complet du QSO.

PSK Reporter, GridTracker et cartographie

Les logiciels numériques peuvent transmettre des reports de réception vers des services de cartographie. Ces données permettent d’évaluer la propagation, l’antenne et la couverture réelle de la station.

FT-710
WSJT-X
Messages UDP
GridTracker
Journal local
PSK Reporter
PSK Reporter

Agrège les spots de réception envoyés par les décodeurs.

GridTracker

Affiche décodages, locators, états et QSO sur une carte.

UDP WSJT-X

Diffuse les événements de décodage et de journalisation.

DX Cluster

Réseau de spots déclarés par les opérateurs.

RBN

Réseau de récepteurs automatiques, surtout orienté CW et RTTY.

Heatmap

Visualisation statistique de zones reçues ou contactées.

  • Configurer correctement indicatif et locator.
  • Éviter de publier un locator volontairement faux.
  • Comparer plusieurs périodes et bandes.
  • Distinguer réception distante et QSO réellement réalisé.
  • Observer les reports en dB sans les comparer directement à un S-mètre.
  • Vérifier que le port UDP n’est pas bloqué localement.
  • Éviter que deux applications se disputent le même port d’écoute.
Contrôle d’antenne

Comparer les zones reçues avant et après une modification d’antenne, à puissance et créneau horaire comparables, donne une indication plus utile qu’un seul report.

Partager le CAT avec rigctld

Un port série physique est généralement ouvert par un seul programme à la fois. rigctld, fourni avec Hamlib, ouvre le port du transceiver puis fournit une interface réseau à plusieurs clients compatibles.

FT-710 COM3
rigctld
Port TCP local
WSJT-X
FLDIGI
Script de supervision
Interface web
ÉlémentFonctionRisque
Port sérieDialogue CAT avec le posteConflit si plusieurs ouvertures directes
rigctldServeur CAT centralMauvais modèle ou débit
Port TCPAccès des clientsExposition réseau non filtrée
Client Hamlib NET rigctlConnexion au serveurCommandes concurrentes
PollingLecture périodique d’étatSurcharge si trop fréquent
PTTCommande d’émissionCollision avec une autre application
  • Fermer tous les logiciels CAT avant de lancer le serveur.
  • Tester fréquence et mode avec rigctl.
  • Écouter uniquement sur localhost si aucun accès distant n’est nécessaire.
  • Limiter le polling des scripts de supervision.
  • Définir quelle application a le droit de commander le PTT.
  • Éviter les changements de fréquence simultanés.
  • Journaliser les erreurs du serveur CAT.
  • Redémarrer proprement le service après reconnexion USB.
Serveur CAT ouvert

Un rigctld exposé sans filtrage permettrait à un tiers de modifier la fréquence ou le PTT. Limiter strictement son écoute et le pare-feu.

MQTT et supervision de la station

MQTT est un protocole léger de publication et d’abonnement. Une station peut publier fréquence, mode, CAT, PTT, température, relais et alimentation vers un broker local.

FT-710 et relais
Scripts de collecte
Broker MQTT
Home Assistant
Tableau de bord web
Historique et alertes
TopicValeur possibleUsage
station/ft710/cat/stateON ou OFFDisponibilité du CAT
station/ft710/ptt/stateRX ou TXÉtat émission
station/ft710/frequency/state7074000Fréquence en hertz
station/ft710/mode/stateDATA-UMode du transceiver
station/relais/1/stateON ou OFFÉtat du relais matériel
station/temperature/state42.5Surveillance thermique
  • Définir une hiérarchie de topics stable.
  • Utiliser des unités explicites.
  • Publier les états importants avec retain lorsque cela est pertinent.
  • Choisir un Last Will pour signaler la perte du collecteur.
  • Limiter les droits MQTT par utilisateur.
  • Éviter de publier des mots de passe ou secrets.
  • Distinguer commande et état.
  • Prévoir un accusé d’exécution pour les actions critiques.
Commande versus état

Le topic de commande demande une action. Le topic d’état confirme ce que le matériel a réellement appliqué.

Automatisation du PTT et sécurité fonctionnelle

Le PTT est une fonction critique. Une automatisation doit éviter qu’un blocage logiciel, un GPIO flottant ou une perte réseau maintienne l’émetteur actif.

Fail-safe

L’absence de commande ou d’alimentation doit conduire à RX.

TOT

Limite matérielle ou logicielle de durée maximale d’émission.

Watchdog

Surveille le processus de contrôle et relâche le PTT en cas de panne.

Interverrouillage

Empêche plusieurs voies ou amplificateurs d’émettre simultanément.

Séquenceur

Ordonne relais coaxiaux, LNA, PA et PTT.

Retour d’état

Confirme la position réelle d’un relais ou d’une alimentation.

  • Utiliser un relais normalement relâché pour l’émission.
  • Ajouter une résistance de rappel sur les GPIO.
  • Prévoir un TOT indépendant du logiciel principal.
  • Ne pas dépendre d’Internet pour relâcher le PTT.
  • Tester le retrait de l’alimentation du contrôleur.
  • Tester le plantage du processus de commande.
  • Journaliser chaque transition RX/TX.
  • Ajouter un arrêt manuel accessible.
  • Refuser l’émission si les retours critiques sont incohérents.
Principe essentiel

Pi vivant et commande valide peuvent autoriser le TX. Pi éteint, bloqué ou GPIO indéterminé doivent provoquer le retour immédiat en RX.

Sauvegarder et restaurer la station numérique

La station numérique dépend de nombreux fichiers : journaux ADIF, profils WSJT-X, macros FLDIGI, codeplugs, certificats, scripts CAT, configurations MQTT et fichiers de services.

ÉlémentSauvegardeTest de restauration
Journal ADIFExport daté et copie automatiqueImport dans un journal vierge
Base du loggerCopie application arrêtée ou mécanisme natifOuverture sur une autre machine
WSJT-XRépertoire de configuration et journalDécodage et CAT sur profil test
FLDIGIMacros, profils et configurationRechargement sans écraser le profil actif
CodeplugsFichiers source et exports CSVLecture par le CPS correspondant
CertificatsArchive chiffrée hors machineValidation de la chaîne de signature
Scripts/servicesGit ou archive datéeInstallation sur environnement de test
SecretsGestionnaire sécurisé séparéProcédure d’accès d’urgence
  • Conserver au moins trois copies.
  • Utiliser au moins deux supports différents.
  • Maintenir une copie hors de la machine principale.
  • Automatiser les exports réguliers.
  • Calculer des empreintes pour les archives importantes.
  • Chiffrer les sauvegardes contenant des secrets.
  • Tester réellement la restauration.
  • Documenter l’ordre de remise en service.
Sauvegarde exploitable

Un fichier présent sur un disque n’est pas une sauvegarde validée tant qu’une restauration complète n’a pas été testée.

Diagnostic de la chaîne logicielle et quiz

Une chaîne automatisée peut échouer au niveau du port USB, du CAT, du logiciel, du réseau local, du broker MQTT, du journal ou du service distant. Chaque couche doit être vérifiée séparément.

SymptômeCause probableContrôle
CAT absent après rebootPort COM différent ou tâche non lancéeGestionnaire de périphériques et processus
Fréquence figéePolling arrêté ou port occupéJournal du collecteur et rigctld
PTT non relâchéBoucle ou watchdog absentArrêt des composants un par un
MQTT sans donnéesBroker, authentification ou topicmosquitto_sub et journaux
QSO non journaliséUDP ou intégration loggerÉvénement WSJT-X et port local
DoublonsImports multiplesComparaison date/heure/bande/mode
Heure fausseNTP ou fuseauUTC système et dérive
Sauvegarde inutilisableCopie incomplèteRestauration sur environnement vierge
  • Capturer les journaux avant de redémarrer.
  • Vérifier le périphérique USB et son identifiant.
  • Contrôler l’écoute des ports TCP et UDP.
  • Tester le CAT avec une commande minimale.
  • Observer les topics MQTT bruts.
  • Comparer un ADIF avant et après import.
  • Vérifier l’UTC du système.
  • Réactiver les services un par un.

Quiz disponible dans la version interactive.

Mesures et qualité des signaux numériques

BER, PER, FER, CRC et correction d’erreurs

La qualité d’une liaison numérique se mesure au niveau des bits, des paquets et des trames. Une liaison peut présenter un niveau RF élevé tout en restant inutilisable si les erreurs dépassent les capacités du protocole.

MesureDéfinitionInterprétation
BERBits erronés / bits reçusQualité brute de la démodulation
PERPaquets erronés ou perdus / paquets envoyésImpact applicatif
FERTrames invalides / trames reçuesQualité du lien protocolaire
CRCContrôle d’intégrité de trameDétecte de nombreuses erreurs
FECRedondance permettant une correctionRepousse le seuil de décodage
ARQRetransmission des blocs erronésFiabilise au prix de la latence
BER = nombre de bits erronés / nombre total de bits reçus

Une mesure fiable nécessite un volume de données suffisant.

  • Mesurer sur une durée représentative.
  • Distinguer erreurs corrigées et erreurs résiduelles.
  • Comparer le BER avant et après FEC lorsque l’outil le permet.
  • Noter le débit, le mode et la largeur utilisés.
  • Observer les périodes de fading séparément.
  • Ne pas déduire le BER d’un simple niveau S-mètre.
Effet de seuil

En voix numérique, la qualité peut rester correcte puis s’effondrer brutalement lorsque le nombre d’erreurs dépasse la correction disponible.

SNR, C/N0 et Eb/N0

Le rapport signal/bruit dépend de la largeur de mesure. Pour comparer des modes ayant des débits différents, on utilise souvent l’énergie par bit rapportée à la densité spectrale du bruit.

Eb/N0 = SNR × bande équivalente / débit binaire

La relation doit être appliquée avec des unités linéaires avant conversion en décibels.

SNR

Rapport de la puissance du signal à celle du bruit dans une bande donnée.

C/N

Rapport porteuse/bruit, fréquent en radio numérique et satellite.

C/N0

Rapport porteuse à densité de bruit, exprimé couramment en dB-Hz.

Eb/N0

Énergie par bit rapportée à la densité de bruit.

Marge

Écart entre la qualité disponible et le seuil nécessaire.

NF

Facteur de bruit du récepteur ou de la chaîne.

VariationEffet théorique
Puissance doubléeEnviron +3 dB
Bande de bruit divisée par deuxEnviron +3 dB de SNR
Débit binaire doublé à énergie constanteEb/N0 réduit
Perte coaxiale de 3 dBMoitié de la puissance reçue
Gain antenne +6 dBFacteur quatre sur la puissance dans la direction utile
Valeurs logicielles

Les reports SNR de FT8, WSPR ou d’un modem ne sont pas directement interchangeables avec le S-mètre ou une mesure dans une autre largeur de bande.

Constellations, EVM et déséquilibre IQ

Une constellation place chaque symbole idéal dans le plan I/Q. Les points reçus se dispersent à cause du bruit, de la dérive de phase, de la compression, du déséquilibre IQ et des erreurs de synchronisation.

Dispersion circulaire

Bruit additif dominant.

Rotation

Erreur de phase ou de fréquence.

Traînée radiale

Erreur d’amplitude ou compression.

Image miroir

Déséquilibre entre I et Q.

Nuage asymétrique

Offset DC ou gain différent entre voies.

EVM

Distance normalisée entre point reçu et point idéal.

EVM RMS = racine de la puissance moyenne de l’erreur / puissance de référence

Une EVM plus faible correspond généralement à une modulation plus propre.

  • Calibrer fréquence et phase avant l’interprétation.
  • Observer une durée suffisante.
  • Comparer avec et sans amplificateur.
  • Réduire le niveau audio si les points s’écrasent vers l’extérieur.
  • Contrôler l’équilibrage I/Q du SDR.
  • Vérifier la référence d’horloge pour les rotations continues.
Amplificateur non linéaire

Une constellation correcte à faible puissance mais étirée à forte puissance indique souvent que le PA ou la chaîne audio entre en compression.

Diagramme de l’œil, timing et jitter

Le diagramme de l’œil superpose de nombreux intervalles symbole. L’ouverture verticale représente la marge de décision en amplitude ; l’ouverture horizontale traduit la tolérance au timing.

Signal filtré
Récupération d’horloge
Superposition des symboles
Ouverture verticale
Ouverture horizontale
Point de décision
DéfautEffet sur l’œilCause possible
BruitFermeture verticaleSNR insuffisant
JitterFermeture horizontaleHorloge ou récupération instable
ISITrajectoires épaisses et croisements diffusFiltre ou canal dispersif
OffsetŒil décentréBiais DC ou seuil incorrect
CompressionNiveaux aplatisChaîne non linéaire
ÉchosMultiples trajectoiresMultitrajet ou réflexion
  • Utiliser le taux symbole exact.
  • Appliquer un filtre adapté avant l’affichage.
  • Vérifier le point optimal d’échantillonnage.
  • Comparer plusieurs niveaux de signal.
  • Observer l’impact du filtrage et de l’égalisation.
  • Ne pas confondre jitter de l’horloge et Doppler lent.
Utilité

Le diagramme de l’œil aide à distinguer un problème de niveau, de timing et d’interférence intersymbole.

Largeur occupée, ACP et intermodulation

Un signal numérique propre doit rester dans la largeur prévue. La surmodulation, la compression et un amplificateur non linéaire produisent des composantes hors bande appelées épaules ou produits d’intermodulation.

MesureBut
OBWLargeur contenant un pourcentage défini de la puissance
ACP/ACPRPuissance dans les canaux adjacents par rapport au canal utile
SEMConformité à un masque d’émission
IMDProduits créés par non-linéarité
SpuriousRaies parasites hors modulation
HarmoniquesMultiples de la fréquence porteuse
  • Mesurer sur charge fictive.
  • Employer une atténuation suffisante.
  • Vérifier que l’instrument n’est pas saturé.
  • Comparer porteuse seule et modulation.
  • Réduire le niveau audio avant la puissance RF.
  • Désactiver compresseur et égalisation vocale.
  • Contrôler l’effet de l’amplificateur externe.
  • Mesurer aussi les harmoniques avec les filtres appropriés.
Analyseur saturé

Un SDR ou analyseur surchargé invente lui-même des raies et des épaules. Réduire le niveau d’entrée avant d’accuser l’émetteur.

Construire un banc de mesure sûr

Un banc de mesure numérique doit protéger les appareils et empêcher le rayonnement. La puissance principale est absorbée par une charge fictive ; une petite fraction est prélevée puis atténuée vers le SDR ou l’analyseur.

Transceiver
Coupleur directionnel
Charge fictive
Atténuateurs
SDR ou analyseur
Ordinateur de mesure
ÉlémentExigence
Charge fictivePuissance et durée compatibles avec le mode
CoupleurDirectivité et gamme de fréquence adaptées
AtténuateurPuissance admissible et valeur vérifiée
SDREntrée protégée contre les niveaux excessifs
CâblesConnecteurs et pertes connus
MasseDisposition évitant les boucles et retours RF
  • Calculer le niveau maximal avant connexion.
  • Ajouter une marge de sécurité.
  • Commencer à puissance minimale.
  • Vérifier la température de la charge.
  • Employer plusieurs atténuateurs plutôt qu’un composant surchargé.
  • Contrôler le niveau avec une source connue.
  • Ne jamais connecter directement 100 W à un SDR.
  • Étiqueter les chemins TX et mesure.
Danger matériel

Une erreur d’atténuation peut détruire instantanément l’entrée d’un SDR ou d’un analyseur.

Mesurer le FT-710 et une chaîne MMDVM

Les modes HF par carte son et les modes de voix numérique ne se diagnostiquent pas avec les mêmes indicateurs. Le FT-710 doit être contrôlé par l’ALC, le spectre et la puissance ; MMDVM ajoute BER, niveaux RX/TX et calibration du modem.

ChaîneIndicateursRéglage prioritaire
FT8/FT4ALC, largeur, épaules, stabilitéNiveau audio et puissance
RTTY AFSKDeux tons, shift, IMD, cycleAudio et refroidissement
SSTVLinéarité audio, durée et températureNiveau DATA et ventilation
DMR MMDVMBER, RSSI, déviation et fréquenceNiveaux modem et calibration
D-STAR MMDVMBER et centrage fréquentielRX/TX level et offset
C4FMBER, déviation et filtrageCalibration modem/radio
  • Créer un profil de référence avant modification.
  • Mesurer le FT-710 sur charge fictive.
  • Réduire l’audio si l’ALC augmente.
  • Vérifier la stabilité pendant plusieurs séquences.
  • Pour MMDVM, calibrer RX et TX séparément.
  • Mesurer avec une radio connue comme référence.
  • Noter le firmware et les paramètres du modem.
  • Comparer BER local et distant.
BER MMDVM

Un BER élevé peut provenir de la fréquence, de la déviation, du niveau audio, du filtrage ou de la désensibilisation RF.

Travaux pratiques de mesure et quiz

TP 1 — BER

Transmettre une séquence connue et mesurer les erreurs sur plusieurs niveaux.

TP 2 — EVM

Comparer une constellation avant et après saturation de la chaîne.

TP 3 — Œil

Observer l’effet d’un mauvais filtre ou d’un timing incorrect.

TP 4 — Spectre FT8

Régler le niveau audio et comparer les épaules spectrales.

TP 5 — MMDVM

Mesurer BER et offset avant/après calibration.

TP 6 — Rapport

Consigner matériel, paramètres, captures et conclusion.

  • Définir l’objectif avant la mesure.
  • Étalonner ou vérifier les instruments.
  • Modifier un seul paramètre à la fois.
  • Noter puissance, fréquence, mode et température.
  • Conserver les captures originales.
  • Répéter la mesure.
  • Distinguer résultat mesuré et hypothèse.
  • Revenir au profil initial si le résultat se dégrade.

Quiz disponible dans la version interactive.

Réglementation, plans de bandes et fréquences

Hiérarchie des règles applicables

L’exploitation d’une station numérique en France repose sur plusieurs niveaux. Le règlement international définit le service amateur, le droit français fixe les allocations et conditions techniques, et les plans IARU organisent l’usage recommandé des sous-bandes.

Règlement UIT
TNRBF français
Décisions ARCEP homologuées
ANFR
Plan IARU Région 1
Recommandations nationales
Écoute du canal
DocumentRôleCaractère
Règlement des radiocommunications UITDéfinitions et règles internationalesObligatoire via les administrations
TNRBFRépartition nationale des bandes entre servicesRéglementaire
Décisions ARCEP homologuéesBandes, puissances et conditions techniquesRéglementaire
ANFRGestion des indicatifs, examens, contrôle et informationsAutorité nationale
Plan IARU Région 1Coordination des modes et largeursRecommandation essentielle
Plan REFPrésentation adaptée à la FranceGuide opératoire
Fréquence observéeTrafic réel déjà présentÀ respecter immédiatement
Ordre de priorité

Un centre d’activité indiqué dans un logiciel ne permet jamais de sortir d’une allocation française ni de brouiller une émission déjà en cours.

Allocations et puissances principales en France

Le tableau suivant résume les limites utiles à retenir pour un certificat actuel de type HAREC en France métropolitaine. Il ne remplace pas l’annexe réglementaire complète, notamment pour les territoires ultramarins et le service amateur par satellite.

Ensemble de bandesPuissance réglementaire indiquéeObservation
135,7–137,8 kHz1 W PIREAttribution secondaire
472–479 kHz1 W PIREAttribution secondaire
1,8 à 24,99 MHz selon segments attribuésJusqu’à 500 W crêteCertaines bandes sont secondaires ou partagées
5 351,5–5 366,5 kHz15 W PIREAttribution secondaire
28–29,7 MHz250 W crêteRespecter sous-bandes et largeur
50–52 MHz120 W crêteAttribution secondaire en Région 1
144–146 MHz120 W crêteAttribution primaire
430 MHz et au-dessus selon allocations120 W crêteDe nombreuses bandes sont secondaires
Primaire A

Le service amateur bénéficie d’une attribution primaire.

Partagée B

Le service amateur partage des droits primaires avec d’autres services.

Secondaire C

Aucun brouillage préjudiciable au primaire et aucune protection exigible.

Cas D

Secondaire au plan international avec dispositions nationales particulières.

  • Employer la puissance minimale nécessaire.
  • Calculer la PIRE lorsqu’une limite est exprimée en puissance rayonnée.
  • Intégrer le gain d’antenne et les pertes de câble.
  • Conserver un indicateur de puissance utilisable.
  • Ne pas occuper la même fréquence en permanence.
  • Vérifier les mises à jour réglementaires avant publication d’un tableau local.
PIRE

La PIRE n’est pas la simple puissance du poste. Elle tient compte du gain d’antenne et des pertes de la ligne.

Sous-bandes numériques HF en Région 1

Le plan IARU Région 1 organise les bandes HF principalement par largeur maximale et usage préféré. Les modes numériques étroits doivent rester dans les segments adaptés et ne pas dépasser la largeur indiquée.

BandeSegments numériques caractéristiquesRepère
80 m3 570–3 600 kHz étroit, puis zones numériques plus largesSéparer signaux très étroits et stations automatiques
60 m5 351,5–5 366,5 kHz15 W PIRE en France ; prudence extrême
40 m7 040–7 060 kHz principalement numériqueLargeurs différentes selon sous-segment
30 m10 130–10 150 kHz numérique étroitService secondaire ; pas de phonie courante
20 m14 070–14 112 kHz selon largeurBalises IBP protégées autour de 14 100 kHz
17 m18 095–18 120 kHz selon largeurBande sans concours IARU
15 m21 070–21 120 kHz puis segment étroitRespecter les zones de balises
12 m24 915–24 940 kHz selon largeurBande sans concours IARU
10 m28 070–28 190 kHz numérique étroitAutres zones numériques plus haut dans la bande
  • Lire la largeur maximale du sous-segment.
  • Tenir compte de toute la bande transmise, pas seulement de la fréquence de cadran.
  • Conserver une marge avec le bord de bande.
  • Protéger les segments de balises.
  • Ne pas installer une station automatique hors des zones prévues.
  • Éviter les longues transmissions dans les segments très étroits.
Fréquence de cadran

En USB, les tonalités audio se trouvent au-dessus de la fréquence affichée. Une fréquence de cadran légale peut néanmoins produire une composante hors bande si la marge est insuffisante.

Centres d’activité et fréquences d’usage

Les logiciels et communautés utilisent des fréquences de cadran courantes. Elles facilitent la rencontre mais ne sont ni privées ni garanties libres. La fréquence réellement émise dépend aussi du décalage audio.

UsageRepères fréquemment rencontrésPrécaution
FT8 HFExemples : 7,074 et 14,074 MHz USBVérifier la table actuelle de WSJT-X
FT4 HFExemple : 14,080 MHz USBNe pas confondre avec FT8
RTTY HFAutour des sous-bandes numériques étroitesÉviter les centres FT8 très chargés
SSTV 20 mCentre d’activité image IARU : 14,230 MHzÉcouter avant une image longue
Voix numérique HFCentres IARU : 3,630 ; 7,070 ; 14,130 MHzLargeur compatible avec le segment
APRS VHF Europe144,800 MHzCanal partagé, balises sobres
FT8 2 m144,174 MHz couramment utiliséPlan VHF et activité locale à vérifier
SatellitesFréquences propres à chaque charge utileÉtat opérationnel à vérifier le jour même
Table évolutive

Les fréquences d’usage des logiciels, satellites, relais et réseaux numériques peuvent évoluer. Le cours donne des repères, pas une base opérationnelle figée.

FT8 sur 14,074 MHz

Une tonalité audio à 2 000 Hz produit une émission autour de 14,076 MHz. La fréquence affichée n’est donc pas l’unique fréquence occupée.

Identification, contenu et codage

Le mode numérique ne dispense jamais d’identification. Le protocole, les métadonnées ou la voix synthétique doivent permettre de relier l’émission à l’indicatif autorisé.

Obligation ou limiteApplication pratique
Début de période d’émissionTransmettre l’indicatif dès le début
Fin de période d’émissionIdentifier avant la fin
Émission supérieure à 15 minutesIdentifier au moins toutes les quinze minutes
Changement de fréquenceIdentifier au début sur la nouvelle fréquence
Communications internationalesObjet amateur et remarques personnelles
Tierces personnesCas d’urgence ou de secours prévus par le règlement
Codage obscurcissant le sensInterdit pour les communications internationales, hors commande spatiale prévue
  • Configurer l’indicatif dans WSJT-X, FLDIGI, APRS et les réseaux DV.
  • Vérifier l’indicatif transmis par une balise automatique.
  • Ne pas masquer volontairement le sens d’une communication.
  • Distinguer compression, protocole documenté et chiffrement secret.
  • Éviter les contenus commerciaux ou à intérêt pécuniaire.
  • Ne pas relayer aveuglément des messages tiers.
Identifiant réseau

Un Radio ID DMR, un SSID APRS ou un nom de hotspot ne remplace pas nécessairement l’indicatif réglementaire transmis correctement.

Stations automatiques, passerelles et commande distante

Les stations automatiques comprennent notamment balises, relais, digipeaters et certains serveurs de données. Elles doivent pouvoir être arrêtées immédiatement lorsqu’un brouillage préjudiciable apparaît.

Automatique

Le système émet selon sa logique sans décision humaine pour chaque trame.

Télécommandée

Un opérateur autorisé contrôle la station à distance.

Passerelle

Relie une liaison radio à un autre réseau ou protocole.

Watchdog

Arrête ou réinitialise le système en cas de blocage.

Kill switch

Commande indépendante permettant la cessation immédiate des émissions.

Journal

Conserve événements, fréquences, modes et identifications.

  • Prévoir une commande d’arrêt indépendante.
  • Faire retomber le PTT en cas de perte d’alimentation ou de logiciel.
  • Limiter la durée d’émission par TOT.
  • Surveiller fréquence, puissance et température.
  • Conserver les journaux nécessaires au diagnostic.
  • Ne pas laisser un service distant imposer une émission non maîtrisée.
  • Protéger les interfaces d’administration.
  • Tester régulièrement l’arrêt d’urgence.
Conception fail-safe

L’absence de commande valide doit conduire à la réception ou à l’arrêt, jamais au maintien du PTT.

Brouillages, largeur, rayonnements parasites et exposition

La conformité ne se limite pas à rester dans la bande. L’émission doit utiliser une largeur raisonnable, limiter les rayonnements non essentiels et respecter les exigences d’exposition du public.

RisqueOriginePrévention
Hors bandeAudio trop élevée ou mauvaise fréquence de cadranMarge et contrôle du spectre
ÉpaulesCompression ou PA non linéaireRéduire niveau et puissance
HarmoniquesFiltrage insuffisantFiltres et mesure
IntermodulationÉtages saturésLinéarité et espacement
Brouillage primaireUsage imprudent d’une bande secondaireCesser immédiatement
Exposition RFPuissance, gain et proximitéÉvaluation et distances de sécurité
Perturbations domestiquesCourants de mode communFerrites, symétrisation et terre adaptée
  • Employer la classe d’émission la moins gênante.
  • Réduire la largeur au minimum techniquement utile.
  • Contrôler le spectre sur charge fictive.
  • Vérifier les harmoniques après toute modification du PA.
  • Réduire immédiatement la puissance en cas de plainte crédible.
  • Documenter l’évaluation d’exposition de la station.
  • Ne pas confondre puissance autorisée et puissance nécessaire.
Bande secondaire

Face à un service primaire, la station amateur doit supprimer le brouillage ; elle ne peut pas réclamer la protection de sa réception.

Checklist avant émission et quiz

1 — Allocation

La fréquence est-elle autorisée en France et dans le sens utilisé ?

2 — Statut

La bande est-elle primaire, partagée ou secondaire ?

3 — Plan

Le mode et sa largeur correspondent-ils au segment IARU ?

4 — Occupation

Le canal est-il réellement libre après écoute ?

5 — Spectre

Toute l’émission reste-t-elle dans les limites ?

6 — Puissance

La puissance ou la PIRE respecte-t-elle la limite ?

7 — Indicatif

L’identification est-elle configurée et transmise ?

8 — Sécurité

Le PTT peut-il être relâché immédiatement ?

9 — Journal

Les informations nécessaires sont-elles conservées ?

10 — Mise à jour

Les sources consultées sont-elles actuelles ?

Sources de référence vérifiées en juillet 2026

ANFR : cadre juridique radioamateur ; Légifrance : décisions ARCEP 2012-1241 modifiée, 2013-1515 et 2019-1412 ; IARU Région 1 : plans de bandes HF et VHF/UHF/SHF ; REF : plans de bandes français.

Mise à jour obligatoire

Une fiche de fréquences imprimée vieillit. Toujours comparer avec les textes et plans publiés au moment de l’exploitation.

Quiz disponible dans la version interactive.

Communications d’urgence et déploiement portable

Principes des communications d’urgence

Une station radioamateur peut contribuer à maintenir des échanges lorsque les réseaux habituels sont indisponibles, dans le respect de la réglementation et des demandes des organisations compétentes. L’objectif n’est pas d’utiliser le plus de technologies possible, mais d’acheminer une information fiable.

Exactitude

Ne transmettre que des informations comprises et vérifiées.

Priorité

Traiter d’abord les messages urgents et opérationnels.

Concision

Réduire le temps d’occupation et les ambiguïtés.

Traçabilité

Conserver origine, destination, heure et statut.

Redondance

Prévoir plusieurs chemins sans créer de confusion.

Discipline

Un opérateur, une procédure et un responsable de réseau clairement identifiés.

  • Écouter avant d’émettre.
  • S’identifier selon les règles applicables.
  • Employer un vocabulaire simple.
  • Répéter uniquement les éléments critiques.
  • Demander confirmation des nombres, adresses et horaires.
  • Ne pas diffuser de données personnelles inutiles.
  • Signaler clairement une information non vérifiée.
  • Clôturer chaque message par un statut précis.
Périmètre

Une station amateur apporte un moyen de communication supplémentaire. Elle ne remplace ni l’autorité opérationnelle ni les réseaux réglementés des services de secours.

Concevoir une station numérique portable

Une station de terrain doit pouvoir être transportée, installée rapidement, alimentée de façon autonome et exploitée par un autre opérateur à partir d’une documentation courte.

Antenne
Transceiver
Interface audio/CAT
Ordinateur
Routeur local
Batterie
Charge solaire ou secteur
Journal et procédures
Sous-ensembleSolution possibleContrôle avant départ
HFTransceiver et antenne multibandeROS, câbles et profils numériques
VHF/UHFMobile ou portableCanaux, APRS et relais locaux
OrdinateurPortable basse consommationLogiciels utilisables hors ligne
RéseauRouteur local autonomeDHCP, DNS et accès d’administration
ÉnergieBatterie LiFePO4 ou équivalentCapacité réelle et fusibles
ProtectionBoîtiers, pluie et transportConnecteurs et ventilation
DocumentationFiches plastifiées ou PDF localProcédure comprise par un tiers
  • Séparer le matériel critique des accessoires.
  • Étiqueter tous les câbles.
  • Employer des connecteurs détrompés.
  • Prévoir fusibles et câble d’alimentation de rechange.
  • Conserver les installateurs logiciels hors ligne.
  • Préparer les profils WSJT-X, FLDIGI, Winlink et APRS.
  • Tester l’ensemble hors du domicile.
  • Chronométrer le temps d’installation.
Simplicité

Une station légèrement moins performante mais comprise par plusieurs opérateurs est souvent plus utile qu’un système très complexe dépendant de son seul concepteur.

Autonomie électrique et gestion de l’énergie

La consommation d’une station varie fortement entre réception, calcul, transmission et recharge. Une estimation réaliste utilise l’énergie en wattheures et un cycle d’utilisation représentatif.

Autonomie approximative = énergie utile en Wh / puissance moyenne en W

Appliquer une marge pour les pertes, la température, l’âge de la batterie et la réserve de sécurité.

ÉquipementConsommation à considérerRéduction possible
Transceiver HFRX continu et pointes TXRéduire puissance et durée des émissions
PC portableÉcran, CPU et rechargeMode économie et luminosité réduite
RouteurConsommation continueChoisir un modèle basse consommation
SDRUSB et calculRéduire sample rate et services inutiles
ÉclairageUsage nocturneLED basse puissance
ConvertisseurPertes à vide et en chargeÉviter les conversions inutiles
  • Mesurer les consommations réelles.
  • Calculer RX, TX et informatique séparément.
  • Conserver au moins 20 % de réserve.
  • Installer un fusible près de la batterie.
  • Surveiller tension, courant et température.
  • Éviter une alimentation à découpage bruyante.
  • Tester la recharge solaire dans des conditions réalistes.
  • Prévoir une procédure de délestage.
Capacité commerciale

La capacité inscrite sur une batterie ne représente pas toujours l’énergie réellement utilisable dans les conditions de terrain.

Messages structurés et formulaires opérationnels

Un message structuré réduit les erreurs de copie et simplifie la transmission entre plusieurs opérateurs. Le format doit rester suffisamment simple pour être utilisé en voix, Packet, Winlink ou messagerie locale.

ChampContenu
NuméroIdentifiant unique du message
PrioritéUrgent, prioritaire ou routine selon la procédure
OrigineStation ou fonction émettrice
DestinationStation ou fonction destinataire
Date/heureUTC clairement indiquée
ObjetRésumé en une ligne
TexteInformation courte et non ambiguë
Action demandéeDécision ou réponse attendue
AccuséReçu, transmis, traité ou rejeté
Texte libre

Flexible, mais plus sujet aux omissions.

Formulaire

Impose les champs importants et facilite l’archivage.

Liste numérotée

Adaptée aux demandes multiples.

Coordonnées

Toujours préciser format et système de référence.

Pièce jointe

Uniquement lorsqu’elle apporte une information irremplaçable.

Accusé de réception

Confirme la réception, pas nécessairement l’exécution.

Message court

N° 014 — 10:42 UTC — Origine Poste A — Destination Coordination — Route D12 coupée au point JN25XX par arbre, passage impossible aux véhicules légers, demande confirmation de l’itinéraire alternatif.

Données sensibles

Ne pas transmettre de données médicales, identités ou coordonnées personnelles au-delà de ce qui est indispensable et autorisé.

Winlink, APRS et données en situation de terrain

Winlink convient aux messages différés et formulaires ; APRS fournit des positions, objets, états et courts messages. Les deux systèmes sont complémentaires mais ne remplacent pas un canal de coordination vocale lorsque l’immédiateté est essentielle.

OutilUsage pertinentLimite
Winlink HFMessages hors couverture localeDébit limité et dépendance à la propagation
Winlink VHF/UHFAccès local à un RMSNécessite une infrastructure disponible
Peer-to-PeerÉchange direct entre deux stationsCoordination préalable nécessaire
APRS positionSuivi de moyens et points utilesCanal partagé et données publiques
APRS messageTexte très court avec accuséCapacité réduite
LoRa-APRSTélémétrie locale longue portéeInteropérabilité dépendante de la passerelle
  • Mettre à jour les listes de RMS avant le départ.
  • Préparer plusieurs bandes et modes.
  • Réduire fortement les pièces jointes.
  • Vérifier l’heure UTC.
  • Configurer correctement indicatif et locator.
  • Limiter les balises APRS.
  • Prévoir un canal de repli.
  • Tester une session sans Internet.
Mode dégradé

Une session Telnet valide le compte et le logiciel, mais elle ne valide ni la radio, ni l’antenne, ni la propagation.

Réseau local et services hors ligne

Un petit réseau de terrain permet de partager documents, cartes, formulaires et supervision entre opérateurs. Les services essentiels doivent continuer sans connexion WAN.

Routeur local
DNS et NTP
Serveur web
Partage de fichiers
MQTT
Postes opérateurs
Passerelle radio
ServiceFonctionExigence hors ligne
DHCPAttribuer les adressesPlage documentée et stable
DNSRésoudre les noms locauxZone locale indépendante
NTPMaintenir l’heureSource GNSS ou serveur local
WebProcédures et tableau de situationAucune ressource externe
FichiersCartes et formulairesCopies locales légères
MQTTÉtats et télémétrieBroker et ACL locales
VoIPCoordination entre postesPlan de numérotation local
  • Choisir des noms de services courts.
  • Créer un compte opérateur distinct du compte administrateur.
  • Limiter le nombre d’applications.
  • Synchroniser les documents avant le départ.
  • Tester avec le câble WAN débranché.
  • Prévoir une sauvegarde du routeur.
  • Étiqueter les ports et alimentations.
  • Documenter les adresses statiques.
Fausse autonomie

Une page locale qui charge ses cartes, scripts ou polices depuis Internet ne fonctionnera pas réellement en mode isolé.

Redondance, logistique et rotation des opérateurs

La disponibilité dépend autant de l’organisation que du matériel. Une station doit prévoir pièces de rechange, procédures, relève des opérateurs et consignation des incidents.

Redondance RF

Deux bandes ou chemins de propagation différents.

Redondance énergie

Deux sources pouvant être isolées.

Redondance informatique

Configuration exportée vers une machine de secours.

Redondance documentaire

Procédures papier et numériques.

Relève

Temps de repos et passage de consignes.

Logistique

Eau, éclairage, protection météo et transport.

  • Conserver une radio portable indépendante.
  • Prévoir un ordinateur de secours ou une image système.
  • Emporter câbles, adaptateurs et fusibles.
  • Conserver les mots de passe dans une procédure sécurisée.
  • Organiser des vacations raisonnables.
  • Faire signer les transmissions de consignes.
  • Noter toute panne et solution provisoire.
  • Vérifier le matériel au retour.
Facteur humain

Une erreur d’adresse, de fréquence ou de destinataire provoquée par la fatigue peut annuler les avantages d’une excellente station.

Exercice complet de déploiement et quiz

Un exercice utile impose des contraintes réalistes : absence d’Internet, durée limitée, énergie mesurée, opérateurs différents et messages à priorité variable.

Phase 1

Inventaire et préparation des profils.

Phase 2

Transport et installation chronométrée.

Phase 3

Liaison vocale et numérique de contrôle.

Phase 4

Transmission de messages et formulaires.

Phase 5

Panne simulée d’un élément critique.

Phase 6

Repli, sauvegarde et compte rendu.

  • Définir des objectifs mesurables.
  • Nommer un observateur.
  • Interdire l’usage d’Internet si le scénario le prévoit.
  • Mesurer l’énergie consommée.
  • Chronométrer l’installation et chaque transmission.
  • Introduire une panne réaliste.
  • Noter les contournements non prévus.
  • Rédiger un retour d’expérience.
  • Transformer les écarts en actions datées.
Exercice réussi

Découvrir des défauts pendant un exercice est un résultat utile. Les masquer rendrait la station moins fiable lors d’un besoin réel.

Quiz disponible dans la version interactive.

Conception et construction de modems numériques

Architecture complète d’un modem numérique

Un modem transforme des données en signal compatible avec un canal radio puis effectue l’opération inverse. Il associe la gestion des trames, le codage, la modulation, la synchronisation et l’interface électrique avec la radio.

Application
Protocole
Tramage
CRC / FEC
Mapping des symboles
Filtre de mise en forme
DAC / sortie audio
Radio
Radio
ADC / entrée audio
Filtrage
Synchronisation
Décision des symboles
Dé-tramage
CRC / FEC
Application
BlocÉmissionRéception
FramingAjoute fanions et champsDétecte les limites
ScramblerÉvite certaines longues suitesRestaure les données
FECAjoute de la redondanceCorrige certaines erreurs
ModulationConvertit bits en symbolesEstime les symboles reçus
Clock recoveryFournit le rythme TXReconstruit le rythme RX
InterfaceAdapte niveau et impédanceProtège et numérise
Séparation fonctionnelle

Un modem bien conçu sépare le protocole de la couche physique. La même trame peut alors être testée sur fichier, câble ou radio.

Trames HDLC, AX.25, bit stuffing et CRC

AX.25 utilise une structure de type HDLC comprenant des fanions, un champ adresse, un contrôle, des données éventuelles et un FCS. Les bits sont transmis selon un ordre défini et le bit stuffing empêche l’apparition accidentelle du fanion.

ChampFonction
FlagDélimite la trame avec le motif 0x7E
AddressIndicatifs source, destination et digipeaters
ControlType de trame et séquencement
PIDProtocole transporté dans certaines trames
InformationDonnées utiles
FCSCRC calculé sur la trame
  • Construire la trame avant le bit stuffing.
  • Calculer le FCS avec les bons paramètres.
  • Vérifier l’ordre des bits dans chaque octet.
  • Insérer un zéro après cinq bits à un consécutifs.
  • Ajouter les fanions après le stuffing.
  • Effectuer les opérations inverses en réception.
  • Rejeter les trames dont le FCS est invalide.
  • Conserver les trames brutes pour le diagnostic.
Test unitaire

Comparer le CRC calculé à une trame connue avant de brancher le générateur audio. Cela dissocie le protocole du traitement radio.

CRC compatible

Le polynôme seul ne suffit pas. Initialisation, réflexion des bits, XOR final et ordre de transmission doivent aussi être identiques.

Générer AFSK et FSK avec une DDS

Une AFSK transmet les données sous forme de tonalités audio injectées dans un émetteur FM ou SSB. Une DDS logicielle utilise un accumulateur de phase afin de produire des tonalités propres et continues.

phase[n+1] = phase[n] + 2πf / fₑ

L’incrément dépend de la fréquence voulue et du taux d’échantillonnage.

AFSK 1200

Deux tonalités audio couramment utilisées avec le Packet VHF.

FSK directe

La fréquence RF ou un modulateur est commandé directement.

GFSK

Les transitions sont filtrées pour réduire la largeur.

DDS

Génération numérique à phase continue.

PWM filtrée

Solution économique mais exigeant un filtrage analogique.

DAC

Conversion plus directe et généralement plus propre.

  • Choisir un sample rate multiple ou suffisamment supérieur aux tonalités.
  • Conserver la phase lors d’un changement de fréquence.
  • Éviter les sauts d’amplitude.
  • Régler le niveau de sortie avant la radio.
  • Filtrer les images du DAC ou de la PWM.
  • Mesurer la fréquence réelle et la déviation.
  • Vérifier le spectre sur charge fictive.
Phase continue

Réinitialiser la phase à chaque bit crée des clics et élargit inutilement le spectre.

Filtrage et mise en forme des symboles

Des transitions abruptes produisent un spectre large. Les filtres gaussiens, raised cosine et root-raised cosine limitent l’occupation tout en contrôlant l’interférence entre symboles.

FiltreUsageParamètre
GaussienGFSK et GMSKBT
Raised cosineMise en forme globaleRoll-off
Root-raised cosinePartagé entre TX et RXRoll-off et span
FIR passe-basRéduction de bande et bruitNombre de taps
Matched filterOptimise le SNR à l’instant de décisionRéponse adaptée au pulse TX
  • Définir le débit symbole avant le filtre.
  • Choisir un oversampling cohérent.
  • Mesurer la réponse impulsionnelle.
  • Contrôler le retard de groupe.
  • Compter les symboles de délai du filtre.
  • Observer constellation et diagramme de l’œil.
  • Vérifier la largeur occupée après amplification.
Filtre trop étroit

Réduire exagérément la bande déforme les symboles et peut augmenter le BER malgré un spectre plus étroit.

Microcontrôleurs ESP32, RP2040 et STM32

Les microcontrôleurs modernes disposent de timers, DMA, ADC, DAC ou interfaces audio numériques. Ils conviennent aux modems à débit modéré, aux TNC, aux balises et à la télémétrie.

PlateformeAtoutsPoint de vigilance
ESP32Wi-Fi, Bluetooth, I2S et puissance de calculBruit RF et tâches réseau
RP2040PIO, double cœur et timing flexibleADC interne modeste
STM32Timers, ADC/DAC et nombreuses gammesConfiguration plus complexe
Arduino AVRSimplicité et écosystèmeRAM et débit limités
TeensyAudio et DSP performantsCoût et dépendance à la carte
Timer

Cadence exacte des échantillons ou symboles.

DMA

Transfert des buffers sans bloquer le processeur.

I2S

Connexion à un codec audio externe.

PIO

Génération et capture déterministes sur RP2040.

Watchdog

Retour à un état sûr en cas de blocage.

Bootloader

Mise à jour du firmware avec procédure de secours.

  • Séparer interruptions temps réel et interface utilisateur.
  • Employer des buffers circulaires.
  • Surveiller les débordements.
  • Horodater les événements critiques.
  • Relâcher le PTT au reset.
  • Filtrer l’alimentation analogique.
  • Éloigner l’antenne du Wi-Fi embarqué pendant les mesures sensibles.
  • Versionner le firmware.

FPGA, codecs audio et traitement parallèle

Un FPGA exécute plusieurs opérations en parallèle avec un timing déterministe. Il convient aux modulations rapides, filtres multicanaux, interfaces ADC/DAC et pipelines de décodage.

ADC
DDC
Filtre FIR
Synchronisation
Démodulateur
Décodeur FEC
FIFO
Microprocesseur hôte
Bloc FPGAFonction
NCOOscillateur numérique programmable
CICDécimation ou interpolation efficace
FIRFiltrage avec coefficients contrôlés
CORDICCalcul de phase, amplitude et rotations
Clock domain crossingPassage sûr entre horloges
FIFOAbsorption des différences de débit
Soft coreContrôle logiciel embarqué facultatif
  • Définir les largeurs de mots.
  • Évaluer la saturation à chaque étage.
  • Simuler avant synthèse.
  • Créer des vecteurs de test connus.
  • Mesurer la latence du pipeline.
  • Vérifier les traversées de domaines d’horloge.
  • Ajouter des points d’observation internes.
  • Comparer la sortie à un modèle Python ou GNU Radio.
Arithmétique fixe

Une chaîne correcte en virgule flottante peut échouer en FPGA si les largeurs et arrondis ne sont pas maîtrisés.

Banc d’essai d’un modem expérimental

Le développement doit progresser sans rayonnement : fichiers de test, boucle numérique, câble atténué, générateur de canal puis charge fictive. L’antenne n’intervient qu’après validation complète.

ÉtapeObjectifCritère
Tests unitairesCRC, trames et codageVecteurs connus exacts
Boucle logicielleModulation/démodulationBER nul sans bruit
Canal simuléBruit, offset et fadingCourbe BER cohérente
Boucle audioADC, DAC et niveauxAucun écrêtage
RF câbléeModulateur et récepteurSpectre propre et décodage stable
Charge fictiveChaîne TX réellePuissance et largeur conformes
Essai radioPropagation réelleIdentification et discipline
  • Commencer à puissance minimale.
  • Protéger les entrées d’instrument.
  • Enregistrer l’IQ et les trames.
  • Mesurer BER, fréquence et largeur.
  • Tester les pertes de synchronisation.
  • Introduire volontairement une trame invalide.
  • Vérifier le retour RX après panne du firmware.
  • Documenter chaque version testée.
Reproductibilité

Une mesure sans version de firmware, paramètres, fréquence et matériel ne peut pas être comparée correctement.

Projet final : modem AFSK expérimental

Le projet final consiste à réaliser un modem AFSK de laboratoire capable de générer une trame documentée, de la transmettre par câble ou charge fictive, puis de la décoder et d’en vérifier le CRC.

Spécification

Débit, tonalités, trame, CRC et interface.

Schéma

Codec ou DAC, adaptation, PTT et alimentation.

Firmware

Buffers, timers, génération et détection.

Logiciel hôte

Terminal, journal et configuration.

Mesures

Fréquence, niveau, BER et largeur.

Dossier final

Sources, schéma, nomenclature et procédure.

  • Définir un protocole de test non ambigu.
  • Générer une trame connue.
  • Valider le CRC sur ordinateur.
  • Produire les tonalités à phase continue.
  • Décoder en boucle locale.
  • Ajouter bruit et offset artificiels.
  • Passer sur interface audio réelle.
  • Mesurer sur charge fictive.
  • N’émettre qu’après contrôle réglementaire.
  • Publier les limites connues du prototype.
Prototype

Un montage de laboratoire n’est pas automatiquement apte à une émission permanente. Stabilité, filtrage, arrêt d’urgence et compatibilité électromagnétique doivent être validés.

Quiz disponible dans la version interactive.

Modes clavier et balises à très faible débit

Principes des modes conversationnels

Les modes clavier permettent un échange de texte plus libre que les séquences très structurées de FT8. Ils diffèrent par le débit, la largeur, le nombre de tonalités, la correction d’erreurs et leur résistance au fading.

FamilleDébit relatifRobustesseUsage
PSKModéréBonne en canal stableQSO clavier étroit
Olivia / ContestiaFaible à modéréTrès forteLiaisons difficiles
MFSK / THORModéréBonne avec fadingTexte et petits contenus
DominoEXModéréBonne tolérance d’accordQSO clavier
Feld HellVariableLecture visuelleTexte graphique
JS8CallFaibleTrès forteMessages structurés et libres
  • Choisir un sous-mode compatible aux deux stations.
  • Annoncer largeur et nombre de tonalités lorsque nécessaire.
  • Conserver un signal propre et une puissance modérée.
  • Éviter les macros excessivement longues.
  • Laisser le temps au correspondant de répondre.
  • Employer l’indicatif de façon explicite.
  • Respecter les sous-bandes et la largeur autorisée.
Débit utile

Un débit de caractères plus faible peut produire davantage d’information correctement reçue qu’un mode rapide lorsque le canal est dégradé.

JS8Call : messagerie et réseau faible signal

JS8Call combine une forme d’onde robuste dérivée de FT8 avec des échanges de texte, des commandes courtes et des fonctions de relais de messages. Il reste un mode amateur partagé et non un réseau privé garanti.

Texte libre

Conversation plus souple que les messages FT8 standard.

Heartbeat

Annonce périodique permettant de détecter les stations disponibles.

ACK

Accusé de réception d’un message ou d’une commande.

Relay

Acheminement possible par une station intermédiaire compatible.

Inbox

Stockage de messages courts selon la configuration.

Groupes

Adresses logiques permettant de joindre plusieurs stations intéressées.

  • Synchroniser précisément l’horloge.
  • Configurer indicatif et locator.
  • Choisir une vitesse adaptée au canal.
  • Limiter les heartbeats sur une fréquence chargée.
  • Éviter les messages personnels sensibles.
  • Vérifier qu’un accusé confirme bien la réception voulue.
  • Ne pas automatiser une réponse non comprise.
  • Journaliser les messages importants.
Relais de message

Le passage par une station intermédiaire n’assure ni confidentialité, ni disponibilité, ni livraison finale.

Olivia et Contestia

Olivia utilise plusieurs tonalités et une forte redondance pour rester décodable dans le bruit et le fading. Contestia reprend une architecture voisine avec un compromis plus orienté vers le débit.

Sous-modeCaractéristiqueSituation
8/2508 tonalités sur 250 HzBon compromis général
16/50016 tonalités sur 500 HzRobustesse élevée avec largeur supérieure
32/1000Nombreuses tonalités et large bandeCanal difficile mais segment adapté requis
ContestiaMoins de redondance selon configurationTexte plus rapide sur canal convenable
  • Sélectionner exactement le même couple tonalités/largeur.
  • Accorder le signal au centre du décodeur.
  • Laisser plusieurs secondes au synchroniseur.
  • Ne pas conclure trop vite à un mauvais réglage.
  • Limiter les filtres audio trop étroits.
  • Employer une fréquence stable.
  • Indiquer le sous-mode lors d’un appel.
Annonce

CQ F1SYH OLIVIA 8/250 indique clairement au correspondant le sous-mode attendu.

MFSK, THOR et DominoEX

Ces familles transmettent le texte à l’aide de plusieurs tonalités. Elles diffèrent par le codage des symboles, l’entrelacement, la correction d’erreurs et la méthode de synchronisation.

MFSK16

Mode multiton classique, robuste et largement pris en charge.

MFSK32/64

Débits plus élevés avec exigences de canal accrues.

THOR

MFSK avec mécanismes de robustesse et identification selon le logiciel.

DominoEX

Codage différentiel entre tonalités, tolérant certaines erreurs d’accord.

Entrelacement

Répartit les erreurs groupées avant le décodage.

FEC

Ajoute une redondance permettant de corriger certaines erreurs.

  • Utiliser le mode exact indiqué par le correspondant.
  • Vérifier la largeur dans le waterfall.
  • Attendre la synchronisation avant de juger le texte.
  • Réduire le gain si plusieurs tonalités se mélangent.
  • Contrôler la dérive de fréquence.
  • Choisir des macros courtes.
  • Conserver un retour à la saisie manuelle.
Tolérance

La résistance au fading ne dispense pas d’un niveau audio correct ni d’une chaîne linéaire.

Feld Hellschreiber et texte graphique

Le Hellschreiber transmet les caractères comme une succession de points formant une image. Le cerveau peut souvent reconnaître un caractère malgré du bruit, une dérive ou des points manquants.

Caractère
Matrice de points
Balayage
Modulation
Réception
Affichage en deux lignes
Feld Hell

Forme historique la plus connue.

Slow Hell

Balayage plus lent pour signaux faibles.

FM Hell

Variante utilisant des changements de fréquence.

PSK Hell

Variante utilisant la phase.

Double ligne

Affichage répété aidant à compenser le décalage de timing.

Lecture humaine

La reconnaissance visuelle complète le décodage automatique.

  • Régler le contraste sans écraser le bruit.
  • Centrer le signal dans la bande du décodeur.
  • Observer plusieurs caractères avant de corriger la vitesse.
  • Limiter le niveau TX pour conserver des points nets.
  • Utiliser une police et une taille lisibles.
  • Éviter les textes inutilement longs.

WSPR et FST4W pour l’étude de propagation

WSPR et FST4W transmettent des messages très courts avec une grande sensibilité. Les stations de réception publient souvent les spots afin d’étudier les bandes, les antennes et les variations de propagation.

ModeSéquenceUsage
WSPRSéquence standard courte à très faible débitCartographie générale de propagation
FST4W-120Intégration de deux minutesBalise faible signal
FST4W-300Intégration de cinq minutesSensibilité accrue
FST4W-900Intégration de quinze minutesTrès faible signal
FST4W-1800Intégration de trente minutesExpérimentations extrêmes
  • Synchroniser l’horloge avec précision.
  • Mesurer réellement la puissance de sortie.
  • Employer un cycle d’émission raisonnable.
  • Vérifier le plan de bande actuel.
  • Ne pas utiliser une balise pour diffuser du texte libre.
  • Comparer les spots sur plusieurs jours.
  • Noter antenne, puissance et configuration.
  • Éviter de tirer des conclusions à partir d’un seul report.
Puissance

La forte sensibilité rend souvent inutile une puissance élevée. Commencer très bas et mesurer.

QRSS et balises visuelles ultra-lentes

Le QRSS utilise des éléments de télégraphie durant plusieurs secondes. Le signal est généralement observé sur un grabber ou un waterfall à très longue durée plutôt qu’écouté directement.

QRSS3

Éléments d’environ trois secondes.

QRSS10

Éléments plus longs pour une meilleure intégration.

DFCW

Deux fréquences représentent les éléments Morse.

Grabber

Récepteur publiant périodiquement une image du spectre.

Stabilité

La dérive de quelques hertz devient immédiatement visible.

Balise

Indicatif et informations très limitées.

  • Utiliser une référence de fréquence stable.
  • Limiter strictement la puissance.
  • Choisir un segment prévu pour les expérimentations étroites.
  • Éviter de superposer plusieurs balises.
  • Transmettre l’indicatif selon les règles.
  • Comparer les captures de plusieurs grabbers.
  • Journaliser température et dérive de l’oscillateur.
Largeur

Une balise QRSS propre peut n’occuper que quelques hertz, mais un oscillateur instable peut balayer une zone beaucoup plus large.

Choisir le bon mode et quiz

BesoinMode possibleMotif
Conversation robusteOlivia ou JS8CallTrès bonne sensibilité
Texte plus rapideDominoEX, THOR ou MFSKDébit supérieur sur canal convenable
Lecture visuelleFeld HellErreurs encore interprétables
Étude automatiqueWSPR ou FST4WReports faibles signaux
Balise ultra-étroiteQRSSObservation longue durée
Canal très stable et étroitPSK31Excellente efficacité spectrale
  • Identifier le but avant de choisir le mode.
  • Vérifier l’activité réelle sur la bande.
  • Choisir la largeur minimale compatible.
  • Adapter le débit au fading.
  • Employer une puissance mesurée.
  • Documenter le sous-mode.
  • Respecter les périodes et cycles automatiques.
  • Ne pas transformer une fréquence d’activité en canal privé.

Quiz disponible dans la version interactive.

Codage de canal et synchronisation numérique

Bruit, canal et limite de décodage

Un canal radio ajoute du bruit, du fading, des décalages de fréquence et parfois des erreurs groupées. Le codage de canal et la synchronisation cherchent à récupérer l’information malgré ces dégradations.

AWGN

Bruit additif gaussien réparti dans la bande.

Fading lent

Variation du niveau sur plusieurs symboles ou trames.

Fading rapide

Variation à l’intérieur d’une trame.

Burst error

Rafale d’erreurs consécutives.

Offset fréquence

Décalage entre oscillateurs ou Doppler.

Jitter

Variation de l’instant idéal d’échantillonnage.

Capacité théorique C = B × log2(1 + S/N)

La capacité de Shannon relie bande, rapport signal/bruit et débit maximal théorique.

DégradationEffetContre-mesure
Bruit blancDécisions symboles incertainesFEC et filtre adapté
RafalePlusieurs bits voisins erronésEntrelacement
Offset fréquenceRotation de constellationBoucle porteuse
Erreur timingÉchantillonnage entre symbolesRécupération d’horloge
MultipathInterférence intersymboleÉgalisation
DopplerDérive ou étalementSuivi fréquentiel et modes adaptés
Limite pratique

Un code performant ne compense pas une chaîne saturée, une fréquence fausse ou une synchronisation absente.

Distance de Hamming et codes en blocs

Un code en blocs transforme k bits utiles en n bits codés. La distance minimale entre les mots valides détermine le nombre d’erreurs détectables et corrigibles.

t = partie entière de (dmin − 1) / 2

t est le nombre maximal d’erreurs certaines corrigibles par mot.

NotionDéfinition
Poids de HammingNombre de bits à un dans un mot
Distance de HammingNombre de positions différentes entre deux mots
dminPlus petite distance entre deux mots valides
Taux Rk/n, proportion de données utiles
SyndromeRésultat des contrôles de parité
Décodage durChaque bit est décidé avant le décodeur
  • Définir les positions des bits utiles et de parité.
  • Construire la matrice génératrice.
  • Construire la matrice de contrôle.
  • Vérifier que chaque mot valide donne un syndrome nul.
  • Injecter une erreur et observer son syndrome.
  • Comparer taux utile et capacité de correction.
Hamming (7,4)

Quatre bits utiles deviennent sept bits transmis. Le code corrige une erreur simple.

Reed-Solomon et erreurs groupées

Les codes Reed-Solomon opèrent sur des symboles dans un corps fini. Ils sont particulièrement efficaces contre les erreurs groupées et les effacements.

ParamètreRôle
nNombre total de symboles du mot
kNombre de symboles utiles
n-kNombre de symboles de redondance
tNombre de symboles erronés corrigibles
EffacementPosition connue d’un symbole perdu
SymboleGroupe de plusieurs bits traité comme une unité
2 × erreurs + effacements ≤ n − k

Condition classique de correction pour un mot Reed-Solomon.

  • Choisir la taille de symbole.
  • Définir le polynôme primitif.
  • Encoder des vecteurs de test connus.
  • Simuler erreurs et effacements séparément.
  • Tester des rafales de plusieurs octets.
  • Vérifier l’ordre des symboles et des octets.
Usage radio

Reed-Solomon est souvent combiné à un entrelaceur afin de disperser les rafales.

Codes convolutifs et décodage de Viterbi

Un code convolutif produit chaque groupe de bits codés à partir du bit courant et d’un état mémorisant les bits précédents. Le treillis décrit toutes les transitions possibles.

Contrainte K

Profondeur de mémoire influençant le nombre d’états.

Polynômes

Définissent les sorties produites par chaque registre.

Taux 1/2

Deux bits codés pour un bit utile.

Treillis

Graphe des états et transitions.

Métrique

Mesure de vraisemblance de chaque chemin.

Traceback

Retour dans le treillis pour retrouver les bits probables.

DécodageEntréePerformance
Hard decisionBits déjà décidésSimple mais moins performant
Soft decisionProbabilités ou amplitudesMeilleur gain de codage
PuncturedCertains bits absents selon un motifTaux utile plus élevé
  • Initialiser l’état connu ou utiliser une terminaison.
  • Choisir une profondeur de traceback suffisante.
  • Conserver les métriques dans une plage numérique sûre.
  • Comparer hard et soft decision.
  • Mesurer le BER avant et après décodage.
Conventions

Ordre des bits, polynômes et terminaison doivent être identiques aux deux extrémités.

Entrelacement, puncturing et scrambling

Ces opérations répondent à des objectifs différents : l’entrelacement répartit les erreurs, le puncturing modifie le taux de code et le scrambling évite les suites défavorables.

OpérationButRéversibilité
Entrelacement blocRépartir une rafale dans plusieurs motsPermutation inverse
Entrelacement convolutionnelRépartir en continuRetards complémentaires
PuncturingSupprimer certains bits codésMotif connu du décodeur
ScramblingBlanchir statistiquement les donnéesMême séquence au récepteur
WhiteningÉviter composante continue et motifs répétitifsXOR avec séquence connue
  • Appliquer les opérations dans le bon ordre.
  • Documenter le motif de puncturing.
  • Réinitialiser le scrambler au bon endroit.
  • Mesurer la latence introduite par l’entrelacement.
  • Tester une rafale d’erreurs plus longue que le bloc.
  • Inclure le mode de codage dans la signalisation de trame.
Rafale de huit bits

Après entrelacement, huit erreurs consécutives peuvent devenir une erreur dans huit mots différents.

LDPC, Turbo codes et codes polaires

Les codes modernes approchent davantage la limite de Shannon grâce à des décodeurs itératifs ou à des structures spécialisées. Leur performance se paie par une complexité et une latence supérieures.

FamillePrincipeAtout
LDPCMatrice de parité creuseExcellent compromis débit/performance
TurboDeux codes convolutifs séparés par un entrelaceurDécodage itératif performant
PolarPolarisation des canaux binairesStructure adaptée aux blocs modernes
BCHCode cyclique en blocsCorrection multiple déterministe
GolayCode court à forte distanceTrès utilisé dans certaines trames radio
LLR

Log-vraisemblance utilisée par les décodeurs soft.

Itération

Échange répété d’informations entre contraintes.

Early stop

Arrêt lorsque les contrôles de parité sont satisfaits.

Bloc

Taille influençant performance et latence.

Taux

Rapport entre données utiles et mot codé.

Floor

Plancher d’erreurs à fort SNR.

  • Choisir le code selon débit, latence et CPU.
  • Utiliser des LLR correctement normalisés.
  • Limiter le nombre maximal d’itérations.
  • Vérifier les syndromes en sortie.
  • Tracer BER et FER selon Eb/N0.
  • Mesurer la consommation sur matériel embarqué.

Synchronisation de porteuse et d’horloge

Avant de décoder, le récepteur doit retrouver la fréquence, la phase, le rythme symbole et souvent le début de trame.

AGC
Estimation grossière fréquence
Filtre adapté
Boucle de porteuse
Récupération d’horloge
Détection de préambule
Décision symboles
Boucle ou méthodeRôleApplication
PLLSuivi d’une phase ou fréquencePorteuse ou horloge
Costas loopRécupération de porteuse suppriméeBPSK, QPSK, QAM
GardnerErreur de timing sans décision préalableModulations linéaires
Mueller and MüllerTiming aidé par décisionsSignaux bien ouverts
Corrélation préambuleDétection du début de tramePacket et télémétrie
AFCCorrection lente de fréquenceFSK et signaux dérivants
  • Corriger d’abord l’offset fréquentiel grossier.
  • Appliquer le filtre adapté.
  • Régler la bande de boucle porteuse.
  • Récupérer le timing symbole.
  • Rechercher le préambule.
  • Vérifier constellation et diagramme de l’œil.
  • Éviter une boucle trop rapide qui suit le bruit.
  • Éviter une boucle trop lente qui ne suit pas le Doppler.
Boucles concurrentes

Une erreur de timing peut ressembler à une erreur de phase. Observer plusieurs indicateurs.

Travaux pratiques et quiz

TP Hamming

Encoder quatre bits, injecter une erreur et la corriger.

TP Reed-Solomon

Comparer erreurs isolées et rafales.

TP Viterbi

Tracer BER hard et soft decision.

TP Entrelacement

Mesurer l’effet sur une rafale fixe.

TP Costas

Observer la rotation puis le verrouillage d’une constellation.

TP Timing

Dégrader l’horloge et suivre l’ouverture de l’œil.

  • Créer des vecteurs de test reproductibles.
  • Fixer la graine aléatoire.
  • Tracer BER et FER.
  • Noter le taux de code.
  • Mesurer la latence.
  • Comparer CPU et mémoire.
  • Conserver les fichiers IQ de référence.
  • Documenter toutes les conventions binaires.

Quiz disponible dans la version interactive.

Station distante, audio sur IP et SDR en réseau

Architecture d’une station radio distante

Une station distante relie l’opérateur au transceiver par plusieurs chemins indépendants : commande CAT, audio RX/TX, PTT, supervision, alimentation et accès de secours.

Poste opérateur
VPN
CAT réseau
Audio IP
Contrôleur local
FT-710
Relais et alimentation
Antenne
FonctionTransport possibleÉtat sûr
CATTCP local ou VPNLecture seule ou arrêt des commandes
Audio RXRTP, Opus, WebRTC ou fluxSilence sans affecter la radio
Audio TXFlux temps réel contrôléCoupure immédiate
PTTCAT ou GPIO localRetour RX automatique
AlimentationRelais local ou prise connectéeCoupure maîtrisée
SupervisionMQTT, SNMP ou page localeAlerte sur perte de données
Accès secoursSecond chemin réseau ou minuterieReprise locale possible
  • Conserver la logique de sécurité près de la radio.
  • Séparer commande et retour d’état.
  • Ne pas dépendre d’un navigateur pour relâcher le PTT.
  • Prévoir une extinction locale.
  • Documenter ports, adresses et comptes.
  • Tester chaque fonction indépendamment.
  • Simuler une perte complète du réseau.
Principe local

Le réseau distant demande une action ; le contrôleur local décide si elle peut être exécutée en sécurité.

CAT réseau et serveurs série

Le port CAT du transceiver peut être exposé par un serveur Hamlib, un serveur série ou une application de contrôle. Les clients distants se connectent alors à une interface TCP plutôt qu’au port COM physique.

rigctld

Serveur Hamlib partageant fréquence, mode et commandes.

Serial over IP

Transporte les octets série sans comprendre le protocole.

API applicative

Expose des commandes contrôlées plutôt que le port brut.

Proxy local

Centralise les accès de plusieurs logiciels.

Lecture seule

Réduit les risques pour les tableaux de bord.

Journalisation

Conserve les commandes sensibles et erreurs.

MéthodeAvantageRisque
Port série brutCompatibilité élevéeConflits et absence de contrôle
rigctldClients Hamlib multiplesCommandes concurrentes
API RESTActions explicitesLatence et développement
WebSocketÉtats en temps réelSécurité de session
MQTTSupervision et commandes simplesSéparer strictement cmd/state
  • Limiter l’écoute à localhost ou au VPN.
  • Définir une seule autorité PTT.
  • Réduire la fréquence du polling.
  • Valider modèle et débit CAT.
  • Bloquer les commandes dangereuses si possible.
  • Fermer proprement le port après une déconnexion USB.
  • Prévoir une reconnexion automatique temporisée.
Concurrence

Deux clients peuvent envoyer des commandes incompatibles. La fréquence affichée peut alors osciller ou le PTT être déclenché au mauvais moment.

Audio temps réel : RTP, Opus et WebRTC

L’audio interactif doit conserver une latence faible tout en tolérant les variations du réseau. Le codec, la taille des paquets et le jitter buffer déterminent le compromis.

TechnologieAtoutUsage
PCMQualité sans compressionRéseau local fiable
OpusFaible débit et faible latenceVoix et audio large bande
RTPTransport temps réel standardAudio point à point ou multicast
WebRTCAudio interactif dans le navigateurCommande web et faible latence
UDP brutTrès simpleRéseau maîtrisé avec application dédiée
TCP audioLivraison ordonnéeRisque de latence lors des pertes
  • Choisir un sample rate adapté à la radio.
  • Éviter une compression vocale agressive pour les modes DATA.
  • Régler un jitter buffer minimal mais suffisant.
  • Mesurer la latence aller-retour.
  • Désactiver écho et réduction de bruit pour le signal radio brut.
  • Séparer le flux RX du flux TX.
  • Couper le TX audio dès la perte de session.
Modes numériques

Pour FT8, RTTY ou SSTV, un codec audio destructif peut dégrader les tonalités. Le PCM ou un codec transparent correctement réglé est préférable.

Diffusion d’écoute avec Icecast

Icecast distribue un flux audio encodé à plusieurs auditeurs. Il convient bien à l’écoute d’un récepteur, d’un relais ou d’un canal de supervision.

Récepteur ou SDR
Capture audio
Encodeur
Serveur Icecast
Auditeurs web
CodecAvantageLimite
OpusBonne qualité à faible débitCompatibilité à vérifier selon clients
Ogg VorbisOuvert et répanduLatence souvent plus élevée
MP3Très compatibleMoins efficace et plus ancien
PCM/WAVSans compressionDébit très important
  • Définir un mountpoint explicite.
  • Limiter les accès d’administration.
  • Séparer source et auditeurs.
  • Surveiller la reconnexion de l’encodeur.
  • Conserver un niveau audio sans écrêtage.
  • Ajouter une page indiquant fréquence et mode.
  • Ne pas utiliser le flux d’écoute comme unique retour de PTT.
Latence

La mise en mémoire du serveur, du navigateur et du codec peut produire plusieurs secondes de retard.

SDR distant et transport IQ

Un SDR distant peut transmettre soit un flux IQ brut, soit un canal déjà filtré et démodulé. Le choix détermine la flexibilité, la bande passante et la charge du serveur.

TransportAvantageCoût
IQ brutToute la bande reste disponibleTrès haut débit
IQ déciméBande ciblée mais flexibleDébit modéré
Audio démoduléFaible débitUn seul canal et mode
FFT/waterfallVisualisation légèrePas de redémodulation complète
Trames décodéesTrès faible débitDépend du décodeur distant
rtl_tcp

Transport simple de certains récepteurs RTL-SDR.

SoapyRemote

Accès distant à des matériels compatibles SoapySDR.

SpyServer

Architecture de streaming SDR selon logiciels compatibles.

WebSDR

Réception interactive depuis un navigateur.

UDP IQ

Transport propriétaire ou GNU Radio.

SigMF

Enregistrement IQ avec métadonnées pour analyse différée.

  • Calculer le débit avant le déploiement.
  • Limiter le sample rate au besoin réel.
  • Éviter les pertes USB sur le serveur.
  • Synchroniser fréquence et horloge.
  • Protéger l’API de réglage.
  • Séparer observation publique et administration.
  • Prévoir un enregistrement IQ court pour le diagnostic.
Débit

Un flux IQ complexe de quelques mégaéchantillons par seconde peut saturer rapidement une liaison montante domestique.

Latence, jitter, pertes et qualité de service

La qualité perçue dépend moins du débit maximal que de la stabilité du délai. Une liaison rapide mais irrégulière peut être inutilisable pour le PTT et la conversation.

MesureEffet
LatenceDécalage entre action et résultat
JitterVariation du délai entre paquets
PerteCoupures ou artefacts
RéordonnancementPaquets arrivant dans le désordre
BufferRéduit les coupures mais ajoute du retard
Charge CPUPeut retarder l’encodage ou le décodage
  • Mesurer ping et perte pendant une émission audio.
  • Tester le réseau en charge.
  • Surveiller les files d’attente du routeur.
  • Prioriser les petits flux temps réel sans affamer les autres.
  • Réduire la taille des buffers progressivement.
  • Comparer Wi-Fi et Ethernet.
  • Éviter le CPL pour les chemins critiques lorsque son comportement est instable.
  • Journaliser les pertes et reconnexions.
Son haché

Un débit moyen suffisant avec des pointes de jitter peut vider le buffer audio et provoquer des coupures régulières.

Sécurité du PTT, alimentation et accès distant

La station distante doit rester sûre en cas de panne d’Internet, de blocage du PC, de déconnexion USB ou de commande erronée.

PTT fail-safe

Retour RX automatique sans commande valide.

TOT matériel

Limite indépendante de la durée d’émission.

Watchdog

Surveille les processus locaux.

Interverrouillage

Empêche deux émetteurs ou relais incompatibles.

Power cycle

Redémarrage ciblé d’un équipement.

Arrêt local

Commande physique toujours disponible.

  • Utiliser un VPN pour l’administration.
  • N’exposer aucun rigctld directement sur Internet.
  • Employer des comptes distincts et des ACL.
  • Ajouter une expiration aux commandes PTT.
  • Vérifier le retour d’état avant d’autoriser le PA.
  • Couper le TX audio avant de relâcher les relais.
  • Conserver une alimentation indépendante pour le contrôleur de sécurité.
  • Tester le retrait brutal du réseau.
Prise commandée

Une prise connectée est un moyen de redémarrage, pas un dispositif suffisant de sécurité d’émission.

Diagnostic d’une station distante et quiz

SymptômeCause probableContrôle
CAT disponible mais pas d’audioPériphérique ou flux arrêtéVumètre et processus encodeur
Audio présent mais PTT absentCommande refusée ou port occupéJournal du contrôleur
PTT actif sans modulationMauvaise sortie audioPériphérique TX et niveau
Retard importantBuffers, TCP ou serveur de diffusionMesure aller-retour
Son hachéJitter, perte ou CPUStatistiques réseau
SDR figéUSB ou flux IQ saturéDébit et pertes d’échantillons
Fréquence incohérenteClients CAT concurrentsListe des connexions
Plus aucun accèsVPN, routeur ou alimentationChemin de secours
  • Vérifier d’abord l’accès réseau.
  • Contrôler séparément CAT, audio RX, audio TX et PTT.
  • Observer les services locaux.
  • Tester depuis le même réseau que la radio.
  • Comparer un flux PCM local et distant.
  • Capturer les journaux avant redémarrage.
  • Redémarrer un seul composant à la fois.
  • Valider le retour à l’état sûr.

Quiz disponible dans la version interactive.

VoIP radioamateur, EchoLink, AllStarLink et SvxLink

Architecture d’un réseau VoIP radioamateur

Un système VoIP radioamateur relie une ou plusieurs interfaces RF à des nœuds logiciels. L’audio est numérisé, transporté par IP puis restitué vers une autre radio ou un client logiciel.

Récepteur RF
Squelch et CTCSS
Interface audio
Nœud local
Réseau IP
Nœud distant
Émetteur RF
Audio

Échantillons PCM ou codec compressé transportant la voix.

Signalisation

Connexion, déconnexion, indicatif, état RX/TX et commandes.

Squelch

Décide si la voie radio locale contient une réception valide.

PTT

Commande l’émetteur local selon les règles du nœud.

Routage

Détermine vers quels nœuds ou groupes l’audio est envoyé.

Supervision

Surveille connexions, latence, pertes, température et services.

CoucheExemple de panneContrôle
RFSignal faible ou brouilléRSSI, SNR et écoute locale
AudioNiveau trop bas ou écrêtéVumètre et enregistrement local
SquelchOuverture permanente ou absenteCTCSS et logique SQL
RéseauPerte ou jitterPing et statistiques UDP
ApplicationNœud déconnectéÉtat du service et journaux
PTTRelais colléRetour d’état et TOT
Principe essentiel

Un bon signal IP ne corrige pas une mauvaise réception RF, et une excellente radio ne corrige pas un réseau instable.

EchoLink : utilisateurs, liens et relais

EchoLink relie des stations radioamateurs par audio sur Internet. L’accès repose sur un indicatif validé. Les stations peuvent être exploitées directement par un utilisateur ou associées à une liaison radio.

Utilisateur

Client exploité directement depuis un ordinateur ou un terminal compatible.

Suffixe -L

Lien simplex généralement associé à une fréquence radio.

Suffixe -R

Installation généralement associée à un relais.

Node number

Identifiant numérique attribué au nœud validé.

Directory

Service indiquant les stations connectées et disponibles.

Conference

Point de regroupement de plusieurs stations.

  • Configurer l’indicatif exact autorisé.
  • Faire valider le compte ou le nœud.
  • Définir une description et une localisation cohérentes.
  • Vérifier les ports et le NAT.
  • Limiter les connexions entrantes selon la politique du sysop.
  • Éviter les boucles entre plusieurs passerelles.
  • Transmettre les identifications nécessaires sur la voie RF.
  • Conserver un moyen local de déconnexion immédiate.
Boucle audio

Deux passerelles reliant les mêmes réseaux peuvent réinjecter plusieurs fois le même audio et provoquer une émission permanente.

AllStarLink, Asterisk et app_rpt

AllStarLink utilise Asterisk et l’application app_rpt pour connecter des nœuds radio, bases distantes et points d’accès par voix sur IP.

Radio
Interface USB ou réseau
Canal radio Asterisk
app_rpt
IAX2
Nœud AllStarLink distant
Node

Instance logique possédant un numéro, une configuration et des connexions.

app_rpt

Application Asterisk pilotant logique radio, liens et commandes.

IAX2

Protocole utilisé pour de nombreuses liaisons entre nœuds.

rpt.conf

Configuration principale de la logique du nœud.

SimpleUSB/USBRadio

Pilotes de certaines interfaces audio et PTT.

DTMF

Commandes de connexion, déconnexion et fonctions locales.

  • Documenter le numéro de nœud et le port IAX.
  • Séparer les nœuds publics et privés.
  • Limiter les commandes DTMF sensibles.
  • Vérifier l’identification locale.
  • Contrôler les niveaux RX et TX de l’interface.
  • Éviter plusieurs autorités PTT.
  • Surveiller les connexions permanentes.
  • Sauvegarder rpt.conf, iax.conf et extensions.conf.
Nœud connecté

Une connexion réseau établie ne garantit pas que le squelch, l’audio ou le PTT local fonctionnent correctement.

SvxLink : logiques, modules et ReflectorLogic

SvxLink organise les fonctions autour de logiques, récepteurs et émetteurs. Une logique locale peut gérer un simplex ou un relais, tandis qu’une logique réflecteur relie la station à un réseau SvxReflector.

ÉlémentRôle
SimplexLogicCommande une voie simplex locale
RepeaterLogicCommande un relais avec récepteur et émetteur
ReflectorLogicÉchange audio et états avec un SvxReflector
RxSource de réception et détection de squelch
TxSortie audio et commande PTT
ModuleEchoLinkConnexion à des stations EchoLink
ModuleTclVoiceMailExemple de service vocal modulaire
VoterSélection ou combinaison de plusieurs récepteurs
  • Définir clairement la logique principale.
  • Associer chaque RX et TX une seule fois sauf architecture prévue.
  • Configurer la détection SQL avant les modules.
  • Régler les temporisations d’ouverture et de fermeture.
  • Tester les annonces sans émetteur.
  • Contrôler roger beep et identifications.
  • Limiter les modules actifs au besoin réel.
  • Conserver les fichiers Tcl personnalisés sous gestion de versions.
Architecture ARA

Une SimplexLogic peut recevoir la voie locale, tandis qu’une ReflectorLogic échange l’audio avec le réseau. Un Voter peut ajouter une source d’annonce ou plusieurs récepteurs.

Temporisations

Un squelch trop lent, un délai TX mal réglé ou une annonce lancée trop tôt peut tronquer le début des mots et des indicatifs.

Audio réseau, codecs, IAX2 et USRP

Les passerelles utilisent plusieurs formats et transports. Il faut distinguer l’audio PCM, le codec de voix, le protocole réseau et les informations de contrôle.

ÉlémentFonctionPoint de vigilance
PCM linéaireAudio non compresséDébit supérieur
µ-lawAudio téléphonique compresséDynamique limitée
OpusCodec moderne à débit variableCompatibilité du logiciel
IAX2Audio et signalisation AsteriskNAT et port réseau
RTPTransport audio temps réelPorts et jitter
USRPAudio PCM et contrôle entre applicationsPorts TX/RX et sens
Jitter bufferAbsorbe les variations de délaiLatence ajoutée
  • Documenter le sample rate.
  • Éviter les conversions multiples.
  • Régler les gains à chaque frontière.
  • Contrôler la présence d’un AGC.
  • Vérifier le sens des ports UDP.
  • Mesurer la latence aller-retour.
  • Éviter une compression destructrice avant un autre codec.
  • Conserver un enregistrement local de référence.
Double transcodage

Le passage successif par plusieurs codecs peut rendre la voix métallique et dégrader fortement les tonalités DTMF.

DVSwitch, Analog_Bridge et passerelles analogique–numérique

DVSwitch regroupe plusieurs composants permettant d’interconnecter des flux analogiques et des réseaux de voix numérique. Analog_Bridge adapte notamment l’audio PCM ou USRP vers des formats vocodeur et inversement.

SvxLink ou AllStar
Flux USRP
Analog_Bridge
MMDVM_Bridge
Réseau DMR, D-STAR, YSF, P25 ou NXDN
Analog_Bridge

Conversion et adaptation entre domaine analogique/PCM et domaine vocal numérique.

MMDVM_Bridge

Interface vers plusieurs réseaux utilisant des protocoles MMDVM.

AMBE

Famille de vocodeurs employée par plusieurs modes de voix numérique.

USRP

Interface audio et contrôle avec la partie analogique.

Talkgroup

Destination logique utilisée dans plusieurs réseaux numériques.

Transcodage

Conversion pouvant nécessiter un vocodeur logiciel ou matériel.

  • Attribuer des ports uniques à chaque flux.
  • Vérifier adresse d’écoute et adresse de destination.
  • Configurer correctement indicatif et identifiant numérique.
  • Équilibrer le niveau audio dans les deux sens.
  • Désactiver les AGC concurrents.
  • Éviter les boucles entre passerelles.
  • Définir une destination par défaut sûre.
  • Journaliser chaque changement de Talkgroup ou de réflecteur.
Transcodage en cascade

Plusieurs conversions AMBE, PCM et codec réseau réduisent l’intelligibilité et peuvent altérer le DTMF.

PTT, squelch, CTCSS, DTMF et temporisations

La qualité d’un réseau vocal dépend d’une détection fiable du squelch et d’un séquencement correct de l’émetteur. Les commandes DTMF doivent rester utilisables sans créer de déclenchement intempestif.

ParamètreEffet
SQL_START_DELAYIgnore une ouverture trop brève au début
SQL_DELAYRetarde la prise en compte du squelch
SQL_HANGTIMEMaintient l’état RX après la disparition du signal
TX_DELAYLaisse le temps aux relais et à l’émetteur de s’établir
TOTLimite la durée maximale d’émission
CTCSSValide une réception portant la tonalité attendue
DTMFTransporte des commandes locales ou réseau
Roger beepIndique la libération du canal après temporisation
  • Valider d’abord le squelch sans réseau.
  • Tester le CTCSS avec plusieurs niveaux RF.
  • Ajouter un délai TX suffisant mais court.
  • Placer les annonces après l’établissement du PTT.
  • Vérifier les premiers phonèmes.
  • Tester le DTMF avec plusieurs radios.
  • Limiter la durée des annonces.
  • Faire relâcher le PTT par un mécanisme indépendant.
Fail-safe

Le contrôleur vivant et dans un état valide peut autoriser le TX. Une panne, une perte réseau ou un GPIO flottant doivent relâcher le relais.

Diagnostic, sécurité et quiz

SymptômeCause probableContrôle
Pas de RX réseauSquelch ou port entrantÉtat SQL et capture UDP
Pas de TX RFPTT ou sortie audioGPIO, relais et vumètre
Voix trop faibleGain à une frontièreMesure avant/après chaque composant
Voix saturéeAGC ou gain excessifWaveform et écrêtage
DTMF non décodéCodec, niveau ou duréeEnregistrement local
Écho ou boucleDeux chemins actifsTopologie et connexions
DéconnexionsNAT, latence ou serviceJournaux et ping
Relais bloqué TXLogique ou matériel non fail-safeArrêt du processus et coupure réseau
  • Capturer les journaux avant redémarrage.
  • Tester l’audio local avant le réseau.
  • Vérifier les sockets en écoute.
  • Observer les paquets UDP dans les deux sens.
  • Désactiver une passerelle à la fois.
  • Contrôler les niveaux PCM.
  • Tester le watchdog et le TOT.
  • Restreindre les interfaces d’administration.
  • Sauvegarder les configurations avant modification.
  • Documenter les ports et flux dans un schéma.
Accès réseau

Les ports d’administration, rigctld, Asterisk, SvxLink et DVSwitch ne doivent pas être exposés publiquement sans filtrage et authentification adaptés.

Sources techniques vérifiées en juillet 2026

Documentation officielle EchoLink, manuel AllStarLink et app_rpt, documentation et dépôt SvxLink, dépôts DVSwitch Analog_Bridge et MMDVM_Bridge.

Quiz disponible dans la version interactive.

Voix numérique ouverte : FreeDV, Codec2 et M17

Principes de la voix numérique ouverte

Une liaison de voix numérique transforme la parole en paramètres ou échantillons compressés, ajoute une protection contre les erreurs, module un signal radio puis effectue les opérations inverses à la réception.

Microphone
Prétraitement audio
Codec vocal
Tramage et FEC
Modem
Émetteur RF
Canal radio
Récepteur et décodage
Codec

Réduit le débit de la parole tout en préservant l’intelligibilité.

Modem

Transforme les bits en une forme d’onde adaptée au canal radio.

FEC

Ajoute une redondance permettant de corriger certaines erreurs.

Synchronisation

Retrouve fréquence, phase, rythme et limites des trames.

Open source

Permet d’étudier, modifier et implémenter la chaîne complète.

Interopérabilité

Exige une spécification, des conventions et des tests communs.

Voix analogiqueVoix numérique
Dégradation progressive avec le bruitEffet de seuil lorsque les erreurs deviennent trop nombreuses
Lecture directe à l’oreilleCodec et modem obligatoires
Large choix d’équipementsInteropérabilité dépendante du protocole
Qualité liée au SNR et à la bandeQualité liée aussi au codec et à la FEC
Pas de délai de codec notableLatence d’analyse, tramage et buffers
Ouvert ne signifie pas automatiquement compatible

Deux logiciels ouverts restent incompatibles s’ils n’emploient pas la même forme d’onde, le même codec et les mêmes trames.

Codec2 : codec vocal bas débit

Codec2 est un codec vocal ouvert conçu pour la parole de communication. Il utilise des modèles de production de la voix afin de transmettre beaucoup moins de données qu’un flux PCM.

Analyse

Estimation de la hauteur, de l’énergie et de l’enveloppe spectrale.

Quantification

Représentation des paramètres avec un nombre limité de bits.

Synthèse

Reconstruction d’une parole intelligible au récepteur.

Bas débit

Plusieurs modes sont disponibles selon qualité et capacité du canal.

Licence ouverte

Le code peut être étudié et intégré dans des projets radio.

Usage radio

La réponse vocale est optimisée pour une bande de communication étroite.

Débit approximatifCompromis
700 bit/sTrès faible débit, timbre plus synthétique
1 200 à 1 600 bit/sCompromis pour canaux très contraints
2 400 à 3 200 bit/sQualité supérieure avec davantage de données
PCM 8 kHz 16 bits128 kbit/s avant toute compression
  • Filtrer les basses fréquences inutiles.
  • Éviter la saturation du microphone.
  • Conserver un niveau moyen régulier.
  • Tester plusieurs voix et langues.
  • Comparer sur un petit haut-parleur et au casque.
  • Distinguer artefacts du codec et erreurs du canal.
  • Mesurer la latence d’encodage et de décodage.
Perception

Un codec peut sembler agréable sur une voix et moins naturel sur une autre. L’intelligibilité doit être évaluée séparément de la fidélité.

FreeDV et formes d’onde HF

FreeDV est un système ouvert de voix numérique pour la HF. Les formes d’onde historiques combinent Codec2, plusieurs porteuses ou modulations adaptées, synchronisation et correction d’erreurs selon le mode.

FreeDV GUI

Application fournissant audio, modem, CAT, PTT, waterfall et reporting.

Codec2

Codec vocal employé par les formes d’onde historiques.

Modes robustes

Privilégient le décodage sur des canaux HF difficiles.

Modes plus larges

Privilégient une meilleure qualité vocale lorsque le canal le permet.

Reporting

Permet de signaler les stations entendues et l’activité.

AFC

Suit une partie de la dérive fréquentielle.

  • Choisir la forme d’onde selon le SNR et le fading.
  • Employer la convention USB ou LSB adaptée à la bande.
  • Régler précisément la fréquence de cadran.
  • Éviter les filtres radio plus étroits que le signal.
  • Couper compresseur, processeur de parole et égalisation agressive.
  • Contrôler la largeur et les épaules sur charge fictive.
  • Réduire la puissance pour le cycle de service numérique.
Effet de seuil

La voix peut rester très intelligible sous le niveau confortable de la SSB puis disparaître rapidement lorsque le décodeur perd la synchronisation.

RADE : autoencodeur radio pour la HF

RADE V1 associe apprentissage automatique et traitement classique du signal. Le projet FreeDV annonce une parole large bande dans une occupation RF d’environ 1,5 kHz, avec une utilisation possible à des SNR très faibles.

CaractéristiqueRADE V1
ApprocheAutoencodeur neuronal associé à une chaîne DSP
CodecVocodeur neuronal FARGAN, différent de Codec2
Largeur RF annoncéeEnviron 1 500 Hz
Audio vocalBande audio annoncée de 8 kHz
PAPR annoncéEnviron 4 dB après un filtre SSB typique
CalculPC moderne ou Raspberry Pi 4 et supérieur
  • Vérifier les capacités CPU de la machine.
  • Utiliser une version FreeDV GUI prenant en charge RADE.
  • Contrôler la charge et les pertes audio.
  • Régler le niveau TX sans compression.
  • Comparer RADE et SSB à puissance moyenne identique.
  • Noter la latence conversationnelle.
  • Tester différentes conditions de fading.
  • Conserver une forme d’onde FreeDV classique comme repli.
Valeurs du projet

Les performances annoncées dépendent du canal, de l’implémentation, de la voix et du réglage de la station. Elles doivent être vérifiées en situation réelle.

Configurer FreeDV avec le FT-710

Le FT-710 fournit une carte son USB et un port CAT. FreeDV peut donc utiliser l’audio DATA du poste, le microphone et le haut-parleur de l’ordinateur, ainsi que Hamlib pour le PTT.

Microphone PC
FreeDV
Sortie audio USB vers FT-710
Émission DATA
Réception USB du FT-710
FreeDV
Haut-parleur PC
RéglageValeur de départ
CATFT-710, port COM dédié, 38 400 bauds si configuré ainsi sur le poste
Audio radio RXPériphérique USB du FT-710
Audio radio TXPériphérique USB du FT-710
Microphone opérateurMicrophone ou casque du PC
Sortie opérateurHaut-parleur ou casque du PC
Mode radioDATA-USB ou réglage recommandé pour la forme d’onde
CompresseurDésactivé
ALCÀ peine sollicitée, sans écrêtage
  • Fermer WSJT-X et les logiciels ouvrant directement COM3.
  • Lancer rigctld si plusieurs applications doivent partager le CAT.
  • Choisir les bons périphériques dans Easy Setup.
  • Tester d’abord la réception.
  • Utiliser le bouton de test sur charge fictive.
  • Réduire le TX Level si l’ALC augmente nettement.
  • Vérifier la puissance moyenne et la température.
  • Enregistrer un court échantillon reçu pour comparaison.
Cycle de service

La voix numérique peut produire une puissance moyenne importante. Ne pas se fier uniquement à la puissance PEP affichée.

M17 : protocole radio ouvert

M17 est une spécification ouverte destinée à la voix, aux données et à la télémétrie radioamateur. La couche radio standard utilise une 4FSK à quatre niveaux, 4 800 symboles par seconde et 9 600 bit/s bruts dans un canal prévu pour une occupation d’environ 9 kHz.

Préambule
Mot de synchronisation
Link Setup Frame
Trames stream ou packet
Fin de transmission
ÉlémentFonction
4FSKDeux bits représentés par chaque symbole
RRCMise en forme des symboles avec roll-off
LSFIndicatifs source/destination, type, métadonnées et CRC
LICHRépète les informations de liaison pendant un flux
StreamVoix ou données continues
PacketMessages, balises et données finies
BERTSéquence connue pour mesurer les erreurs
Codec2Codec vocal ouvert utilisé dans les flux vocaux
  • Programmer l’indicatif source correctement.
  • Choisir le CAN adapté au réseau local.
  • Vérifier la fréquence et la largeur autorisées.
  • Calibrer fréquence, déviation et niveau audio.
  • Mesurer le BER avant d’évaluer la voix.
  • Distinguer mode stream et mode packet.
  • Tester les trames en câble ou charge avant l’antenne.
Spécification

La version officielle 2.0.4 datée de janvier 2026 décrit la couche physique, les flux, paquets, BERT, FEC, adressage et interfaces associées.

Équipements, hotspots et réseaux M17

M17 peut être utilisé en radio directe, par répéteur, hotspot, réflecteur ou avec des logiciels SDR. Les équipements ouverts facilitent l’expérimentation mais exigent une configuration rigoureuse.

Radio directe

Deux stations compatibles échangent sans infrastructure.

Répéteur

Relaye le signal RF sur une zone locale.

Hotspot

Passerelle de faible puissance entre RF et réseau IP.

Réflecteur

Regroupe plusieurs clients ou répéteurs sur un canal logique.

OpenRTX

Firmware ouvert ajoutant M17 à certains matériels pris en charge.

SDR

GNU Radio et gr-m17 permettent l’analyse et le prototypage.

ParamètreContrôle
IndicatifCodage et affichage corrects
CANValeur commune aux stations souhaitées
DestinationIndicatif, groupe ou destination spéciale
ModeVoix, voix+données, packet ou BERT
CodecDébit compatible avec le type de flux
FréquencePlan de bande et coordination locale
InternetRéflecteur, port et authentification éventuelle
  • Commencer en simplex et faible puissance.
  • Comparer deux radios à courte distance sur atténuateur.
  • Calibrer chaque sens séparément.
  • Éviter les hotspots non coordonnés sur la même fréquence.
  • Documenter les destinations et CAN locaux.
  • Sauvegarder codeplug et firmware.
  • Tester le retour RX après perte du réseau.
Version de spécification

Les logiciels ou firmwares expérimentaux peuvent viser une révision différente. Vérifier la compatibilité avant de conclure à un défaut RF.

Mesures, diagnostic et quiz

SymptômeCause probableContrôle
Aucun décodage FreeDVFréquence, mode ou audio RXWaterfall et synchronisation
Voix FreeDV hachéeSNR, fading ou surcharge CPUStats modem et charge système
Signal trop largeAudio TX ou ALC excessifsSpectre sur charge
RADE instableCPU ou buffers audioCharge, xruns et latence
M17 sans voixType de trame ou codecLSF et paramètres stream
BER M17 élevéFréquence, déviation ou niveauBERT et calibration
Hotspot connecté sans RFDécalage, CAN ou configuration modemÉtat du modem
Audio métalliqueCodec, erreurs résiduelles ou prétraitementComparer local et RF
  • Enregistrer l’audio microphone brut.
  • Tester le codec sans radio.
  • Tester le modem par fichier ou câble.
  • Mesurer le spectre sur charge fictive.
  • Comparer BER et intelligibilité.
  • Vérifier fréquence et référence d’horloge.
  • Conserver les versions des logiciels.
  • Modifier un seul paramètre à la fois.
  • Réduire la puissance pendant les essais.
  • Respecter le plan de bande et l’identification.
Sources techniques vérifiées en juillet 2026

Documentation officielle FreeDV et RADE, dépôt officiel Codec2, spécification officielle M17 2.0.4 et documentation du projet M17.

Quiz disponible dans la version interactive.

Packet radio moderne, AX.25, APRS et Dire Wolf

Architecture d’une liaison Packet radio

Le Packet radio transporte des trames numériques sur une voie radio. L’application prépare les données, AX.25 construit la trame, le modem produit le signal audio ou baseband et la radio assure la transmission RF.

Application
AX.25
Interface KISS
TNC ou modem logiciel
Audio / baseband
Transceiver
Canal radio
Application

APRS, terminal connecté, BBS, télémétrie ou messagerie.

AX.25

Liaison de données avec indicatifs, contrôle et FCS.

TNC

Assemble, module, démodule et valide les trames.

KISS

Interface simple entre l’application et le modem.

PTT

Commande l’émission en respectant les délais du canal.

CSMA

Écoute du canal avant émission afin de limiter les collisions.

Mode d’exploitationCaractéristique
Non connecté UITrames indépendantes, utilisées notamment par APRS
ConnectéSéquences, acquittements et retransmissions
DigipeatingRépétition de trames par stations intermédiaires
BBSStockage et transfert de messages
NodeRoutage vers d’autres ports ou stations
TélémétrieMesures périodiques et états
Séparation des couches

Une trame AX.25 correcte peut rester indécodable si la modulation, la déviation ou le filtrage radio sont mauvais.

AX.25 : adresses, contrôles et types de trames

Une trame AX.25 contient un fanion de début, une ou plusieurs adresses, un champ de contrôle, un PID éventuel, les données, puis un FCS avant le fanion final.

ChampFonction
FlagMotif 0x7E délimitant la trame
DestinationIndicatif et SSID du destinataire
SourceIndicatif et SSID de l’émetteur
DigipeatersChemin facultatif par stations intermédiaires
ControlType UI, I, S ou U et séquencement
PIDProtocole transporté dans certaines trames
InformationCharge utile
FCSCRC de validation
Trame I

Information connectée avec numéros de séquence.

Trame S

Supervision, acquittement ou contrôle de flux.

Trame U

Commandes et informations non numérotées.

UI

Information non connectée, très utilisée par APRS.

SABM

Demande d’établissement d’une liaison.

DISC

Demande de déconnexion.

  • Vérifier l’ordre source et destination.
  • Interpréter correctement le SSID.
  • Identifier les digipeaters déjà utilisés.
  • Contrôler le bit final de la dernière adresse.
  • Appliquer le bit stuffing après construction.
  • Valider le FCS avant d’interpréter les données.
  • Conserver la trame brute hexadécimale.
Affichage logiciel

Les logiciels présentent souvent une forme lisible qui masque l’ordre réel des bits et des octets transmis.

AFSK 1200 et G3RUH 9600

Le Packet 1200 bauds utilise généralement une AFSK Bell 202 injectée dans une radio FM. Le 9600 G3RUH utilise un signal baseband plus rapide, nécessitant une chaîne plus large et plus linéaire.

CaractéristiqueAFSK 1200G3RUH 9600
Débit1 200 bit/s9 600 bit/s
SignalDeux tonalités audioBaseband NRZI embrouillé
Accès radioMicrophone/haut-parleur possibleData/discriminateur recommandé
Filtrage voixSouvent acceptableSouvent destructeur
DéviationRéglage audio FM classiqueRéglage spécifique et précis
UsageAPRS et Packet localPacket rapide et satellites selon équipement
  • Désactiver compresseur et préaccentuation non nécessaires.
  • Commencer avec un niveau audio faible.
  • Observer la déviation plutôt que le seul vumètre.
  • Vérifier la polarité du signal baseband.
  • Contrôler l’horloge et l’offset fréquentiel.
  • Utiliser un câble DATA documenté.
  • Tester en liaison câblée atténuée avant l’antenne.
Sortie haut-parleur

Une radio peut produire un excellent son vocal tout en déformant totalement un signal 9600 bauds.

KISS, TNC logiciel et Dire Wolf

KISS laisse à l’ordinateur la gestion du protocole et confie au TNC la modulation, la démodulation et l’accès au canal. Dire Wolf réalise cette fonction avec une carte son et peut fournir des ports KISS TCP ou série.

KISS Data

Trame AX.25 transmise entre hôte et modem.

TXDELAY

Temps de porteuse avant l’envoi de la trame.

PERSIST

Probabilité d’accès lorsque le canal devient libre.

SLOTTIME

Durée entre deux décisions d’accès.

TXTAIL

Temps facultatif après les données.

Full duplex

Mode spécial lorsque l’émission ne dépend pas de l’écoute du même canal.

Fonction Dire WolfUsage
Décodage multicanalTester plusieurs hypothèses de démodulation
KISS TCPConnexion d’applications Packet
AGWPECompatibilité avec certains logiciels
DigipeaterRépétition APRS selon règles
IGatePassage contrôlé entre RF et APRS-IS
BeaconBalises et objets locaux
LogsAnalyse des niveaux et trames décodées
  • Choisir le périphérique audio exact.
  • Fixer un sample rate cohérent.
  • Éviter toute amélioration audio du système.
  • Régler ADEVICE, CHANNEL et MODEM.
  • Tester le port KISS en local.
  • Enregistrer les trames brutes.
  • Définir un PTT fail-safe.
  • Sauvegarder direwolf.conf après validation.
Plusieurs démodulateurs

L’option multidécodeur peut récupérer des trames difficiles, mais elle ne remplace pas un niveau audio et une déviation correctement réglés.

APRS, digipeaters et APRS-IS

APRS transporte positions, objets, messages, bulletins, télémétrie et états au moyen de trames AX.25 UI. Le réseau RF local est complété par des digipeaters et des IGates.

ÉlémentRôle
PositionCoordonnées, symbole et commentaire
ObjetPoint d’intérêt créé par une station
ItemObjet simplifié sans horodatage complet
MessageTexte court avec numéro d’acquittement éventuel
BulletinInformation destinée à un groupe
TélémétrieValeurs analogiques, numériques et équations
DigipeaterRépète selon le chemin demandé
IGateÉchange certaines trames avec APRS-IS
  • Utiliser un chemin adapté à la portée nécessaire.
  • Éviter les balises trop fréquentes.
  • Réduire le chemin d’une station fixe bien couverte.
  • Ne pas répéter aveuglément des trames déjà vues.
  • Filtrer les paquets Internet vers RF.
  • Respecter les règles locales de l’IGate bidirectionnel.
  • Configurer indicatif et passcode dans le logiciel prévu.
  • Vérifier les positions avant publication.
Saturation du canal

Une balise excessive ou un chemin trop long augmente les collisions et réduit le taux de réception de toutes les stations.

FX.25, IL2P et correction d’erreurs

Le Packet classique rejette une trame dès que son FCS est invalide. FX.25 et IL2P ajoutent des mécanismes de robustesse permettant de corriger certaines erreurs avant la remise des données à l’application.

TechnologiePrincipeCompatibilité
AX.25 classiqueCRC sans correctionTrès répandu
FX.25Encapsulation AX.25 avec Reed-SolomonLa trame AX.25 peut être récupérée après correction
IL2PProtocole robuste avec en-tête et FEC propresNécessite un modem compatible
Soft decisionDécodage utilisant la confiance de chaque bitAméliore la performance si disponible
EntrelacementRépartit les rafales d’erreursAjoute de la latence
  • Comparer le nombre de trames avant et après FEC.
  • Mesurer le nombre d’erreurs corrigées.
  • Ne pas confondre trame corrigée et trame reçue sans erreur.
  • Vérifier la compatibilité de tous les nœuds.
  • Tester avec bruit et fading enregistrés.
  • Conserver une voie AX.25 classique pour comparaison.
  • Documenter le mode dans la balise ou la configuration.
Gain réel

La FEC améliore les signaux proches du seuil. Elle ne compense pas une saturation importante, un mauvais filtre ou une fréquence très décalée.

Messages APRS, objets et télémétrie

Les trames APRS peuvent transporter davantage qu’une position. Les messages courts, objets et valeurs de télémétrie permettent de construire des services locaux utiles.

Message

Texte court adressé à un indicatif avec acquittement facultatif.

Ack

Confirmation de réception d’un numéro de message.

Objet

Événement ou infrastructure identifié sur la carte.

Télémétrie analogique

Jusqu’à plusieurs valeurs numériques selon le format.

Bits numériques

États marche/arrêt ou alarmes.

Équations

Conversion des valeurs brutes en unités physiques.

  • Attribuer des noms courts et explicites.
  • Définir unités et coefficients.
  • Limiter le débit de télémétrie.
  • Ajouter des seuils d’alarme côté application.
  • Ne pas envoyer de données sensibles.
  • Conserver l’horodatage local.
  • Tester les acquittements sur un canal chargé.
  • Prévoir une valeur indiquant une sonde invalide.
Station technique

Une télémétrie APRS peut publier tension batterie, température, état secteur, PTT et défaut de liaison, à une cadence adaptée au canal.

Diagnostic du décodage Packet et quiz

SymptômeCause probableContrôle
Signal fort sans trameSaturation ou mauvaise déviationEnregistrement audio et niveau
Quelques trames seulementFiltrage, bruit impulsif ou collisionsWaterfall et logs
FCS invalidesErreurs bits ou démodulation marginaleComparer multi-décodeurs
Décodage RX mais pas TXPTT, chemin audio ou TXDELAYCharge fictive et écoute témoin
Trame locale non vue sur APRS-ISIGate, filtre ou connexionLogs réseau
Trames dupliquéesBoucle de digipeating ou IGateChemins utilisés
9600 impossiblePrise audio voix inadéquateAccès DATA/baseband
Audio variableAGC ou traitement systèmeDésactiver les améliorations
  • Sauvegarder un fichier audio représentatif.
  • Vérifier que l’entrée n’écrête jamais.
  • Tester plusieurs niveaux par petits pas.
  • Comparer avec une trame générée localement.
  • Contrôler fréquence et déviation.
  • Désactiver tout filtre vocal non indispensable.
  • Analyser les FCS invalides plutôt que les ignorer.
  • Tester une seule modification à la fois.
  • Conserver les statistiques avant et après.
  • Valider TX uniquement sur charge fictive au début.
Signal trop fort

Une entrée de carte son saturée peut rendre indécodable un signal pourtant excellent à la sortie du discriminateur.

Quiz disponible dans la version interactive.

Temps, fréquence, GNSS, GPSDO et calibration

Temps, fréquence, phase et dérive

Les modes numériques synchronisés ont besoin d’une heure exacte, tandis que les faibles signaux, satellites et bandes élevées exigent aussi une fréquence stable. Temps et fréquence sont liés, mais ne se corrigent pas toujours par le même dispositif.

Offset temporel

Écart entre l’horloge locale et la référence.

Offset fréquentiel

Écart entre la fréquence réelle et la fréquence nominale.

Dérive

Variation progressive de l’offset avec le temps.

Jitter

Variation rapide autour de la valeur moyenne.

Phase

Position instantanée dans le cycle d’un signal périodique.

Holdover

Maintien temporaire de la référence après perte de la source externe.

Erreur en Hz = fréquence nominale × erreur en ppm / 1 000 000

La même erreur en ppm produit davantage de hertz lorsque la fréquence augmente.

ErreurÀ 10 MHzÀ 144 MHzÀ 1 296 MHz
1 ppm10 Hz144 Hz1 296 Hz
0,1 ppm1 Hz14,4 Hz129,6 Hz
0,01 ppm0,1 Hz1,44 Hz12,96 Hz
Deux problèmes différents

Un ordinateur parfaitement à l’heure peut alimenter un SDR dont l’oscillateur RF dérive, et un GPSDO stable ne corrige pas automatiquement l’heure du PC.

NTP, Chrony et synchronisation réseau

NTP estime l’écart entre l’horloge locale et plusieurs serveurs. Chrony est souvent utilisé sur Linux pour corriger efficacement l’heure, y compris lorsque la connexion réseau est intermittente.

Horloge système
Client NTP / Chrony
Serveurs réseau
Mesure aller-retour
Sélection des sources
Correction progressive
MécanismeUsagePrécision typique relative
NTP InternetOrdinateur connectéMillisecondes selon le réseau
NTP localServeur sur le LANMeilleure stabilité réseau
Chrony + GNSSServeur local autonomeTrès bonne tenue
PPS kernelImpulsion GNSS capturée localementSous-milliseconde possible
PTPRéseau local spécialiséTrès haute précision avec matériel compatible
RTCMaintien hors tensionDérive variable selon le composant
  • Utiliser plusieurs sources indépendantes.
  • Vérifier le stratum et l’offset.
  • Éviter les corrections brutales pendant une transmission.
  • Surveiller la dispersion et la fréquence estimée.
  • Prévoir un serveur NTP local pour le réseau de terrain.
  • Conserver une RTC pour les démarrages sans réseau.
  • Tester l’absence d’Internet.
  • Journaliser les changements de source.
Horloge virtuelle

Une machine virtuelle ou un conteneur dépend de l’horloge de l’hôte. Une correction concurrente peut produire des sauts de temps.

TCXO, OCXO et références au rubidium

Les oscillateurs se distinguent par leur stabilité à court terme, leur dérive thermique, leur vieillissement, leur consommation et leur temps de chauffe.

RéférenceAtoutLimite
Quartz simpleFaible coûtDérive thermique importante
TCXOCompensation de températureStabilité limitée pour SHF exigeante
OCXOTrès bonne stabilité à court termeChauffe et consommation
RubidiumExcellente stabilité et faible dériveCoût, âge et consommation
GNSSExcellente exactitude à long termeDépendance à la réception satellite
GPSDOCombine GNSS et oscillateur localBoucle de discipline à régler
  • Respecter le temps de chauffe.
  • Éviter les courants d’air sur l’oscillateur.
  • Mesurer la tension d’alimentation.
  • Surveiller la température du boîtier.
  • Ne pas corriger trop vite une dérive lente.
  • Noter l’âge et le temps de fonctionnement.
  • Comparer à une référence indépendante.
  • Prévoir le comportement en perte GNSS.
Court terme et long terme

Un OCXO peut être plus calme sur quelques secondes qu’un signal GNSS brut, tandis que le GNSS fournit la meilleure exactitude sur une longue durée.

GPSDO et boucle de discipline

Un GPSDO mesure l’écart entre un oscillateur local et une référence GNSS, puis applique une correction lente. Une boucle trop rapide suit le bruit du GNSS ; une boucle trop lente corrige mal les variations réelles.

Antenne GNSS
Récepteur GNSS
1 PPS
Comparateur de phase
Filtre de boucle
DAC de correction
OCXO ou TCXO
Sortie 10 MHz
Lock

La boucle considère la référence comme valide et stabilisée.

Holdover

Le système conserve la correction après perte GNSS.

Survey-in

Le récepteur estime précisément la position fixe de l’antenne.

Time mode

Le GNSS privilégie la précision temporelle à position connue.

Loop bandwidth

Vitesse à laquelle la correction suit les écarts.

DAC control

Tension ou valeur numérique pilotant l’oscillateur.

  • Installer l’antenne avec une bonne vue du ciel.
  • Éviter les câbles GNSS de perte excessive.
  • Vérifier la présence d’une alimentation d’antenne active.
  • Attendre la fin du survey-in.
  • Contrôler lock et alarmes.
  • Mesurer le 10 MHz avec une référence indépendante.
  • Tester le holdover en débranchant l’antenne.
  • Ne pas régler la boucle uniquement sur quelques minutes.
Multipath GNSS

Une antenne près d’un mur métallique ou sous une toiture défavorable peut produire une référence temporelle moins stable malgré un nombre élevé de satellites.

Distribuer 10 MHz et 1 PPS

Une référence unique peut alimenter plusieurs instruments, SDR et transverters. La distribution doit préserver l’amplitude, l’impédance et l’isolation entre sorties.

SignalUsagePrécaution
10 MHz sinusoïdalRéférence fréquenceNiveau et impédance adaptés
10 MHz carréRéférence logiqueHarmoniques et compatibilité d’entrée
1 PPSRéférence de secondeFront propre et délai de câble
NMEA sérieDate, heure et état GNSSLatence variable
PTP EthernetTemps précis sur réseauMatériel et commutateurs compatibles
IRIG-BDistribution temporelle industrielleDécodeur spécifique
  • Utiliser un amplificateur de distribution adapté.
  • Éviter les simples T lorsque plusieurs charges sont connectées.
  • Terminer les sorties selon leur impédance.
  • Étiqueter fréquence, niveau et type de connecteur.
  • Mesurer le niveau sur chaque sortie.
  • Isoler les instruments pouvant injecter du bruit.
  • Employer des câbles de longueur connue pour le 1 PPS.
  • Conserver une sortie de contrôle disponible.
Entrées incompatibles

Une entrée de référence peut attendre une sinusoïde faible, un carré logique ou un niveau spécifique. Vérifier le manuel avant connexion.

Calibrer le FT-710 et les SDR

La calibration consiste à comparer la fréquence mesurée à une référence connue, puis à appliquer une correction documentée. Le procédé diffère selon que l’appareil accepte une référence externe, un réglage interne ou une correction logicielle.

ÉquipementMéthode
FT-710Comparer une porteuse connue ou une référence de laboratoire et suivre la procédure constructeur
RTL-SDRCorriger le ppm dans le logiciel
SDRplayUtiliser la calibration disponible dans le logiciel compatible
TransverterMesurer l’erreur totale LO + transceiver
FréquencemètreL’alimenter par une référence 10 MHz si disponible
Générateur RFVérifier sa propre référence avant de l’utiliser comme étalon
Correction ppm = erreur mesurée en Hz × 1 000 000 / fréquence nominale

Le signe de correction dépend de la convention du logiciel.

  • Laisser chauffer l’équipement.
  • Choisir un signal de référence non modulé et stable.
  • Éviter la saturation du récepteur.
  • Mesurer plusieurs fois.
  • Calculer l’erreur moyenne.
  • Appliquer une petite correction.
  • Recontrôler sur une autre fréquence.
  • Noter date, température et valeur appliquée.
  • Ne pas confondre erreur Doppler et erreur d’oscillateur.
FT-710 et CAT

Le CAT indique la fréquence demandée au poste. Il ne mesure pas l’erreur réelle de l’oscillateur RF.

Doppler, satellites et bandes SHF

Le Doppler déplace la fréquence reçue selon la vitesse relative. Sur satellite ou EME, ce déplacement peut être bien supérieur à la largeur d’un mode numérique étroit.

Décalage Doppler approximatif = fréquence × vitesse radiale / vitesse de la lumière

Le décalage augmente proportionnellement à la fréquence porteuse.

SituationEffet
LEO VHFDérive de plusieurs kilohertz possible durant le passage
LEO UHFDérive supérieure à celle observée en VHF
QO-100Faible Doppler orbital mais exigence de stabilité des convertisseurs
EMEDoppler lié aux mouvements Terre-Lune et à la rotation terrestre
10 GHzQuelques ppb deviennent plusieurs dizaines de hertz
TransverterErreur multipliée ou ajoutée par l’oscillateur local
  • Mettre à jour les éléments orbitaux.
  • Synchroniser l’heure du PC.
  • Vérifier le locator de la station.
  • Piloter le CAT avec une correction Doppler continue.
  • Stabiliser les oscillateurs des transverters.
  • Conserver une marge dans le filtre du récepteur.
  • Comparer fréquence prédite et fréquence observée.
  • Noter les écarts pour améliorer la calibration.
Correction manuelle

Sur un passage rapide, une correction par pas trop espacés peut faire sortir le signal de la bande du décodeur.

Supervision, validation et quiz

IndicateurSignification
NTP offsetÉcart estimé de l’horloge système
NTP frequencyCorrection de fréquence appliquée à l’horloge
PPS jitterVariation de l’impulsion de seconde
GNSS fixValidité de la solution de navigation
Satellites utilisésSources retenues pour la solution
GPSDO lockÉtat de verrouillage de la boucle
DAC valueCorrection appliquée à l’oscillateur
Holdover ageDurée depuis la perte de référence
  • Créer une alerte sur perte de lock.
  • Surveiller température et alimentation.
  • Journaliser offset NTP et valeur DAC.
  • Comparer deux références indépendantes.
  • Tester le redémarrage sans Internet.
  • Tester la perte de l’antenne GNSS.
  • Vérifier la dérive après plusieurs heures de holdover.
  • Documenter les niveaux 10 MHz et 1 PPS.
  • Conserver une procédure de calibration.
  • Ne jamais déclarer une référence exacte sans mesure.
Station F1SYH

Le PC Windows peut être synchronisé par NTP pour FT8, tandis qu’un GPSDO 10 MHz peut stabiliser un SDR, un fréquencemètre ou un transverter. Les deux références remplissent des fonctions complémentaires.

Quiz disponible dans la version interactive.

DX, pile-up et concours en modes numériques

Discipline opératoire en DX numérique

Le succès en DX numérique dépend davantage de l’observation et du timing que de la puissance. Une station rare traite un grand nombre d’appels selon une cadence et une méthode qu’il faut comprendre avant d’émettre.

Écoute

Identifier le mode, la séquence, le split et la zone de réponse.

Timing

Respecter la période TX/RX et éviter les appels hors séquence.

Fréquence audio

Choisir une place libre et stable dans le waterfall.

Puissance

Employer le minimum nécessaire pour être décodé.

Message

Utiliser la séquence standard attendue.

Confirmation

Journaliser uniquement lorsque l’échange est complet.

  • Observer plusieurs cycles avant d’appeler.
  • Vérifier l’indicatif exact.
  • Choisir une fréquence audio peu occupée.
  • Éviter de poursuivre un appel lorsque la station répond à une autre.
  • Ne pas multiplier les changements de fréquence à chaque cycle.
  • Réduire la puissance si le report est déjà confortable.
  • Respecter les consignes publiées par la station DX.
  • Conserver une copie des décodages importants.
Puissance excessive

Un signal trop fort peut générer intermodulation et splatter dans la chaîne de l’émetteur ou du récepteur distant, sans améliorer le décodage.

Split, Fake It et Hold TX Frequency

WSJT-X peut séparer la fréquence de réception de la fréquence d’émission. Le split matériel ou la fonction Fake It maintient la tonalité audio TX dans une zone convenable en déplaçant la fréquence RF du transceiver.

FonctionEffetUsage
NoneLa tonalité audio seule fixe la fréquence TXStation simple et plage audio limitée
Rig splitUtilise les VFO ou fonctions split du posteTransceiver compatible
Fake ItDécale temporairement la fréquence RFMaintenir l’audio TX dans une plage propre
Hold TX FreqConserve la fréquence TX choisieAppeler plusieurs stations sans déplacer son émission
Lock Tx=RxAligne TX sur la fréquence RXQSO simple sans split
  • Vérifier que le CAT contrôle correctement le poste.
  • Tester Fake It à faible puissance.
  • Observer les changements de fréquence du FT-710.
  • Éviter les tonalités audio extrêmes.
  • Conserver Hold TX Freq lorsque la stratégie l’exige.
  • Désactiver les fonctions incompatibles avant un autre logiciel.
  • Contrôler que toute l’émission reste dans la bande.
Appel décalé

La station DX émet sur une fréquence audio donnée tandis que les appelants se répartissent ailleurs. Hold TX Freq évite de revenir involontairement sur la fréquence du DX.

FT-710

Le comportement dépend du mode DATA, du CAT et de la configuration split du poste. Toujours valider sur une fréquence libre et à faible puissance.

FT8 Fox/Hound et DXpeditions

Le mode Fox/Hound permet à une DXpedition de traiter plusieurs appelants de manière structurée. La station Fox contrôle la séquence et peut transmettre plusieurs messages dans un même intervalle.

Fox appelle CQ
Hounds répartis dans la zone d’appel
Fox sélectionne plusieurs stations
Échange des reports
RR73
Journalisation
Fox

Station rare ou DXpedition exploitant la fonction spéciale.

Hound

Station appelante configurée pour suivre le protocole Fox/Hound.

Pile-up

Ensemble de stations appelant simultanément.

Multi-stream

Plusieurs messages Fox dans une même séquence.

QSY automatique

Déplacement possible de la fréquence du Hound selon le protocole.

RR73

Message compact pouvant conclure l’échange.

  • Activer Hound uniquement sur instruction de la DXpedition.
  • Utiliser la fréquence annoncée par l’opération.
  • Synchroniser précisément l’horloge.
  • Choisir une zone d’appel libre.
  • Laisser le logiciel suivre les déplacements prévus.
  • Ne pas relancer après un RR73 correctement reçu.
  • Contrôler le log avant de recommencer un appel.
  • Désactiver Hound pour revenir au FT8 normal.
Mauvais mode

Un Hound activé face à une station FT8 normale produit un comportement inadapté et peut empêcher le QSO.

Concours FT4 et FT8

Les concours utilisant FT4 ou FT8 ajoutent des échanges spécifiques, des multiplicateurs et des règles de bande. Le logiciel doit être configuré pour le concours exact.

ÉlémentContrôle
Contest modeSélection du type d’échange attendu
ExchangeLocator, report, numéro ou information imposée
Band changesRespect de la catégorie opérateur et station
Dupe checkDétection selon bande et mode
JournalExport ADIF ou intégration vers le logger
HeureUTC synchronisée
PuissanceRespect de la catégorie déclarée
AssistanceUtilisation conforme aux règles du concours
  • Lire le règlement avant de configurer le logiciel.
  • Tester l’échange avec une station connue.
  • Vérifier que le logger reçoit les QSO.
  • Contrôler la bande et le mode enregistrés.
  • Ne pas modifier manuellement les reports reçus sans raison.
  • Surveiller la température du transceiver.
  • Sauvegarder régulièrement le journal.
  • Conserver le fichier ALL.TXT ou équivalent.
FT4

La séquence plus courte augmente le rythme des QSO, mais laisse moins de temps à l’opérateur pour corriger une erreur de configuration.

Concours RTTY : FSK, AFSK et macros

Le RTTY de concours exige un décodage rapide dans une bande chargée. La qualité du filtrage, le réglage du mark/space, les macros et l’intégration au logger déterminent l’efficacité.

ÉlémentBonne pratique
FSKFréquence commandée directement si l’équipement le permet
AFSKNiveau audio faible, chaîne linéaire et ALC réduite
ShiftValeur conforme au règlement et au logiciel
BaudotJeu de caractères limité avec bascules lettres/chiffres
Macro CQIndicatif répété sans texte inutile
Macro échangeReport et information du concours
Macro repriseDemande ciblée d’un élément manquant
FiltreAssez étroit pour séparer, assez large pour ne pas déformer
CQ

Appel court avec l’indicatif.

Exchange

Report et numéro, zone ou autre donnée.

AGN

Demande de répétition globale.

CALL?

Demande de répétition de l’indicatif.

NR?

Demande de répétition du numéro.

TU

Fin du QSO et retour à l’appel.

  • Préparer une macro de reprise par champ.
  • Répéter l’indicatif au début et à la fin.
  • Éviter les espaces et retours excessifs.
  • Tester les bascules lettres/chiffres.
  • Vérifier le reverse.
  • Utiliser deux décodeurs si la machine le permet.
  • Conserver une commande PTT unique.
  • Contrôler l’occupation spectrale sur charge fictive.
ALC en AFSK

Une ALC importante produit de l’intermodulation et peut rendre le signal difficile à décoder au milieu du trafic.

Intégration WSJT-X, FLDIGI et logiciel de concours

Le logiciel de concours centralise l’indicatif, les multiplicateurs, les doublons et le score. WSJT-X ou FLDIGI transmettent les QSO par réseau local, fichier ou API selon l’architecture.

Transceiver CAT
Serveur CAT partagé
WSJT-X ou FLDIGI
Logiciel de concours
Base QSO
Export Cabrillo
FluxContenuRisque
CATFréquence, mode et PTTConflit entre logiciels
UDP WSJT-XDécodages, état et QSOPort ou pare-feu
XML-RPC FLDIGICommandes et journalVersion ou adresse incorrecte
ADIFContacts normalisésDoublons à l’import
Base loggerScore et multiplicateursCorruption ou mauvaise catégorie
CabrilloSoumission du concoursEn-tête incorrect
  • Définir un logiciel maître du CAT.
  • Tester le port UDP avant le concours.
  • Vérifier la fréquence reçue par le logger.
  • Contrôler le mapping DATA-U, RTTY et DIGI.
  • Activer les sauvegardes automatiques.
  • Exporter un Cabrillo de test.
  • Vérifier les doublons après import.
  • Conserver la base originale avant correction.
Double journalisation

Un QSO envoyé simultanément par deux mécanismes peut apparaître deux fois dans le journal.

Cabrillo, ADIF et validation du journal

ADIF sert principalement à échanger des QSO entre logiciels. Cabrillo est destiné à la soumission structurée d’un concours et comprend un en-tête décrivant la participation.

Champ ou sectionVérification
CALLSIGNIndicatif utilisé pendant le concours
CONTESTIdentifiant exact du concours
CATEGORY-OPERATORSingle-op, multi-op ou autre
CATEGORY-POWERCatégorie de puissance correcte
CATEGORY-ASSISTEDUtilisation déclarée de l’assistance
LOCATIONEntité ou section demandée
QSOFréquence, mode, heure, indicatifs et échanges
CLAIMED-SCOREValeur calculée ou exigée par le règlement
  • Travailler sur une copie du journal.
  • Vérifier le fuseau UTC.
  • Rechercher les indicatifs manifestement impossibles.
  • Contrôler les changements de bande.
  • Identifier les QSO incomplets.
  • Ne pas inventer un échange manquant.
  • Valider le format avec l’outil du concours.
  • Conserver le fichier soumis et l’accusé de réception.
Différence utile

Un export ADIF peut être parfait pour LoTW mais insuffisant pour calculer correctement la catégorie et les échanges d’un concours.

Exercice complet DX/concours et quiz

Étape 1

Créer un profil FT8 normal et un profil Hound séparé.

Étape 2

Tester Fake It et Hold TX Freq sur charge fictive.

Étape 3

Préparer les macros RTTY.

Étape 4

Relier le logiciel numérique au logger.

Étape 5

Simuler dix QSO et deux doublons.

Étape 6

Exporter ADIF et Cabrillo.

Étape 7

Contrôler les erreurs et restaurer la configuration normale.

  • Sauvegarder les profils avant l’exercice.
  • Utiliser des indicatifs fictifs uniquement hors émission.
  • Vérifier le mode du poste à chaque étape.
  • Contrôler l’ALC et la température.
  • Simuler une perte CAT.
  • Tester la reprise après fermeture du logger.
  • Comparer ADIF et Cabrillo.
  • Documenter les ports réseau et chemins de fichiers.
  • Créer une checklist de début de concours.
  • Créer une checklist de soumission finale.

Quiz disponible dans la version interactive.

Images radio : SSTV, DRM, KG-STV et WEFAX

Architecture d’une transmission d’image radio

Une image peut être transmise comme un signal analogique ligne par ligne ou comme un fichier numérique découpé en blocs. Les deux approches n’ont pas la même réaction au bruit et aux erreurs.

Image source
Redimensionnement
Encodage analogique ou numérique
Audio
Transceiver
Canal radio
Décodage
Image reçue
ApprocheAvantageDégradation
SSTV analogiqueImage partielle encore visibleBruit, lignes et couleurs altérées
DRM numériqueImage exacte si les blocs sont récupérésÉchec ou zones manquantes sous le seuil
KG-STVModes numériques robustesTemps de transmission variable
WEFAXSimple et adapté aux cartesInclinaison et parasites visibles
Fichier via PacketContrôle d’intégritéDébit souvent limité
Résolution

Nombre de pixels réellement transmis.

Compression

Réduit la taille au prix d’éventuels artefacts.

Durée

Dépend du mode, de la robustesse et de la taille.

Largeur audio

Doit rester compatible avec le filtre radio.

Synchronisation

Aligne lignes, blocs et couleurs.

Intégrité

CRC ou FEC pour les approches numériques.

Bon choix

La SSTV convient à une image immédiatement visible, tandis qu’un mode numérique convient mieux lorsqu’une copie exacte est recherchée.

SSTV : VIS, modes, lignes et couleurs

La SSTV analogique commence généralement par une séquence de calibration puis un code VIS indiquant le mode. Le logiciel utilise ensuite les temporisations prévues pour reconstruire chaque ligne.

FamilleCaractéristique générale
MartinModes couleur courants en Europe
ScottieModes couleur répandus avec synchronisation propre
RobotFamille historique avec variantes couleur
PDRésolutions et durées variées
BWModes noir et blanc
AVTApproche différente de synchronisation et de transmission
  • Détecter la séquence de leader.
  • Identifier le code VIS.
  • Vérifier la durée de ligne.
  • Séparer luminance et composantes couleur selon le mode.
  • Appliquer la synchronisation horizontale.
  • Corriger le slant si nécessaire.
  • Conserver le mode détecté avec l’image.
  • Ne pas forcer un mode différent sans preuve.
Mode mal identifié

Une mauvaise détection VIS peut produire une image dont les lignes, couleurs et proportions sont totalement incohérentes.

Filtre trop étroit

Un filtre audio excessivement étroit déforme les tonalités situées aux extrémités de la plage SSTV.

MMSSTV et FT-710 pas à pas

MMSSTV peut recevoir l’audio USB du FT-710 et transmettre par la sortie DATA USB. Le CAT ou une commande PTT dédiée assure le passage en émission.

RéglagePoint de départ
Entrée RXPériphérique audio USB du FT-710
Sortie TXPériphérique audio USB du FT-710
Mode radioDATA-USB ou réglage cohérent avec la bande
Filtre RXAssez large pour toute la bande SSTV
CompresseurDésactivé
Égalisation TXDésactivée ou neutre
PTTCAT ou interface dédiée
Niveau TXRéglé pour une ALC faible
  • Configurer l’indicatif dans le modèle d’image.
  • Tester la réception avant le TX.
  • Enregistrer une émission reçue.
  • Choisir le mode annoncé.
  • Préparer une image simple et lisible.
  • Tester sur charge fictive.
  • Réduire le niveau si le spectre s’élargit.
  • Contrôler la température du FT-710.
  • Identifier verbalement ou dans l’image selon les règles applicables.
Photo adaptée

Une image fortement détaillée ou sombre résiste moins bien aux parasites qu’un visuel contrasté comportant un texte large.

Corriger l’inclinaison, les couleurs et la synchronisation

Les défauts d’image donnent des indices précis sur la chaîne. Une inclinaison progressive indique une erreur de cadence ; un décalage fixe suggère une synchronisation de ligne ; des couleurs fausses indiquent souvent un mode ou un canal incorrect.

DéfautCause probableCorrection
Image inclinéeSample rate ou horloge audioCorrection slant et calibration
Image décalée horizontalementDétection de synchroRecaler le début de ligne
Couleurs inverséesMode ou ordre des composantesVérifier le mode SSTV
Bandes horizontalesParasites ou décrochage synchroRéduire bruit et impulsions
Image écraséeMauvaise durée de ligneMode correct
Contraste faibleNiveau ou tonalités atténuéesContrôler filtre et audio
Lignes répétéesBuffer audio ou décrochage logicielCharge CPU et pilote
  • Conserver le fichier audio original.
  • Vérifier le mode VIS détecté.
  • Mesurer la dérive sur toute l’image.
  • Appliquer une seule correction à la fois.
  • Comparer carte son interne et périphérique USB.
  • Désactiver les traitements audio Windows.
  • Tester un sample rate natif du périphérique.
  • Archiver l’image avant et après correction.
Slant

Une correction parfaite sur une image ne garantit pas que l’horloge restera exacte après changement de périphérique ou de pilote.

EasyPal, HamDRM et images numériques

Les modes d’image DRM amateur transportent une image compressée sous forme de données numériques protégées. La réception peut être parfaite, partielle ou impossible selon la robustesse choisie et le canal.

Source

Image JPEG, PNG ou autre format pris en charge.

Compression

Réduit la taille avant transmission.

Modulation

Porteuses multiples et paramètres de robustesse.

FEC

Protège les blocs contre certaines erreurs.

Mot de passe de session

Paramètre protocolaire éventuel, sans en faire un canal secret.

BSR

Demande de retransmission de blocs manquants selon l’implémentation.

ChoixEffet
Image petiteTransmission plus courte
Compression forteFichier réduit mais artefacts visuels
Mode robusteMeilleure tenue avec débit inférieur
Largeur supérieureDébit accru mais segment adapté obligatoire
Retransmission de blocsRécupération possible sans tout recommencer
  • Redimensionner avant l’encodage.
  • Éviter les métadonnées inutiles.
  • Choisir une compression adaptée.
  • Vérifier la largeur du signal.
  • Employer une chaîne TX parfaitement linéaire.
  • Tester la récupération de blocs.
  • Conserver le fichier reçu et le journal de session.
  • Ne pas transmettre de contenu privé ou non autorisé.
Linéarité

Une modulation multporteuse numérique est très sensible à la compression du PA et à l’ALC.

KG-STV et images numériques robustes

KG-STV transmet des images sous forme numérique avec différents paramètres de robustesse. Le logiciel peut afficher progressivement les parties reçues et utiliser des mécanismes de protection contre les erreurs.

Mode rapide

Transmission courte sur canal favorable.

Mode robuste

Davantage de protection au prix du temps.

Bloc

Unité de données transportant une partie de l’image.

CRC

Validation de l’intégrité du bloc.

FEC

Correction de certaines erreurs.

Réception partielle

Affichage des blocs correctement récupérés.

  • Choisir un mode commun aux deux stations.
  • Synchroniser correctement l’audio.
  • Réduire la taille de l’image.
  • Tester avec une mire colorée.
  • Mesurer le nombre de blocs reçus.
  • Comparer mode rapide et robuste.
  • Éviter les longues transmissions sur un canal occupé.
  • Conserver une identification claire.
Usage pédagogique

Une mire permet de distinguer les erreurs de couleur, de compression et de transmission mieux qu’une photographie complexe.

WEFAX et radiofacsimilé météorologique

Le WEFAX transmet des cartes et images en balayant successivement les lignes. Le signal comprend des séquences de démarrage, de phasage, l’image puis un signal d’arrêt.

Signal de démarrage
Phasage
Lignes d’image
Synchronisation
Signal d’arrêt
Archivage de la carte
ParamètreRôle
IOCDétermine la géométrie et la largeur de la ligne
LPMNombre de lignes transmises par minute
ShiftÉcart entre noir et blanc selon la modulation
APT startDétection du début d’émission
PhasingAlignement horizontal de l’image
Stop toneFin de la transmission
  • Vérifier fréquence, mode et horaire publiés.
  • Utiliser une horloge audio stable.
  • Laisser le logiciel détecter le démarrage.
  • Corriger le slant sur une longue carte.
  • Archiver avec date UTC et fréquence.
  • Noter la station émettrice et le produit reçu.
  • Comparer plusieurs cartes successives.
  • Respecter le caractère reçu uniquement des services non amateurs.
Réception de services

Le WEFAX météorologique peut provenir de services non amateurs. La réception n’autorise pas l’émission sur leurs fréquences.

Diagnostic des images radio et quiz

SymptômeCause probableContrôle
VIS non détectéNiveau, filtre ou début manquéAudio enregistré
Image inclinéeHorloge audioCorrection slant
Couleurs faussesMode ou composantesForcer le bon mode
Image numérique incomplèteBlocs erronésSNR, FEC et retransmission
Aucune puissance TXSortie audio ou PTTTune sur charge
Signal largeALC ou compressionSpectre et niveau TX
Lignes interrompuesBuffer ou perte audioPilote et CPU
Ronflement visibleBoucle de masseIsolation et alimentation
  • Créer une mire SSTV de référence.
  • Générer un fichier audio local.
  • Décoder ce fichier sans radio.
  • Passer ensuite par la carte son.
  • Tester TX et RX par câble atténué.
  • Mesurer la largeur sur charge fictive.
  • Comparer plusieurs sample rates.
  • Conserver les images et journaux.
  • Identifier les défauts analogiques et numériques séparément.
  • Ne modifier qu’un réglage à la fois.

Quiz disponible dans la version interactive.

Télémétrie radio, capteurs, APRS, LoRa et MQTT

Architecture d’une chaîne de télémétrie radio

Une chaîne de télémétrie transforme une grandeur physique en donnée exploitable, la transporte par radio ou réseau, puis l’archive et l’affiche avec son contexte.

Capteur
Conditionnement
ADC ou bus numérique
Microcontrôleur
Trame
Radio ou IP
Serveur
Historique et alarmes
Mesure

Valeur issue du capteur avec une unité.

Qualité

Indique validité, erreur ou dépassement de plage.

Horodatage

Situe précisément la mesure dans le temps.

Transport

APRS, LoRa, Packet, IP, MQTT ou liaison série.

Stockage

Conserve les séries temporelles et événements.

Action

Alerte, affichage ou commande conditionnelle.

CoucheExemple de panneDétection
CapteurValeur bloquéeTest de variation et statut
AcquisitionADC saturéValeur brute maximale
TrameChamp absentValidation du schéma
RadioPaquets perdusCompteurs RX/TX
BrokerClient déconnectéLast Will MQTT
AffichageValeur ancienneÂge de la donnée
Mesure complète

Une valeur sans unité, sans heure et sans indicateur de validité n’est pas une télémétrie fiable.

Capteurs, acquisition et étalonnage

Les capteurs analogiques et numériques exigent une alimentation propre, une plage adaptée et une procédure d’étalonnage. La valeur affichée doit rester traçable jusqu’à la mesure brute.

CapteurGrandeurPoint de vigilance
TensionBatterie et alimentationPont diviseur et protection ADC
CourantConsommation TX/RXShunt, offset et échauffement
TempératurePA, boîtier ou extérieurInertie et emplacement
HumiditéEnvironnementCondensation et dérive
Puissance RFDirecte et réfléchieCoupleur et calibration
État logiquePTT, relais ou secteurPull-up, rebonds et niveau
GPS/GNSSPosition et tempsFix, précision et antenne
Valeur physique = gain × valeur brute + offset

Une calibration linéaire simple suffit à de nombreux capteurs ; d’autres exigent une table ou une courbe.

  • Conserver la valeur brute.
  • Définir l’unité dans la configuration.
  • Mesurer au moins deux points de référence.
  • Vérifier la saturation haute et basse.
  • Ajouter un indicateur de capteur absent.
  • Filtrer les impulsions sans masquer une vraie alarme.
  • Noter la date de calibration.
  • Comparer périodiquement à un instrument indépendant.
Masse analogique

Un retour de courant RF ou de relais dans la masse du capteur peut créer des mesures fausses uniquement pendant l’émission.

Formats de trames et validation des données

Le format doit être compact pour la radio et suffisamment explicite pour le diagnostic. Une version de protocole évite qu’un ancien décodeur interprète mal de nouveaux champs.

FormatAtoutLimite
CSVSimple et lisiblePeu structuré
JSONLisible et très répanduVerbeux pour la radio
CBORStructuré et compactOutil de décodage nécessaire
Binaire fixeTrès compact et déterministeÉvolution plus difficile
TLVChamps extensiblesSurcharge de type et longueur
APRS telemetryInteropérable dans l’écosystème APRSNombre de champs limité
  • Ajouter une version de trame.
  • Identifier la station source.
  • Inclure un compteur de séquence.
  • Horodater en UTC.
  • Définir l’ordre et l’endianess.
  • Ajouter CRC ou contrôle d’intégrité.
  • Prévoir une valeur invalide explicite.
  • Documenter unités et facteurs d’échelle.
  • Tester les trames tronquées.
  • Conserver un décodeur de référence.
Trame compacte

V1,F1SYH,1842,2026-07-15T12:00:00Z,13.42,2.8,41.5,0,CRC permet d’identifier version, source, séquence, heure et mesures.

Scrambling

Un brouillage statistique ou un encodage binaire n’est pas un mécanisme de confidentialité.

Télémétrie APRS et objets techniques

APRS permet de publier plusieurs valeurs analogiques, des bits d’état, des noms de paramètres et des équations de conversion. Il convient à une supervision légère sur un canal radio partagé.

T# sequence

Numérote les trames de télémétrie.

Analogiques

Valeurs brutes converties par coefficients.

Bits

États logiques tels que secteur, PTT ou défaut.

PARM

Noms des paramètres.

UNIT

Unités physiques.

EQNS

Coefficients de conversion.

BITS

Légende des états numériques.

Objet

Position et état d’une installation technique.

  • Limiter la cadence de balise.
  • Réserver APRS aux données réellement utiles.
  • Publier les métadonnées PARM, UNIT et EQNS.
  • Éviter des commentaires trop longs.
  • Définir un chemin RF raisonnable.
  • Tester la réception locale avant l’IGate.
  • Vérifier le rendu sur plusieurs clients.
  • Ne pas publier de données sensibles.
Station ARA

Les cinq valeurs peuvent représenter tension batterie, courant, température du PA, température du Raspberry Pi et niveau de bruit, tandis que les bits indiquent secteur, RX, TX, défaut et réseau.

Canal partagé

Une station fixe bien couverte n’a pas besoin d’un chemin long ni d’une balise toutes les quelques secondes.

LoRa, FSK et balises de capteurs

LoRa offre une grande sensibilité grâce à un étalement spectral chirp, tandis que la FSK classique offre une chaîne plus simple et souvent une latence plus faible. Le choix dépend du débit, de la portée, de la réglementation et de l’interopérabilité.

ParamètreEffet LoRa
Spreading FactorAugmente sensibilité et durée de trame
BandwidthAffecte débit, bruit et occupation
Coding RateAjoute de la redondance
PreambleFacilite détection et synchronisation
PayloadAllonge le temps d’occupation
PuissanceDoit rester minimale et conforme
LoRa-APRS

Transport APRS sur une modulation LoRa selon les réseaux compatibles.

FSK

Modulation étroite simple pour télémétrie personnalisée.

AX.25

Trames interopérables avec l’écosystème Packet.

M17 packet

Transport de paquets dans une spécification radio ouverte.

Store and forward

Stockage local avant retransmission.

Duty cycle

Temps réel d’occupation du canal à surveiller.

  • Mesurer le temps d’occupation d’une trame.
  • Choisir un débit compatible avec la donnée.
  • Éviter les paquets redondants.
  • Ajouter un compteur de séquence.
  • Prévoir une mémoire locale en cas de perte radio.
  • Tester la collision entre plusieurs capteurs.
  • Documenter fréquence, modulation et format.
  • Respecter les règles du service amateur.
Plus lent n’est pas toujours mieux

Un facteur d’étalement élevé augmente la sensibilité mais occupe le canal plus longtemps et multiplie le risque de collision.

MQTT, Node-RED et Home Assistant

MQTT découple les producteurs de données des tableaux de bord. Le broker reçoit les publications et les distribue aux clients abonnés selon une arborescence de topics.

Capteurs station
Passerelle MQTT
Broker Mosquitto
Home Assistant
Node-RED
Historique
Alertes
Élément MQTTRôle
Topic stateÉtat mesuré ou confirmé
Topic commandOrdre demandé
QoS 0Livraison au mieux
QoS 1Livraison au moins une fois
RetainDernier état conservé par le broker
Last WillAnnonce automatique de déconnexion anormale
ACLDroits de publication et d’abonnement
DiscoveryCréation automatique d’entités Home Assistant
  • Définir une arborescence stable.
  • Séparer strictement command et state.
  • Retenir les états, pas les impulsions dangereuses.
  • Publier availability online/offline.
  • Ajouter un identifiant de dispositif.
  • Limiter les droits de chaque client.
  • Journaliser les commandes sensibles.
  • Tester la reconnexion après redémarrage du broker.
  • Éviter une boucle Node-RED vers le même topic.
Topics F1SYH

station/ft710/frequency/state, station/ft710/ptt/state et station/relais/1/state décrivent des états ; une commande éventuelle utilise un topic /command distinct.

Retain sur commande

Une commande PTT ou relais conservée par le broker peut être rejouée à la reconnexion d’un client. Les commandes critiques ne doivent pas être retained.

Commandes distantes et logique fail-safe

La télémétrie peut déclencher des commandes, mais la sécurité ne doit jamais dépendre uniquement du réseau, du broker ou de Home Assistant. Le contrôleur local valide toujours les conditions réelles.

Interlock

Empêche des états matériellement incompatibles.

Watchdog

Surveille la présence et le bon fonctionnement du logiciel.

Timeout

Annule une commande trop ancienne.

Ack

Confirme que l’action a réellement été exécutée.

Retour d’état

Mesure le résultat au lieu de supposer le succès.

Arrêt local

Permet une coupure physique immédiate.

CommandeValidation locale
Activer PTTRadio prête, fréquence autorisée, TOT disponible et relais corrects
Alimenter transceiverTension correcte et absence de défaut
Changer relais antennePTT inactif et temporisation écoulée
Redémarrer Raspberry PiFile de messages sauvegardée si possible
Couper amplificateurAction toujours autorisée vers l’état sûr
Relancer serviceLimiter le nombre de tentatives
  • Définir l’état sûr de chaque sortie.
  • Utiliser des sorties retombant au repos.
  • Ajouter une expiration aux commandes.
  • Exiger un retour d’état.
  • Limiter la fréquence des actions.
  • Bloquer le PTT après perte de heartbeat.
  • Conserver le watchdog hors du processus surveillé.
  • Tester coupure réseau, crash et reboot.
  • Prévoir une commande locale prioritaire.
Conception F1SYH

Le principe Pi vivant plus GPIO explicitement actif peut autoriser un relais TX ; Pi éteint, planté ou GPIO flottant doit relâcher le relais.

Projet complet de télémétrie de station et quiz

Le projet final consiste à superviser une station radio avec tension, courant, température, états de relais, CAT, PTT et disponibilité réseau, puis à publier ces données vers MQTT, Home Assistant et une balise radio limitée.

Acquisition

Lire les capteurs et états toutes les secondes.

Validation

Détecter valeurs impossibles et capteurs absents.

Agrégation

Calculer moyenne, minimum, maximum et alarmes.

MQTT

Publier state, availability et discovery.

APRS/LoRa

Envoyer un résumé peu fréquent.

Historique

Conserver les mesures localement.

Commande

Autoriser seulement les actions validées.

Sécurité

Tester watchdog, TOT et retour au repos.

  • Dessiner le schéma complet des flux.
  • Définir les unités et seuils.
  • Créer un fichier de configuration versionné.
  • Publier les états sur un broker de test.
  • Simuler un capteur débranché.
  • Simuler une perte MQTT.
  • Simuler un PTT bloqué.
  • Vérifier le retour à l’état sûr.
  • Mesurer le débit radio utilisé.
  • Rédiger une procédure de restauration.

Quiz disponible dans la version interactive.

Modulations numériques et occupation spectrale

Bits, symboles, bauds et débit utile

Les bits décrivent l’information binaire, tandis que les symboles sont les états réellement transmis par le modulateur. Un symbole peut représenter un ou plusieurs bits.

Débit brut = débit symbole × log2(M)

M est le nombre d’états possibles de la modulation, avant ajout de FEC, préambules et autres surcharges.

ModulationÉtats MBits par symbole
BPSK21
QPSK42
8PSK83
16-QAM164
64-QAM646
4FSK42
  • Distinguer débit brut et débit utile.
  • Soustraire préambules, en-têtes, CRC et FEC.
  • Tenir compte des retransmissions.
  • Mesurer le taux d’occupation réel.
  • Ne pas confondre baud et bit/s.
  • Comparer le débit avec la largeur occupée.
Exemple

Une modulation à 2 400 bauds avec quatre états transporte idéalement 4 800 bit/s bruts, avant toute redondance.

ASK, OOK, FSK et AFSK

Les modulations les plus simples représentent les symboles par l’amplitude ou la fréquence. Elles sont robustes, faciles à générer et adaptées à de nombreux systèmes radioamateurs.

ModulationPrincipeUsage typique
ASKPlusieurs niveaux d’amplitudeTélécommandes et liaisons simples
OOKPorteuse présente ou absenteBalises et capteurs simples
2FSKDeux fréquencesRTTY et télémétrie
4FSKQuatre fréquencesM17 et autres protocoles
AFSKTonalités audio injectées dans une radioPacket 1200
CPFSKFSK à phase continueOccupation spectrale améliorée
  • Maintenir une phase continue si possible.
  • Mesurer l’écart de fréquence.
  • Éviter l’écrêtage audio en AFSK.
  • Vérifier le filtre de réception.
  • Choisir un discriminateur adapté au débit.
  • Contrôler la polarité mark/space.
  • Tester la sensibilité à l’offset fréquentiel.
OOK et fading

Une modulation basée sur l’absence de porteuse peut être sensible aux variations de niveau et au bruit impulsif.

MSK, GMSK et FSK à phase continue

La MSK est une CPFSK dont l’indice de modulation vaut 0,5. La GMSK applique un filtre gaussien aux données avant la modulation afin de réduire la largeur spectrale.

Phase continue

Évite les sauts brusques entre symboles.

Indice h

Rapport entre l’écart de fréquence et le débit symbole.

MSK

Cas minimal orthogonal avec h = 0,5.

GMSK

MSK précédée d’un filtrage gaussien.

BT

Produit bande-temps du filtre gaussien.

ISI contrôlée

Compromis accepté pour réduire la bande.

Valeur BTEffet général
ÉlevéeTransitions plus rapides, spectre plus large
MoyenneCompromis largeur/ISI
FaibleSpectre plus compact, ISI plus forte
  • Définir le débit symbole.
  • Choisir l’écart de fréquence.
  • Conserver la continuité de phase.
  • Appliquer un filtre gaussien connu.
  • Mesurer la réponse du discriminateur.
  • Observer le diagramme de l’œil.
  • Évaluer BER et largeur simultanément.
Récepteur

La GMSK n’est pas une simple FSK étroite ; le démodulateur doit tenir compte de la mise en forme et de l’ISI.

BPSK, QPSK, 8PSK et modulation différentielle

Les modulations PSK utilisent la phase de la porteuse. Plus le nombre d’états augmente, plus le débit spectral s’améliore, mais plus les points deviennent proches et sensibles au bruit de phase.

ModulationBits/symboleExigence
BPSK1Très robuste
QPSK2Bonne efficacité
8PSK3SNR et phase plus exigeants
DBPSK1Décodage de différence de phase
DQPSK2Réduit certaines ambiguïtés de phase
OQPSK2Limite certaines transitions de phase
Constellation

Représentation I/Q des symboles.

Rotation

Erreur de phase ou fréquence résiduelle.

Étalement

Bruit et distorsions.

Ambiguïté

Rotation globale possible sans référence.

Codage Gray

Réduit les erreurs binaires entre voisins.

Costas loop

Récupère fréquence et phase de porteuse.

  • Calibrer le déséquilibre I/Q.
  • Corriger l’offset continu.
  • Régler la boucle de Costas.
  • Employer un mapping documenté.
  • Mesurer l’EVM.
  • Observer les erreurs de phase.
  • Comparer hard et soft decision.
Amplificateur

Même si la PSK peut avoir une enveloppe relativement constante, le filtrage et les transitions peuvent créer des crêtes exigeant de la linéarité.

QAM, linéarité et EVM

La QAM combine amplitude et phase afin de transporter plusieurs bits par symbole. Elle demande une chaîne RF linéaire, un bon SNR et une calibration I/Q précise.

OrdreBits/symboleSensibilité
4-QAM / QPSK2Modérée
16-QAM4Élevée
64-QAM6Très élevée
256-QAM8Très élevée
EVM = erreur RMS des symboles / amplitude de référence

L’EVM peut être exprimée en pourcentage ou en décibels.

  • Réduire la compression du PA.
  • Mesurer l’AM/AM et l’AM/PM.
  • Calibrer gains I et Q.
  • Corriger le décalage de quadrature.
  • Vérifier la stabilité de porteuse.
  • Observer les points de constellation.
  • Mesurer EVM avant et après amplification.
  • Comparer BER et EVM.
ALC

Une ALC forte sur une modulation QAM déforme l’amplitude et la phase des symboles, même si la puissance moyenne paraît correcte.

Filtrage Nyquist, raised cosine et RRC

Le filtrage de mise en forme limite la largeur spectrale tout en cherchant à annuler l’interférence entre symboles aux instants de décision.

Largeur approximative = débit symbole × (1 + α)

α est le facteur de roll-off du filtre raised cosine dans une définition courante en bande de base.

Roll-off αEffet
0Largeur minimale théorique, filtre très long
0,2Bonne efficacité spectrale
0,35Compromis fréquent
0,5Transitions plus souples
1Largeur supérieure et réponse temporelle courte
Symboles
Suréchantillonnage
Filtre RRC TX
Canal
Filtre RRC RX
Échantillonnage
Décision
  • Choisir un oversampling entier.
  • Définir le nombre de taps.
  • Compter le délai de groupe.
  • Réinitialiser correctement les buffers.
  • Aligner les symboles après le filtre.
  • Observer l’œil à la sortie du filtre adapté.
  • Mesurer les lobes hors bande.
Filtre partagé

Un RRC à l’émission et un RRC identique à la réception produisent ensemble une réponse raised cosine.

OFDM, sous-porteuses et PAPR

L’OFDM répartit les données sur de nombreuses sous-porteuses orthogonales. Une IFFT génère le symbole temporel et un préfixe cyclique protège contre certains trajets multiples.

Bits
Mapping QPSK/QAM
Sous-porteuses
IFFT
Préfixe cyclique
Canal
FFT
Égalisation
Décision
ÉlémentRôle
Sous-porteusesRépartissent le débit total
OrthogonalitéÉvite l’interférence idéale entre porteuses
IFFT/FFTConversion fréquence/temps
Préfixe cycliqueRéduit l’ISI due au multipath
PilotesEstimation du canal et de la phase
PAPRRapport entre crête et puissance moyenne
ÉgaliseurCorrige amplitude et phase par sous-porteuse
  • Synchroniser précisément le début de symbole.
  • Corriger l’offset fréquentiel.
  • Dimensionner le préfixe cyclique.
  • Réserver des porteuses pilotes.
  • Mesurer le PAPR.
  • Réduire la puissance moyenne du PA.
  • Éviter toute compression.
  • Contrôler les émissions hors bande.
Crêtes

Un signal OFDM peut demander plusieurs décibels de marge. Un amplificateur proche de la saturation élargit fortement le spectre.

Choisir une modulation et quiz

Canal ou besoinChoix possibleMotif
Canal très faible SNRBPSK, FSK robuste ou mode codéGrande distance entre symboles
PA non linéaireFSK/CPFSK/MSKEnveloppe plus constante
Débit élevé et bon SNRQAMForte efficacité spectrale
Multipath large bandeOFDMÉgalisation par sous-porteuse
Radio FM audioAFSKCompatibilité simple
Voix numérique étroite4FSK ou PSK selon protocoleCompromis robustesse/débit
Satellite rapideFSK/MSK avec AFC ou modulation robusteTolérance Doppler
  • Définir le débit utile nécessaire.
  • Mesurer la bande disponible.
  • Évaluer SNR et fading.
  • Connaître la linéarité du PA.
  • Prévoir l’offset et le Doppler.
  • Choisir le codage de canal.
  • Simuler BER et largeur.
  • Tester sur charge fictive.
  • Mesurer EVM ou déviation.
  • Documenter toutes les conventions.

Quiz disponible dans la version interactive.

Routage audio numérique sous Windows et Linux

Architecture audio d’un système numérique

Entre la radio et le logiciel, le signal traverse le convertisseur USB, le pilote, l’API audio du système, les buffers, l’application et parfois plusieurs périphériques virtuels.

FT-710 ou interface
Convertisseur USB audio
Pilote
API système
Routeur audio
Application radio
Sortie ou autre application
Périphérique

Carte son physique ou virtuelle.

Source

Flux disponible en entrée d’une application.

Sink

Destination recevant un flux audio.

API

Interface utilisée par le logiciel pour ouvrir le son.

Buffer

Mémoire temporaire absorbant les variations de traitement.

Clock domain

Horloge propre à un périphérique ou à une chaîne.

CouchePanne typiqueContrôle
MatérielUSB déconnectéGestionnaire de périphériques ou lsusb
PiloteCarte absenteListe des périphériques audio
APIMode exclusif ou format refuséParamètres de l’application
RoutageMauvaise sourceGraphe ou mélangeur
BufferCoupuresXruns et latence
ApplicationMauvais canalVumètre et enregistrement
Nom trompeur

Deux périphériques portant un nom proche peuvent correspondre à des directions ou interfaces différentes. Toujours vérifier le flux réel.

ALSA, PulseAudio, PipeWire et JACK

Linux sépare l’accès matériel ALSA des serveurs audio et graphes de routage. PulseAudio a longtemps géré le bureau, JACK la faible latence, tandis que PipeWire réunit aujourd’hui plusieurs usages dans un graphe commun.

ComposantRôle
ALSAPilotes et accès bas niveau aux cartes audio
PulseAudioServeur audio de bureau et mixage
JACKRoutage professionnel à faible latence
PipeWireGraphe audio/vidéo avec compatibilités PulseAudio et JACK
WirePlumberGestion des politiques PipeWire
LoopbackRelie une sortie logique à une nouvelle entrée
  • Lister les cartes ALSA.
  • Identifier capture et lecture.
  • Vérifier le serveur audio réellement actif.
  • Observer le graphe des nœuds.
  • Nommer les interfaces virtuelles clairement.
  • Fixer le sample rate du graphe.
  • Éviter deux serveurs concurrents.
  • Conserver une configuration minimale de secours.
Accès direct ALSA

Une application ouvrant directement un périphérique ALSA peut empêcher le partage avec le serveur audio selon le matériel et le mode choisi.

Windows : WASAPI, MME, DirectSound et mode exclusif

Windows propose plusieurs interfaces audio. MME offre une large compatibilité, DirectSound ajoute une couche de mixage historique et WASAPI permet un accès moderne partagé ou exclusif.

APIAtoutLimite
MMETrès compatibleLatence souvent supérieure
DirectSoundMixage simpleConversions possibles
WASAPI SharedPartage par le moteur audio WindowsResampling possible
WASAPI ExclusiveChemin direct et format maîtriséBloque les autres applications
ASIOFaible latence selon piloteSupport dépendant du matériel
  • Donner un nom explicite aux périphériques.
  • Vérifier format par défaut et mode exclusif.
  • Désactiver les améliorations audio.
  • Désactiver la spatialisation.
  • Choisir l’API la plus stable pour le logiciel.
  • Éviter que deux applications ouvrent le même périphérique en exclusif.
  • Tester après chaque reconnexion USB.
  • Noter l’identifiant matériel si le nom change.
FT-710

Le poste peut apparaître avec plusieurs points de terminaison Windows. Il faut distinguer la lecture vers le transceiver de l’enregistrement venant du transceiver.

Sample rate, profondeur et resampling

La fréquence d’échantillonnage fixe le nombre de mesures par seconde. La profondeur en bits fixe la résolution de chaque mesure. Les logiciels radio utilisent souvent 8, 12, 16, 24, 44,1 kHz ou 48 kHz selon le besoin.

ParamètreEffet
8 kHzVoix étroite et téléphonie
12 kHzCertaines chaînes radio spécialisées
44,1 kHzStandard audio grand public
48 kHzTrès courant en radio et vidéo
96 kHzBande plus large mais charge supérieure
16 bitsDynamique suffisante pour beaucoup d’usages
24 bitsPlus grande marge de réglage avant conversion
Débit PCM = sample rate × profondeur × nombre de canaux

Exemple : 48 000 × 16 × 2 = 1 536 000 bit/s avant encapsulation.

  • Choisir un format commun à toute la chaîne.
  • Éviter les conversions 44,1 ↔ 48 kHz inutiles.
  • Conserver le même nombre de canaux si possible.
  • Vérifier gauche/droite.
  • Éviter les niveaux trop proches de 0 dBFS.
  • Mesurer le bruit numérique.
  • Contrôler le resampling lors des longues images SSTV.
  • Documenter chaque format d’interface.
SSTV et dérive

Une conversion ou horloge audio légèrement fausse peut incliner progressivement une image même si le son semble normal.

Câbles virtuels, loopback et mixage logiciel

Un périphérique virtuel permet à une application de publier un son que d’autres applications reçoivent comme une entrée. Il faut contrôler précisément le sens, le monitoring et les retours.

Application source
Sortie câble virtuel
Entrée câble virtuel
Application destination
Monitoring facultatif
UsageExemple
DécodageEnvoyer l’audio d’un SDR vers FLDIGI
DiffusionEnvoyer la radio vers un encodeur Icecast
AnalyseDupliquer un flux vers un oscilloscope logiciel
EnregistrementCapturer le son traité par une application
PasserelleRelier SvxLink, DVSwitch ou un logiciel VoIP
Retour opérateurÉcouter une copie sans perturber la chaîne principale
  • Nommer chaque câble selon son sens.
  • Dessiner le graphe avant configuration.
  • Éviter le monitoring dans les deux sens.
  • Désactiver les retours inutiles.
  • Fixer le sample rate des deux extrémités.
  • Tester avec une tonalité faible.
  • Vérifier qu’aucune boucle n’augmente le niveau.
  • Sauvegarder les paramètres de chaque application.
Boucle numérique

Un câble virtuel renvoyé vers sa propre entrée peut créer une boucle saturante et un signal permanent.

Partager l’audio entre plusieurs applications

Une même réception peut alimenter simultanément WSJT-X, FLDIGI, un enregistreur et un flux web. Le partage doit éviter les ouvertures exclusives et les conversions multiples.

Fan-out

Une source est dupliquée vers plusieurs destinations.

Mixer

Plusieurs sources sont combinées vers une destination.

Monitor

Copie d’écoute indépendante de la chaîne utile.

Exclusive

Une seule application contrôle le périphérique.

Shared

Le système mélange plusieurs applications.

Bridge

Lien entre deux API ou deux serveurs audio.

  • Choisir une seule source matérielle.
  • Créer des sorties virtuelles séparées.
  • Laisser le routeur audio effectuer la duplication.
  • Éviter que chaque logiciel resample séparément.
  • Utiliser un seul logiciel maître du PTT.
  • Synchroniser les applications au même périphérique lorsque possible.
  • Contrôler les niveaux indépendamment.
  • Tester la fermeture d’une application sans couper les autres.
Station numérique

L’audio RX du FT-710 peut alimenter WSJT-X et un enregistreur, tandis que seule la sortie de WSJT-X est autorisée vers l’entrée TX du poste.

Plusieurs TX

Deux applications ne doivent jamais pouvoir injecter simultanément des signaux différents vers l’entrée TX de la radio.

Latence, xruns et dérive entre horloges audio

La latence résulte de l’accumulation des buffers matériels, système et applicatifs. Des buffers trop petits créent des xruns ; des buffers trop grands rendent la conversation et le contrôle difficiles.

SymptômeCause probable
Clics réguliersBuffer insuffisant ou dérive d’horloge
Coupures aléatoiresCharge CPU ou pilote USB
Retard importantBuffers multiples ou flux réseau
Pitch instableResampling ou horloge défaillante
Image SSTV inclinéeClock drift ou sample rate incorrect
Flux qui s’arrêteApplication en mode exclusif ou périphérique disparu
  • Mesurer la latence aller-retour.
  • Augmenter le buffer par petites étapes.
  • Surveiller les xruns.
  • Réduire la charge CPU.
  • Éviter les hubs USB instables.
  • Utiliser une horloge maître lorsque possible.
  • Ajouter un resampler adaptatif entre deux clock domains.
  • Tester pendant plusieurs heures.
  • Journaliser les déconnexions USB.
Deux cartes son

Même réglées à 48 kHz, deux cartes indépendantes peuvent différer de plusieurs dizaines de ppm et dériver progressivement l’une par rapport à l’autre.

Travaux pratiques de routage audio et quiz

TP 1

Identifier toutes les entrées et sorties du FT-710.

TP 2

Créer un câble virtuel RX vers FLDIGI.

TP 3

Dupliquer le RX vers un enregistreur.

TP 4

Mesurer la latence aller-retour.

TP 5

Créer volontairement une boucle puis la supprimer hors émission.

TP 6

Comparer 44,1 et 48 kHz sur un fichier SSTV.

TP 7

Tester le partage de la carte entre deux logiciels.

TP 8

Simuler une déconnexion USB et vérifier la reprise.

  • Travailler sans PTT pendant les premiers essais.
  • Utiliser une tonalité à faible niveau.
  • Noter le nom exact de chaque périphérique.
  • Capturer des écrans du graphe.
  • Sauvegarder les réglages.
  • Mesurer les niveaux en dBFS.
  • Vérifier gauche et droite.
  • Tester la restauration après reboot.
  • Créer un schéma final de la station.
  • Documenter la procédure de dépannage.

Quiz disponible dans la version interactive.

WebSDR, OpenWebRX, OpenWebRX+ et KiwiSDR

Architecture d’un récepteur SDR accessible par le Web

Un récepteur WebSDR associe une antenne, un SDR, un serveur de traitement et une interface Web. Le serveur crée pour chaque utilisateur un canal virtuel avec sa fréquence, son mode, son filtre et son audio.

Antenne
Protection et filtrage
SDR
Flux IQ
Serveur de canaux
WebSocket / audio
Navigateur utilisateur
Frontend RF

Protège, filtre et distribue le signal d’antenne.

Flux IQ

Bande numérisée contenant plusieurs signaux.

Canal virtuel

Décimation, filtre et démodulation propres à un utilisateur.

Waterfall

Représentation temps-fréquence envoyée au navigateur.

Audio

Flux démodulé et éventuellement compressé.

Administration

Réglages privés du matériel, des profils et des utilisateurs.

RessourceCroît avec
CPUNombre de canaux, décodages et FFT
MémoireBuffers et processus
USB/Ethernet SDRSample rate et nombre de périphériques
Réseau sortantNombre d’utilisateurs et qualité audio
DisqueLogs, enregistrements et captures
TempératureCharge CPU et environnement du serveur
Réception uniquement

L’interface publique d’un WebSDR ne doit pas fournir indirectement un chemin permettant d’activer un émetteur.

WebSDR et réception multiutilisateur

La famille WebSDR permet à de nombreux auditeurs de syntoniser simultanément des fréquences différentes à l’intérieur des bandes numérisées par le serveur.

FonctionRôle
Accord indépendantChaque utilisateur choisit sa fréquence
Mode indépendantCW, SSB, AM ou autres selon le serveur
Filtre audioLargeur propre au canal utilisateur
WaterfallObservation collective de la bande
PréréglagesAccès rapide aux fréquences utiles
Chat ou informationsContexte fourni par l’opérateur du site
  • Définir clairement la couverture de chaque bande.
  • Indiquer l’antenne et la localisation.
  • Afficher l’heure UTC.
  • Limiter les sessions inactives.
  • Prévenir lorsque le signal est translaté ou converti.
  • Documenter les modes de réception proposés.
  • Tester plusieurs navigateurs.
  • Afficher un moyen de contact du responsable.
Fréquence affichée

Un convertisseur, transverter ou décalage logiciel mal déclaré peut rendre toutes les fréquences affichées fausses.

OpenWebRX et OpenWebRX+ : profils et décodeurs

OpenWebRX est un récepteur SDR multiutilisateur exploitable directement dans un navigateur. Les profils associent une plage, un périphérique, une fréquence centrale, un sample rate et des paramètres d’affichage.

Profil

Configuration d’une bande ou d’un usage.

Bookmark

Repère de fréquence avec mode et description.

Demodulator

Transforme le canal IQ en audio ou données.

Decoder

Interprète certains protocoles numériques.

Map

Affiche des positions issues de protocoles compatibles.

Service

Processus serveur gérant matériel et clients.

Décodage possible selon installationExemple d’usage
Modes texteCW, RTTY ou PSK
Faibles signauxFT8, FT4 ou WSPR
Packet/APRSTrames et positions
Voix numériqueDMR, D-STAR, YSF ou NXDN selon composants
Balises et télémétrieProtocoles pris en charge par les décodeurs installés
Images ou satellitesChaînes externes ou extensions selon configuration
  • Créer un profil par bande réellement couverte.
  • Limiter le sample rate au besoin.
  • Associer des bookmarks vérifiés.
  • Installer uniquement les décodeurs utiles.
  • Surveiller les processus externes.
  • Vérifier les licences et dépendances.
  • Tester les mises à jour sur une instance de validation.
  • Sauvegarder la configuration avant toute migration.
Dépendances externes

Un décodeur visible dans l’interface peut dépendre d’un programme absent, mal configuré ou trop lourd pour le serveur.

KiwiSDR : réception, GNSS et extensions

KiwiSDR est un récepteur réseau autonome pour les bandes HF et basses fréquences, commandé par navigateur. Son récepteur GNSS contribue à l’heure et à la calibration fréquentielle.

Interface Web

Accord, modes, filtres, waterfall et extensions.

Canaux utilisateur

Sessions de réception indépendantes selon la configuration.

GNSS

Temps, calibration et fonctions associées.

Extensions

Outils de mesure ou décodage intégrés au navigateur.

Administration

Configuration réseau, accès public et limites.

Accès logiciel

Utilisation possible par des clients compatibles selon les interfaces proposées.

  • Installer les antennes HF et GNSS correctement.
  • Vérifier la calibration après échauffement.
  • Configurer les limites d’utilisateurs.
  • Définir les canaux réservés si nécessaire.
  • Contrôler l’accès administrateur.
  • Activer uniquement les fonctions publiques souhaitées.
  • Surveiller le niveau de bruit et la surcharge.
  • Documenter les arrêts et redémarrages.
GNSS

Une bonne réception GNSS ne corrige pas une saturation RF, un mauvais filtre d’antenne ou un bruit local élevé.

Antennes, préselecteurs et distribution vers plusieurs SDR

Le frontend RF détermine souvent davantage les performances que le logiciel. Une antenne large bande peut fournir trop de signaux forts à un convertisseur de dynamique limitée.

ÉlémentFonction
ParafoudreRéduit les risques liés aux surtensions extérieures
Filtre passe-bandeLimite l’énergie hors bande
Filtre coupe-bandeAtténue un émetteur local puissant
PréselecteurSélectionne la bande utile avant le SDR
AtténuateurÉvite la surcharge du convertisseur
LNAAméliore le facteur de bruit lorsque nécessaire
RépartiteurDistribue une antenne à plusieurs récepteurs
Multicoupleur actifCompense les pertes tout en isolant les sorties
  • Mesurer le spectre avant amplification.
  • Commencer sans LNA.
  • Réduire le gain lorsque des fantômes apparaissent.
  • Installer un filtre contre les émetteurs locaux.
  • Protéger les entrées contre une émission proche.
  • Isoler les sorties d’un répartiteur.
  • Vérifier l’alimentation des antennes actives.
  • Mettre à la terre selon une architecture cohérente.
Station émettrice proche

Un WebSDR situé dans le même site qu’un émetteur doit disposer d’une protection et d’une isolation suffisantes pour éviter la destruction ou la saturation du récepteur.

Capacité serveur, bande passante et quotas

La capacité d’un récepteur public se dimensionne à partir du nombre de canaux simultanés, du débit audio, du waterfall, des décodages et de la puissance de calcul disponible.

Débit total approximatif = utilisateurs × débit moyen par session + marge

La marge couvre WebSocket, waterfall, administration et variations de codec.

LimiteProtection apportée
Nombre de sessionsCPU et débit sortant
Durée maximaleÉvite les connexions abandonnées
Sessions par adresseRéduit les abus
Sample rate par profilProtège USB et CPU
FFT/waterfallRéduit la charge graphique et réseau
Décodages automatiquesÉvite la multiplication des processus
EnregistrementsProtège l’espace disque
  • Mesurer une session réelle.
  • Tester progressivement plusieurs utilisateurs.
  • Surveiller CPU, RAM et température.
  • Contrôler le débit montant disponible.
  • Limiter les profils les plus lourds.
  • Supprimer les logs anciens.
  • Mettre une alerte sur perte du SDR.
  • Tester la reprise automatique du service.
Dimensionnement

Un serveur peut rester fluide avec quelques auditeurs mais devenir inutilisable lorsque plusieurs décodages automatiques, waterfalls rapides et enregistrements fonctionnent simultanément.

Sécurité, confidentialité et exploitation publique

Un récepteur public est un service Internet. L’administration, le système Linux, les périphériques USB et le réseau local doivent rester isolés de l’interface proposée aux visiteurs.

Reverse proxy

Termine HTTPS et applique certaines protections Web.

Pare-feu

N’autorise que les ports nécessaires.

Compte limité

Exécute le service sans privilèges excessifs.

Administration privée

Accessible seulement par VPN ou réseau de gestion.

Mises à jour

Corrigent les vulnérabilités sans perdre la configuration.

Sauvegarde

Permet une restauration rapide après panne.

  • Ne pas publier l’interface administrateur.
  • Utiliser des mots de passe uniques.
  • Limiter les droits USB et fichiers.
  • Séparer le réseau de gestion.
  • Installer un certificat HTTPS valide.
  • Journaliser les erreurs sans conserver inutilement des données personnelles.
  • Mettre à jour système et application.
  • Tester la restauration de la sauvegarde.
  • Afficher des conditions d’utilisation simples.
  • Prévoir un contact pour les signalements.
Proxy insuffisant

Un reverse proxy ne sécurise pas un service mal configuré ni les ports d’administration encore exposés directement.

Réception et réglementation

La publication d’un récepteur doit respecter les règles applicables au contenu reçu, à la confidentialité et à l’exploitation du service dans le pays concerné.

Projet de récepteur Web F1SYH et quiz

Le projet final consiste à publier un récepteur F1SYH stable, documenté et sécurisé, avec profils de bandes, favoris, statistiques et surveillance de la chaîne RF jusqu’au navigateur.

Étape 1

Choisir antenne, SDR et bandes réellement utiles.

Étape 2

Installer protection, filtres et distribution.

Étape 3

Créer les profils et bookmarks.

Étape 4

Tester audio et waterfall sur le LAN.

Étape 5

Ajouter HTTPS et administration privée.

Étape 6

Fixer quotas et limites.

Étape 7

Ajouter supervision et sauvegardes.

Étape 8

Ouvrir progressivement au public.

  • Mesurer le bruit de chaque bande.
  • Tester la surcharge avec les émetteurs locaux.
  • Vérifier la fréquence avec une référence connue.
  • Contrôler le nombre maximal de sessions.
  • Simuler la déconnexion du SDR.
  • Simuler le redémarrage du serveur.
  • Tester depuis un réseau extérieur.
  • Vérifier l’absence d’accès administrateur public.
  • Documenter matériel, antenne et localisation approximative.
  • Conserver une procédure de retour à la configuration précédente.
Sources techniques vérifiées en juillet 2026

Documentation officielle OpenWebRX, documentation OpenWebRX+, site officiel WebSDR et documentation officielle KiwiSDR.

Quiz disponible dans la version interactive.

Analyse et reverse engineering des signaux numériques

Méthodologie d’analyse d’un signal inconnu

L’analyse d’un signal inconnu progresse par hypothèses mesurées : observer, capturer, normaliser, identifier la modulation, retrouver les symboles, détecter les trames puis vérifier chaque champ.

Observation spectrale
Capture IQ
Correction fréquence
Démodulation
Récupération horloge
Bits
Trames
Champs
Validation
Hypothèse

Proposition testable sur modulation, débit ou structure.

Preuve

Mesure reproductible confirmant l’hypothèse.

Invariant

Élément identique entre plusieurs émissions.

Variable

Champ changeant avec le temps, l’adresse ou la charge utile.

Contrôle

CRC, parité ou longueur validant la structure.

Corpus

Ensemble de captures comparables et documentées.

  • Noter fréquence, date UTC, lieu et antenne.
  • Mesurer la largeur occupée.
  • Enregistrer plusieurs émissions complètes.
  • Conserver le silence avant et après.
  • Éviter la saturation du SDR.
  • Comparer plusieurs niveaux de signal.
  • Créer un journal d’hypothèses.
  • Valider chaque étape avant la suivante.
Reconnaissance visuelle

Un waterfall peut suggérer une famille de modulation, mais il ne suffit pas à identifier avec certitude un protocole.

Captures IQ, formats et SigMF

Une capture IQ conserve la bande complexe autour d’une fréquence centrale. Elle permet de retuner, filtrer et démoduler hors ligne sans dépendre de la présence du signal en direct.

MétadonnéePourquoi la conserver
Sample rateInterpréter correctement le temps et la largeur
Fréquence centraleRetrouver la fréquence RF
Format échantillonComplexe signé, flottant ou autre
Ordre I/QÉviter inversion et miroir spectral
Gain SDRComprendre saturation et dynamique
Heure UTCCorréler avec les émissions
MatérielReproduire la chaîne de réception
Correction ppmReconstituer la fréquence réelle
CU8

Échantillons complexes non signés sur 8 bits selon convention.

CS16

Composantes complexes signées sur 16 bits.

CF32

Composantes complexes flottantes 32 bits.

WAV IQ

Conteneur audio parfois utilisé pour I et Q stéréo.

SigMF Data

Fichier contenant les échantillons.

SigMF Meta

Fichier JSON décrivant la capture et ses annotations.

Taille ≈ durée × sample rate × octets par échantillon complexe

Une capture large et longue peut rapidement occuper plusieurs gigaoctets.

  • Capturer seulement la bande nécessaire.
  • Laisser une marge autour du signal.
  • Éviter le clipping numérique.
  • Calculer une empreinte SHA-256.
  • Conserver les métadonnées à côté du fichier.
  • Ajouter des annotations d’événements.
  • Créer une version décimée pour le partage.
  • Ne jamais remplacer l’original.

Identifier modulation, débit et mise en forme

La largeur spectrale, l’enveloppe, la phase et la régularité des transitions permettent de distinguer ASK, FSK, PSK, QAM, MSK ou OFDM et d’estimer le débit symbole.

ObservationHypothèse possible
Deux fréquences dominantes2FSK ou AFSK
Quatre niveaux fréquentiels4FSK
Enveloppe quasi constanteFSK, PSK ou modulation à phase continue
Points I/Q distinctsPSK ou QAM
Nombreuses porteuses parallèlesOFDM
Porteuses audio discrètesModem multiton
Transitions lisséesFiltrage gaussien ou RRC
  • Centrer le signal.
  • Corriger l’offset fréquentiel grossier.
  • Tracer amplitude instantanée.
  • Tracer fréquence instantanée.
  • Afficher la constellation.
  • Calculer autocorrélation et cyclostationnarité simple.
  • Tester plusieurs débits symboles.
  • Observer le diagramme de l’œil.
  • Comparer la largeur prédite à la largeur mesurée.
4FSK

Quatre plateaux de fréquence régulièrement espacés suggèrent une modulation 4FSK, mais il reste à déterminer ordre des symboles, shaping et débit.

Harmoniques

Une saturation peut créer de faux niveaux ou de fausses porteuses. Toujours vérifier l’analyse avec une capture non écrêtée.

Récupérer porteuse, horloge et symboles

Après identification de la modulation, il faut stabiliser la porteuse, choisir le bon instant d’échantillonnage et convertir chaque symbole en bits selon un mapping connu ou supposé.

AGC
Correction fréquence
Filtre adapté
Boucle porteuse
Récupération timing
Décision symboles
Mapping bits
BlocRôle
AFCSuit une dérive fréquentielle lente
Costas loopRécupère la porteuse PSK/QAM
Quadrature demodTransforme une FSK en fréquence instantanée
Clock recoveryRetrouve le rythme et l’instant symbole
SlicerDécide entre plusieurs niveaux
Differential decoderInterprète les transitions plutôt que l’état absolu
DescramblerInverse un whitening ou scrambling connu
  • Tester la polarité des symboles.
  • Vérifier l’ordre MSB/LSB.
  • Comparer NRZ et NRZI.
  • Essayer les mappings Gray possibles.
  • Mesurer le taux d’erreur sur un préambule connu.
  • Éviter une boucle trop large.
  • Contrôler le délai des filtres.
  • Exporter les bits avec leur horodatage.
Bits inversés

Un flux régulier mais incompréhensible peut simplement être inversé, différentiel ou transmis dans un ordre de bits différent.

Préambules, mots de synchronisation et structure des trames

Les protocoles utilisent souvent un préambule pour stabiliser le récepteur, un mot de synchronisation pour repérer la trame, puis des champs de longueur, adresse, type, charge utile et contrôle.

ÉlémentIndice d’identification
Préambule alternéMotif 1010… ou transitions régulières
Sync wordSéquence courte répétée au même emplacement
LongueurChamp corrélé à la taille totale
AdresseValeur stable pour une même station
CompteurIncrément entre trames
TypePetit champ associé à plusieurs structures
PayloadZone variable
CRC/FCSChamp final validant les octets précédents
  • Aligner plusieurs trames sur un motif commun.
  • Créer une vue binaire et hexadécimale.
  • Colorer les octets invariants.
  • Comparer des trames de longueurs différentes.
  • Chercher un compteur monotone.
  • Modifier une seule donnée à la source lorsque possible.
  • Tester plusieurs hypothèses de longueur.
  • Vérifier la cohérence avant de nommer les champs.
Télémétrie

Une température variant lentement peut apparaître comme un ou deux octets dont la valeur suit une sonde indépendante.

Corrélation

La ressemblance ne prouve pas le sens d’un champ. Il faut provoquer ou observer une variation connue.

CRC, FEC, whitening et transformations binaires

Avant d’interpréter le contenu, il faut identifier les transformations appliquées : inversion, ordre des bits, whitening, entrelacement, CRC et éventuellement correction d’erreurs.

TransformationEffet visible
NRZILes transitions codent les bits
Bit reversalOrdre inversé à l’intérieur des octets
Byte swapOrdre des octets modifié
WhiteningSuppression des longues suites répétitives
Scrambling auto-synchronisantDépend des bits précédents
EntrelacementRéorganisation temporelle des bits
CRCChamp de détection d’erreurs
FECRedondance permettant certaines corrections
  • Tester la présence d’un CRC final.
  • Essayer les longueurs courantes sans conclure trop vite.
  • Vérifier init, refin, refout et xorout.
  • Comparer trames identiques avec un seul champ modifié.
  • Rechercher un LFSR de whitening.
  • Tester l’ordre déwhitening puis décodage.
  • Observer les tailles fixes compatibles avec un code bloc.
  • Mesurer si certaines erreurs sont corrigées.
Whitening et chiffrement

Un flux blanchi paraît aléatoire, mais il est généralement réversible sans secret. Il ne faut pas le confondre avec un chiffrement.

GNU Radio, Universal Radio Hacker et Wireshark

Chaque outil intervient à une couche différente. GNU Radio construit la chaîne DSP, Universal Radio Hacker facilite la visualisation et la comparaison de messages, et Wireshark dissèque des paquets déjà extraits.

OutilUsage principal
GNU RadioDémodulation, synchronisation, filtrage et décodage personnalisé
inspectrumMesure temporelle des symboles et niveaux
Universal Radio HackerAnalyse de messages, champs et modulations simples
Python/NumPyTests d’hypothèses et scripts reproductibles
WiresharkDissection de paquets et protocoles structurés
SigMFArchivage interopérable des captures et annotations
scapyConstruction et analyse de paquets dans un laboratoire contrôlé
  • Commencer par un flowgraph minimal.
  • Enregistrer la sortie de chaque bloc critique.
  • Fixer les paramètres dans un fichier.
  • Versionner scripts et flowgraphs.
  • Créer des tests sur des captures connues.
  • Exporter les paquets dans un format documenté.
  • Écrire un dissector seulement après stabilisation du protocole.
  • Conserver les octets bruts à côté de l’interprétation.
Reproductibilité

Une analyse utile doit pouvoir être rejouée automatiquement sur les mêmes captures et produire les mêmes trames.

Projet complet d’analyse d’un signal et quiz

Le projet final consiste à analyser une balise ou télémétrie autorisée : capturer plusieurs trames, identifier la modulation, extraire les bits, retrouver la structure et valider au moins un contrôle d’intégrité.

Étape 1

Créer un corpus IQ propre et documenté.

Étape 2

Mesurer largeur, SNR et stabilité.

Étape 3

Identifier modulation et débit.

Étape 4

Récupérer symboles et bits.

Étape 5

Aligner les trames.

Étape 6

Identifier champs fixes et variables.

Étape 7

Valider CRC, checksum ou FEC.

Étape 8

Produire une documentation reproductible.

  • Choisir un signal que l’on est autorisé à étudier.
  • Ne pas émettre pour provoquer une réponse non autorisée.
  • Conserver les captures originales.
  • Documenter toutes les conversions.
  • Tester au moins trois trames différentes.
  • Créer un décodeur en lecture seule.
  • Comparer les données à une source indépendante.
  • Ajouter des tests automatiques.
  • Distinguer certitudes et hypothèses.
  • Ne pas publier de données personnelles ou sensibles.

Quiz disponible dans la version interactive.

Antennes, lignes et bilan de liaison numérique

Construire un bilan de liaison numérique

Le bilan de liaison additionne tous les gains et toutes les pertes entre la sortie de l’émetteur et l’entrée du démodulateur. Il permet d’estimer la marge disponible avant même l’installation.

Pr(dBm) = Pt(dBm) + Gt(dBi) + Gr(dBi) − Ltotal(dB)

Ltotal regroupe coaxiaux, connecteurs, filtres, propagation, polarisation et autres pertes.

FSPL(dB) = 32,44 + 20 log10(f MHz) + 20 log10(d km)

Formule d’espace libre avec fréquence en MHz et distance en kilomètres.

Pt

Puissance disponible à la sortie de l’émetteur.

Gt

Gain de l’antenne d’émission dans la direction utile.

Gr

Gain de l’antenne de réception.

Lfeed

Pertes de lignes, adaptateurs et connecteurs.

Lpath

Perte de propagation et atténuations du trajet.

Marge

Écart entre niveau reçu et seuil nécessaire.

  • Convertir toutes les valeurs dans une unité cohérente.
  • Séparer puissance conduite, ERP et EIRP.
  • Inclure les pertes des deux stations.
  • Ajouter la perte de polarisation.
  • Prendre en compte les obstacles et le fading.
  • Comparer le niveau reçu à la sensibilité réelle du mode.
  • Conserver plusieurs scénarios : nominal, défavorable et critique.
  • Mesurer ensuite chaque terme accessible.
Espace libre

La formule FSPL ne modélise ni diffraction, ni relief, ni absorption, ni trajets multiples. Elle constitue un point de départ.

Bruit, SNR, facteur de bruit et marge

Le décodeur ne dépend pas seulement de la puissance reçue : il dépend du rapport entre le signal utile et le bruit intégré dans sa bande, ainsi que des perturbations et erreurs de synchronisation.

N(dBm) ≈ −174 + 10 log10(B Hz) + NF(dB)

Plancher thermique approximatif à température ambiante, auquel on ajoute le facteur de bruit de la chaîne.

ParamètreEffet
Bande BUne bande plus large intègre davantage de bruit
Facteur de bruit NFDégrade le SNR disponible
Gain LNAPeut réduire l’impact des étages suivants
InterférenceAjoute une puissance non thermique souvent dominante
FadingFait varier rapidement le niveau et la phase
MargeAbsorbe variations et incertitudes
SNR

Rapport signal/bruit dans une bande définie.

Eb/N0

Énergie par bit rapportée à la densité de bruit.

C/N0

Porteuse rapportée à la densité de bruit.

NF

Dégradation ajoutée par le récepteur.

MDS

Plus petit signal discernable selon une définition donnée.

Fade margin

Réserve destinée aux évanouissements.

  • Toujours préciser la largeur de bande du SNR.
  • Mesurer le bruit antenne connectée puis sur charge.
  • Comparer les bandes de décodage.
  • Éviter un préamplificateur devant un environnement très fort.
  • Mesurer l’intermodulation locale.
  • Prévoir une marge supérieure pour les liaisons critiques.
  • Vérifier la sensibilité avec un générateur étalonné.
Modes étroits

Une réduction de bande améliore le bruit intégré, mais ne corrige pas un signal déformé, instable ou brouillé dans la même bande.

Coaxiaux, connecteurs et pertes de ligne

Les pertes d’une ligne augmentent avec la fréquence, la longueur, la température et les défauts de connectique. Une installation acceptable en HF peut devenir très pénalisante en UHF ou SHF.

ÉlémentDéfaut possibleConséquence
Coaxial longAtténuation élevéePuissance TX et SNR RX réduits
Connecteur mal montéRéflexion et faux contactROS variable et intermodulation
Adaptateurs multiplesPertes et discontinuitésDégradation accrue en SHF
HumiditéVariation diélectrique et corrosionPertes croissantes
Courbure serréeDéformation géométriqueImpédance locale perturbée
Tresse insuffisanteFuite et mode communCEM et bruit reçu
  • Choisir le câble selon la fréquence et la longueur.
  • Comparer la perte totale plutôt que le prix au mètre.
  • Limiter les adaptateurs.
  • Respecter le rayon de courbure.
  • Étancher les connecteurs extérieurs.
  • Créer une boucle anti-goutte.
  • Étiqueter chaque extrémité.
  • Mesurer S11 et S21 avant installation.
  • Recontrôler après intempéries ou travaux.
Impact double

Une perte de ligne agit à l’émission et à la réception. Sur une station faible signal, remplacer un mauvais câble peut améliorer les deux sens de la liaison.

Puissance admissible

La puissance maximale d’un câble ou connecteur dépend de la fréquence, du ROS, de la température et du cycle de service.

Antennes HF pour FT8, RTTY, FreeDV et Winlink

Une antenne HF destinée aux modes numériques doit être adaptée électriquement, mais aussi supporter la puissance moyenne, limiter le courant de mode commun et présenter un diagramme cohérent avec les liaisons recherchées.

AntenneAtoutPoint de vigilance
Dipôle monobandeRendement élevé et simplicitéBande limitée
Doublet + coupleurMultibande et adaptableLigne et symétrisation
EFHWInstallation pratiqueTransformateur, courant commun et harmonique
VerticaleFaible angle selon environnementPlan de sol et bruit local
Boucle magnétiqueFormat compact et directivitéBande étroite et haute tension
Yagi HFGain et directivitéMât, rotor et encombrement
  • Mesurer le ROS sur toute la sous-bande utilisée.
  • Contrôler la température du transformateur EFHW.
  • Installer un choke de mode commun si nécessaire.
  • Éloigner la ligne des sources de bruit.
  • Vérifier la tenue pendant plusieurs minutes de porteuse numérique.
  • Réduire la puissance avant les premiers essais.
  • Comparer report reçu et puissance moyenne réelle.
  • Choisir le diagramme selon DX ou couverture régionale.
Cycle de service

Un composant supportant brièvement une puissance SSB peut surchauffer en RTTY, FT8 continu, FreeDV ou transmission d’image.

Coupleur

Un ROS faible vu par le transceiver ne garantit ni un bon rendement de l’antenne ni de faibles pertes dans la ligne.

Antennes VHF, UHF, SHF et polarisation

Aux fréquences élevées, le dégagement, la polarisation, l’alignement et les pertes de ligne deviennent déterminants. Une antenne directive apporte du gain mais exige un pointage précis.

UsagePolarisation couranteAntenne possible
FM terrestreVerticaleColinéaire ou verticale
SSB faible signalHorizontaleYagi
SatelliteLinéaire ou circulaire selon missionYagi croisée ou hélice
QO-100Polarisation définie par la liaisonParabole et source adaptée
DATVSelon transpondeur et bandeParabole ou antenne directive
Liaison point à pointPolarisation communeYagi, panneau ou parabole
Gain

Concentration de l’énergie dans une direction.

Ouverture

Largeur angulaire du lobe principal.

Front-to-back

Rejet de la direction arrière.

Sidelobes

Lobes secondaires pouvant recevoir des brouillages.

Polarisation

Orientation ou rotation du champ électrique.

Pointage

Azimut et élévation requis pour le maximum.

  • Placer l’antenne hors des obstacles proches.
  • Respecter la polarisation du correspondant.
  • Calibrer le zéro du rotor.
  • Mesurer le diagramme réel si possible.
  • Réduire la longueur de coaxial en SHF.
  • Placer LNA ou transverter près de l’antenne.
  • Protéger le préamplificateur pendant l’émission.
  • Prévoir les charges de vent et de glace.
Polarisation croisée

La propagation réelle crée parfois du mélange de polarisation, mais une erreur de 90° peut néanmoins coûter une part majeure du budget de liaison.

Duplexeurs, cavités, filtres et désensibilisation

Les relais, hotspots, passerelles et stations multiservices doivent empêcher l’énergie d’émission de saturer les récepteurs voisins. L’isolation vient de la fréquence, des filtres, des antennes et de la géométrie du site.

Émetteur
Filtre TX
Duplexeur
Antenne commune
Duplexeur
Filtre RX
Récepteur
DispositifFonction
Passe-bandeConserve une plage utile
Coupe-bande/notchRejette une fréquence perturbatrice
Passe-basAtténue les harmoniques hautes
Passe-hautRejette les fréquences inférieures
DuplexeurSépare deux voies proches sur une antenne
CavitéFournit une sélectivité et une isolation élevées
CirculateurDirige l’énergie entre plusieurs ports
IsolateurProtège un émetteur contre les réflexions selon architecture
  • Mesurer la désensibilisation avec et sans émission locale.
  • Vérifier l’isolation à la fréquence exacte.
  • Mesurer l’insertion loss de chaque voie.
  • Contrôler les produits d’intermodulation.
  • Séparer physiquement câbles TX et RX.
  • Éviter les connecteurs corrodés ou non linéaires.
  • Mettre les cavités dans un environnement stable.
  • Recontrôler après déplacement ou choc.
Passerelle numérique

Un hotspot ou relais peut rester connecté au réseau tout en devenant sourd dès que l’émetteur local passe en TX : c’est un symptôme typique de désensibilisation.

Puissance de test

Toute mesure avec un émetteur proche doit protéger l’analyseur, le SDR, le NanoVNA et les préamplificateurs par une atténuation adaptée.

Mesurer antennes, lignes et filtres au NanoVNA

Le VNA mesure les coefficients de réflexion et de transmission. Une calibration correcte au plan de mesure est indispensable pour séparer le dispositif testé des câbles de test.

Return loss(dB) = −20 log10(|Γ|)

Plus le return loss est élevé, plus la réflexion est faible.

ROS = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|)

Relation entre le coefficient de réflexion et le rapport d’ondes stationnaires.

MesureParamètre
Adaptation d’antenneS11, ROS et return loss
Longueur électriquePhase S11 ou transformation connue
Perte de câbleS21 en mesure deux ports
FiltreS21, bande passante et réjection
DuplexeurInsertion loss et isolation entre ports
ChokeImpédance de mode commun avec montage adapté
Connecteur suspectVariation S11 en manipulation prudente
  • Laisser chauffer le VNA.
  • Choisir une plage proche de la mesure.
  • Calibrer open, short, load et through.
  • Placer le plan de calibration au dispositif.
  • Éviter de tenir les connecteurs pendant la mesure.
  • Sauvegarder le fichier Touchstone.
  • Comparer avant et après installation.
  • Ne jamais connecter un VNA à une ligne pouvant recevoir de la puissance RF.
ROS seul

Le minimum de ROS n’indique pas le rendement. Une charge résistive dissipative peut présenter un excellent ROS tout en rayonnant très peu.

Projet de système antennaire numérique et quiz

Le projet final consiste à concevoir une chaîne complète pour un mode numérique choisi : objectif de portée, puissance, antennes, lignes, marge, protection, mesures et critères d’acceptation.

Étape 1

Définir fréquence, mode, débit et seuil de décodage.

Étape 2

Calculer FSPL et marge de liaison.

Étape 3

Choisir antennes, polarisation et hauteur.

Étape 4

Calculer les pertes de lignes et connecteurs.

Étape 5

Ajouter filtres, protection et commutation.

Étape 6

Mesurer S11 et S21 au laboratoire.

Étape 7

Tester en faible puissance sur site.

Étape 8

Comparer mesures et calculs.

  • Créer un tableau de tous les gains et pertes.
  • Définir une marge minimale.
  • Ajouter un scénario de pluie ou fading.
  • Vérifier la tenue thermique en mode numérique.
  • Mesurer le bruit local.
  • Tester la désensibilisation par les émetteurs voisins.
  • Contrôler la polarisation.
  • Documenter chaque câble et connecteur.
  • Archiver les fichiers Touchstone.
  • Prévoir une inspection annuelle.

Quiz disponible dans la version interactive.

Faibles signaux VHF, UHF et SHF

Propagations numériques au-dessus de 30 MHz

En VHF, UHF et SHF, la propagation dépend fortement de la géométrie, du relief, de l’atmosphère et des objets réfléchissants. Les modes numériques permettent d’exploiter des signaux bien plus faibles que ceux nécessaires à une liaison vocale confortable.

Vue directe

Liaison dominée par la géométrie radio et le dégagement des antennes.

Tropodiffusion

Diffusion faible mais permanente dans la troposphère, exploitable sur plusieurs centaines de kilomètres.

Tropo duct

Conduit atmosphérique pouvant produire des ouvertures très fortes et durables.

Meteor scatter

Réflexions brèves sur des traînées ionisées.

Aircraft scatter

Réflexion ou diffusion temporaire sur un avion.

Rain scatter

Diffusion sur les précipitations, surtout en hyperfréquences.

EME

Réflexion sur la surface lunaire avec pertes extrêmes.

Aurora

Diffusion sur des irrégularités ionosphériques aurorales, avec étalement Doppler marqué.

PropagationDurée typiqueModes adaptés
Vue directe / tropoContinue ou minutes/heuresSSB, FT8, Q65
Meteor scatterMillisecondes à secondesMSK144
Aircraft scatterSecondes à minutesFT8, Q65, SSB
Rain scatterSecondes à minutesQ65 et modes adaptés SHF
EMEFenêtre lunaireJT65, Q65, CW
AuroraVariableQ65, CW large et modes spécialisés
Choix du mode

Le meilleur mode dépend autant de la dynamique temporelle du trajet que du niveau moyen du signal.

Meteor scatter et MSK144

Lorsqu’un météore pénètre dans l’atmosphère, sa traînée ionisée peut réfléchir brièvement une émission VHF. Les réflexions les plus courtes exigent des séquences rapides et une répétition structurée.

Station A
Faisceau VHF
Traînée météorique
Réflexion brève
Station B
  • Synchroniser précisément l’ordinateur.
  • Configurer le bon sous-mode et la durée de séquence.
  • Choisir la première ou la seconde période selon la coordination du QSO.
  • Employer un locator correct.
  • Éviter de modifier fréquence et période pendant un échange engagé.
  • Observer le spectrogramme et les pings.
  • Conserver les décodages complets avant de valider le QSO.
  • Réduire la puissance si l’étage final chauffe pendant les séquences répétées.
Ping

Réflexion très courte, parfois suffisante pour quelques fragments.

Burst

Réflexion plus longue permettant un décodage plus complet.

Random scatter

Activité sporadique présente toute l’année.

Essaim météorique

Période où le nombre de réflexions augmente fortement.

Cycle de service

Les séquences répétées peuvent solliciter fortement l’amplificateur. Surveiller température, courant et ventilation.

Q65, JT65 et modes à intégration longue

Q65 et JT65 utilisent des séquences structurées, une synchronisation précise et une correction d’erreurs puissante. Ils sont adaptés aux liaisons où le signal reste longtemps sous le bruit mais conserve une structure exploitable.

ModeAtoutApplications
JT65Très grande sensibilité avec tonalités structuréesEME et liaisons faibles signaux historiques
Q65Robustesse face au Doppler et à l’étalementEME, tropo, aircraft et rain scatter
FT8Échanges plus rapides et activité importanteTropo et DX VHF courant
FST4Intégrations longues et très faible signalBandes basses et expérimentations spécifiques
  • Choisir le sous-mode Q65 adapté à la durée et à l’étalement du signal.
  • Employer une fréquence stable.
  • Vérifier la synchronisation temporelle.
  • Régler le waterfall sans saturation.
  • Conserver le même schéma de périodes pendant le QSO.
  • Ne pas conclure à un échec après une seule séquence.
  • Comparer les paramètres de décodage automatique et profond.
Sous-modes Q65

La durée de séquence et l’espacement des tonalités doivent correspondre au type de propagation. Un réglage trop étroit peut échouer sur un signal fortement étalé.

EME : liaison numérique par réflexion lunaire

L’EME utilise la Lune comme réflecteur passif. Le trajet aller-retour dépasse 760 000 km et impose des pertes considérables. Le succès dépend du gain d’antenne, du bruit système, de la stabilité fréquentielle et du traitement numérique.

Temps aller-retour ≈ 2,5 secondes

La valeur varie légèrement avec la distance Terre-Lune.

ÉlémentRôlePoint critique
AntenneGain et largeur de faisceauPointage et polarisation
PréamplificateurRéduction du bruit systèmePlacement au plus près de l’antenne
CoaxialTransport du signalPertes très importantes en UHF/SHF
PAPuissance d’uplinkLinéarité, refroidissement et protection
Référence fréquenceStabilitéDoppler et dérive
LogicielDoppler, séquences et décodageParamètres EME corrects
  • Vérifier le dégagement de la Lune.
  • Calculer ou suivre le Doppler propre et mutuel.
  • Contrôler la polarisation et la rotation de Faraday.
  • Calibrer le bruit solaire ou une source connue lorsque le matériel le permet.
  • Éviter la saturation du préamplificateur par des signaux terrestres.
  • Employer une séquence convenue.
  • Journaliser azimut, élévation, Doppler et conditions.
  • Ne jamais manipuler l’antenne ou le feeder pendant l’émission.
Haute puissance

Les stations EME peuvent utiliser des puissances importantes. Les risques RF, électriques et mécaniques exigent des protections adaptées.

Aircraft scatter, tropo et rain scatter

Les avions, gradients atmosphériques et cellules de pluie peuvent créer des chemins transitoires. Les outils de suivi et les modes numériques permettent de corréler le décodage à la géométrie réelle.

Aircraft scatter

Pic de signal bref lorsque l’avion traverse une zone de réflexion favorable.

Tropo normale

Diffusion faible et relativement stable au-delà de l’horizon.

Inversion

Gradient de température et d’humidité pouvant renforcer la réfraction.

Ducting

Conduit troposphérique produisant des liaisons exceptionnelles.

Rain scatter

Diffusion surtout utile sur les bandes micro-ondes.

Multipath

Trajets multiples causant fading, rotation de phase et étalement.

  • Comparer les décodages avec l’azimut du correspondant.
  • Suivre les avions seulement comme aide, pas comme preuve unique.
  • Noter la pression, la température et l’humidité pour les études tropo.
  • Observer le radar de précipitations pour les essais rain scatter.
  • Employer Q65 lorsque le signal présente un étalement important.
  • Éviter de changer puissance et antenne pendant la mesure d’un événement.
  • Conserver les waterfalls horodatés.
Aircraft scatter

Un signal normalement indécodable peut monter pendant quelques dizaines de secondes, présenter un Doppler variable, puis disparaître lorsque l’avion quitte la zone spéculaire.

Transverters, références et stabilité en SHF

Un transverter convertit une fréquence intermédiaire fournie par un transceiver vers une bande supérieure. La qualité de l’oscillateur local, la puissance FI et la séquence PTT deviennent essentielles.

FT-710 ou transceiver FI
Atténuation FI
Transverter
Référence TCXO/GPSDO
PA / LNA
Relais coaxial
Antenne SHF
ParamètreErreur possibleProtection
Puissance FIDestruction de l’entrée transverterAtténuateur et limite de puissance
PTTÉmission avant commutation coaxialeSéquenceur
Oscillateur localDérive ou fréquence fausseTCXO, OCXO ou GPSDO
LNADestruction par puissance TXRelais et verrouillage
CoaxialPertes élevéesLigne courte et faible perte
ConnectiqueROS et pertesConnecteurs adaptés à la fréquence
Erreur absolue = fréquence × erreur relative

À plusieurs gigahertz, une petite erreur en ppm devient un décalage important en hertz.

Puissance du FT-710

Un transverter peut n’accepter que quelques milliwatts ou watts en FI. La puissance maximale du transceiver doit être matériellement limitée.

Méthodologie d’une station faibles signaux

Une station performante n’est pas seulement puissante. Le bruit système, les pertes de ligne, la stabilité, le pointage et la propreté spectrale déterminent souvent davantage le résultat.

Sous-ensembleMesure utileAmélioration
AntenneGain, diagramme et ROSHauteur, empilement et pointage
FeederPertes à la fréquence réelleCâble plus court ou meilleur
RéceptionFacteur de bruit et dynamiqueLNA proche de l’antenne
ÉmissionPuissance utile et spectrePA linéaire et filtrage
RéférenceDérive et erreur absolueTCXO, OCXO ou GPSDO
Horloge PCDécalage temporelNTP fiable ou référence locale
LogicielParamètres de modeProfils documentés
  • Mesurer les pertes plutôt que les estimer au hasard.
  • Conserver un profil logiciel par bande.
  • Documenter les niveaux FI et transverter.
  • Tester la réception avant d’ajouter de la puissance.
  • Contrôler le bruit local par azimut.
  • Comparer antenne et préamplificateur séparément.
  • Sauvegarder les journaux WSJT-X et captures waterfall.
  • Utiliser l’heure UTC dans toutes les notes.
Priorité

Gagner 3 dB en réduction de pertes ou de bruit peut être plus utile que doubler la puissance d’émission.

Exploitation, coordination et quiz

Les segments faibles signaux regroupent des stations très sensibles. Une émission large, instable ou mal placée peut gêner des correspondants situés à plusieurs centaines de kilomètres.

  • Consulter le plan de bande actuel.
  • Écouter et observer avant d’émettre.
  • Vérifier la fréquence réelle après transversion.
  • Employer la largeur minimale compatible avec le mode.
  • Coordonner période, fréquence et sous-mode.
  • Ne pas monopoliser une fréquence d’appel.
  • Déplacer un QSO long vers une fréquence convenue.
  • Limiter la puissance au niveau nécessaire.
  • Éviter les essais d’amplificateur dans les segments faibles signaux.
  • Publier des reports honnêtes et vérifiables.
Fréquences

Les centres d’activité et segments varient selon la bande et la région. Le cours ne remplace pas le plan IARU ni les recommandations nationales à jour.

Quiz disponible dans la version interactive.

Interfaces radio–ordinateur et compatibilité électromagnétique

Chaîne audio entre la radio et l’ordinateur

Un mode par carte son utilise deux chemins distincts : l’audio reçu par le logiciel et l’audio généré vers l’émetteur. À ces chemins s’ajoutent le PTT et éventuellement le CAT.

Sortie RX radio
Adaptation de niveau
Entrée audio ordinateur
Logiciel numérique
Sortie audio ordinateur
Adaptation / isolation
Entrée DATA radio
CheminButContrôle
RX audioFournir le signal démodulé au logicielWaterfall non saturé
TX audioModuler l’émetteurALC faible et spectre propre
PTTPasser en émissionCommutation franche et retour RX
CATFréquence, mode et PTT éventuelRéponses cohérentes du poste
MasseRéférence électriqueAbsence de boucle parasite
USBAudio, série et alimentationPériphériques stables après redémarrage
  • Identifier chaque connecteur par fonction.
  • Séparer clairement RX et TX.
  • Documenter les noms des périphériques audio.
  • Désactiver les traitements audio du système.
  • Conserver un réglage de référence.
  • Tester sur charge fictive avant émission réelle.
FT-710

Avec une radio disposant de l’audio USB et du CAT intégrés, l’interface externe n’est pas obligatoire. Elle peut toutefois rester utile pour un autre poste ou pour résoudre un problème spécifique d’isolation.

Niveaux, impédances et isolation audio

Une entrée microphone, une entrée ligne et une entrée DATA n’attendent pas le même niveau. L’adaptation doit éviter à la fois le bruit d’un signal trop faible et la saturation d’un signal trop élevé.

InterfaceNiveau relatifPrécaution
MicrophoneFaibleTrès sensible à la saturation et au bruit
LignePlus élevéPréférable entre équipements audio
DATA radioDéfini par le constructeurVérifier niveau et brochage
Sortie haut-parleurPeut être importanteAtténuer avant une entrée ligne
USB audioNumériqueRégler les gains logiciels et radio
Transformateur 1:1

Isolation galvanique avec rapport de niveau proche de l’unité.

Transformateur différent

Peut adapter approximativement impédance et tension.

Potentiomètre

Permet un réglage manuel du niveau.

Diviseur résistif

Atténuation fixe calculable.

Condensateur de liaison

Bloque une composante continue sans isoler les masses.

Blindage

Réduit le couplage électrique mais ne supprime pas une boucle de masse.

  • Mesurer la tension audio disponible.
  • Commencer avec une forte atténuation.
  • Augmenter progressivement jusqu’au niveau utile.
  • Contrôler l’ALC et le spectre.
  • Éviter les transformateurs audio de qualité inconnue pour les modes larges.
  • Ne pas relier une sortie haut-parleur directement à une entrée microphone.
Saturation silencieuse

Un logiciel peut encore décoder alors que l’entrée est déjà écrêtée. Le waterfall et les niveaux doivent être contrôlés visuellement.

Interfaces électriques PTT et CAT

Le PTT est souvent commandé par fermeture à la masse, mais ce n’est pas universel. Le CAT peut utiliser USB natif, TTL série, RS-232 ou une interface constructeur.

SignalInterface possibleAdaptation
PTT contactFermeture à la masseOptocoupleur ou transistor à collecteur ouvert
PTT tensionNiveau logique spécifiqueInterface respectant polarité et tension
CAT USBConvertisseur intégré à la radioPilote et port COM
CAT TTLFaible tension logiqueConvertisseur USB-TTL compatible
CAT RS-232Tensions positives et négativesTransceiver RS-232
CI-V ou bus constructeurBus série spécifiqueInterface dédiée et adresse correcte
  • Lire le manuel de service ou d’utilisation.
  • Mesurer la tension du PTT au repos.
  • Vérifier le courant maximal que doit commuter l’interface.
  • Choisir un composant avec marge suffisante.
  • Tester la continuité hors tension.
  • Vérifier que l’interface relâche le PTT au démarrage du PC.
  • Ne jamais injecter une tension externe dans une sortie radio.
Connecteur identique

Deux prises mini-DIN, RJ45 ou jack identiques peuvent avoir des brochages totalement différents.

Audio USB, ports série et stabilité des pilotes

Une seule liaison USB peut exposer plusieurs fonctions : carte son, port CAT, port secondaire et commandes diverses. Le système d’exploitation attribue alors des noms ou numéros qu’il faut stabiliser.

USB Audio

Périphérique d’entrée et de sortie pour les signaux DATA.

CAT

Port série principal de commande du transceiver.

Port secondaire

Fonction RTS/DTR ou commande constructeur selon la radio.

Identifiant matériel

VID, PID et numéro de série permettant de reconnaître l’équipement.

Port COM

Numéro Windows susceptible de changer après réinstallation.

Règle udev

Nom stable sous Linux à partir des propriétés USB.

  • Étiqueter les périphériques par fonction.
  • Désactiver la mise en veille sélective si elle provoque des coupures.
  • Éviter les hubs USB non alimentés avec plusieurs radios.
  • Employer un câble court et correctement blindé.
  • Vérifier le port après chaque mise à jour de pilote.
  • Ne pas ouvrir le même port série brut depuis plusieurs programmes.
  • Conserver une copie de la configuration des logiciels.
Après redémarrage

Si le CAT disparaît mais que l’audio reste présent, contrôler le port COM et le processus avant de réinstaller le pilote complet.

Boucles de masse, mode commun et ferrites

Le PC, la radio, l’alimentation, le réseau Ethernet et le coaxial peuvent créer plusieurs chemins conducteurs entre les mêmes masses. Les courants qui y circulent produisent ronflement, bruit numérique et retours RF.

PC
USB
Radio
Coaxial
Antenne
Ethernet / CPL
Alimentation
Terre et masses
ParasiteSignatureAction
Boucle 50 HzRonflement et harmoniquesIsolation audio et organisation des masses
Bruit USBRaies ou peigne lié à l’activité PCFerrites, câble et isolation
Ethernet/CPLPeignes larges ou impulsionsDéconnexion test, filtres et remplacement
Mode commun coaxialBruit variant en touchant les câblesChoke adapté à la bande
Alimentation à découpageRaies mobiles ou périodiquesEssai sur batterie ou alimentation propre
Retour RFCAT instable ou audio déformé en TXFerrites, symétrisation et chemin de masse
  • Déconnecter un câble à la fois.
  • Comparer alimentation secteur et batterie.
  • Observer le spectre avant et après chaque action.
  • Placer la ferrite au plus près de l’équipement à protéger.
  • Faire plusieurs passages dans le tore lorsque la fréquence le permet.
  • Choisir un matériau adapté à la gamme de fréquences.
  • Traiter séparément le câble USB, Ethernet, alimentation et audio.
Ferrite de mode commun

Les conducteurs aller et retour traversent ensemble le noyau. Le signal différentiel utile s’annule en grande partie dans le noyau, tandis que le courant commun rencontre une forte impédance.

Construire et tester une interface isolée

Une interface simple pour une radio sans USB peut combiner deux transformateurs audio, des réglages de niveau et une commande PTT isolée. La construction doit rester documentée et vérifiable.

RX audio

Transformateur entre sortie radio et entrée ligne.

TX audio

Transformateur et atténuation vers l’entrée DATA ou micro.

PTT

Optocoupleur ou transistor selon le schéma électrique de la radio.

Connectique

Prises clairement étiquetées et détrompées.

Boîtier

Blindage relié selon une stratégie de masse cohérente.

Protection

Résistances série et limitation des niveaux.

  • Établir le brochage exact de la radio.
  • Dessiner le schéma avant câblage.
  • Contrôler chaque liaison à l’ohmmètre.
  • Vérifier l’absence de court-circuit entre masses isolées.
  • Tester l’audio avec un générateur faible niveau.
  • Tester le PTT radio déconnectée si possible.
  • Brancher la radio avec puissance minimale.
  • Valider RX puis TX sur charge fictive.
  • Étiqueter la version et conserver le schéma.
Pas de schéma universel

La valeur des résistances, le brochage et le type de PTT dépendent de la radio et de la carte son. Une interface générique doit toujours être adaptée au matériel réel.

USB interne, carte son externe et interface radio

Le meilleur choix dépend du poste. Une radio récente peut intégrer audio et CAT. Une radio plus ancienne nécessite une interface. Une carte son USB seule ne fournit pas nécessairement le PTT ni l’isolation.

SolutionAvantagesLimites
USB intégré au postePeu de câbles, CAT et audio cohérentsMasses communes et dépendance au pilote
Carte son USB simpleÉconomique et remplaçablePTT et adaptation à ajouter
Interface isolée artisanaleAdaptable et réparableNécessite conception et mesures
Interface commercialeConnectique et niveaux préparésCâbles parfois spécifiques
Interface compacte type DigirigAudio et commande dans un boîtier réduitCâblage radio à choisir avec précision
TNC ou modem matérielProtocole géré indépendamment du PCMoins universel et parfois coûteux
  • Privilégier l’USB interne du FT-710 pour WSJT-X et FLDIGI.
  • Employer une interface externe pour une radio dépourvue d’audio DATA.
  • Choisir les câbles par modèle exact de radio.
  • Ne pas supposer que le brochage micro fournit une sortie RX.
  • Comparer bruit, stabilité et simplicité plutôt que le seul prix.
  • Conserver une solution de secours testée.
Digirig et bruit

Une interface externe peut résoudre certains problèmes de câblage ou de masse, mais elle ne supprimera pas un parasite rayonné directement par le PC, le CPL ou une alimentation.

Diagnostic des interfaces et quiz

Le diagnostic doit séparer réception, émission, PTT, CAT et parasites. Modifier plusieurs éléments simultanément empêche d’identifier la cause réelle.

SymptômeCause probableContrôle
Waterfall videMauvaise entrée ou niveau nulPériphérique audio et vumètre
Waterfall saturéGain RX trop fortRéduire radio puis logiciel
Aucune puissance TXMauvaise sortie ou mode DATATune sur charge fictive
ALC élevéAudio TX excessifRéduire le niveau de sortie
PTT permanentPolarité, GPIO ou optocoupleurDébrancher la commande et mesurer
CAT instable en TXRetour RF ou port concurrentFerrites et processus
RonflementBoucle de masseIsolation et test sur batterie
Peigne numériqueUSB, Ethernet, CPL ou alimentationDéconnexion successive
  • Sauvegarder la configuration avant les essais.
  • Tester RX sans émission.
  • Tester TX sur charge fictive.
  • Observer le spectre avec un second récepteur.
  • Déconnecter Ethernet et CPL pour comparaison.
  • Essayer un autre câble USB court.
  • Comparer avec une alimentation sur batterie.
  • Réintroduire les équipements un par un.

Quiz disponible dans la version interactive.

Fréquences, matériel et exploitation

Fréquences d’activité et plan de bande

Les fréquences ci-dessous sont des fréquences de cadran ou des centres d’activité couramment employés. Elles ne remplacent jamais le plan de bande IARU Région 1, la réglementation française, la coordination des relais ni l’écoute préalable.

ModeFréquences courantesPrécision
FT83,573 ; 7,074 ; 10,136 ; 14,074 ; 18,100 ; 21,074 ; 24,915 ; 28,074 MHzFréquences USB proposées couramment par WSJT-X
FT43,575 ; 7,0475 ; 10,140 ; 14,080 ; 18,104 ; 21,140 ; 24,919 ; 28,180 MHzUsage courant, particulièrement en concours
WSPR3,5686 ; 7,0386 ; 10,1387 ; 14,0956 ; 18,1046 ; 21,0946 ; 24,9246 ; 28,1246 MHzFréquences de cadran usuelles
RTTYAutour de 3,580–3,600 ; 7,040–7,060 ; 14,080–14,100 MHzSegments variables selon concours et plan de bande
PSK31Autour de 3,580 ; 7,040 ; 14,070 ; 21,070 ; 28,120 MHzCentres historiques d’activité
SSTV HF3,730 ; 7,171 ; 14,230 ; 21,340 ; 28,680 MHzCentres d’activité, pas des canaux réservés
SSTV/FAX VHF144,500 MHzCentre d’activité image Région 1
Packet VHFAutour de 144,600 MHzCentre d’activité données Région 1
APRS Europe144,800 MHz FMFréquence largement harmonisée
Appel voix numérique UHF433,450 MHzCentre d’appel DV Région 1
FT8 6 m / 2 m50,313 MHz ; 144,174 MHzUsages courants à vérifier localement
Relais et hotspots

DMR, D-STAR et C4FM n’ont pas une fréquence nationale unique. Pour un relais, utiliser les paramètres publiés par l’exploitant ou la coordination. Pour un hotspot, choisir une fréquence simplex autorisée, libre et éloignée des entrées de relais, satellites et balises.

Matériel et logiciels nécessaires

ActivitéRadio et interfaceLogiciel et complément
FT8, FT4, WSPR, Q65Transceiver stable, audio USB ou interface isolée, CATWSJT-X ; horloge NTP/GPS ; refroidissement
RTTY, PSK, OliviaTransceiver BLU, carte son et PTT/CATFLDIGI ; filtres et macros
SSTV et FAXBLU ou FM selon bande, audio bidirectionnelMMSSTV, QSSTV ou FLDIGI
Packet/APRSRadio VHF FM, TNC ou carte sonDire Wolf, YAAC ou APRSIS32 ; GPS facultatif
DMRRadio DMR et câble de programmationCPS, Radio ID, codeplug, relais ou hotspot
D-STARRadio D-STARIndicatif configuré ; relais ou hotspot
C4FMRadio System FusionLogiciel constructeur ; relais ou hotspot
M17Radio ou modem compatibleCodec2 et outils M17
FreeDVTransceiver BLU linéaire et audio bidirectionnelFreeDV, micro-casque et CAT/PTT
Réception seuleSDR ou transceiverLogiciel de décodage adapté
Charge fictive

Une charge fictive adaptée à la puissance reste l’outil le plus sûr pour régler PTT, audio, ALC et cycle de service avant toute émission sur l’air.

Glossaire des acronymes et termes essentiels

TermeSignificationDéfinition pratique
AFSKAudio Frequency Shift KeyingFSK réalisée avec des tonalités audio
APRSAutomatic Packet Reporting SystemDiffusion tactique de positions, messages et télémétrie
AX.25Amateur X.25Protocole de liaison du Packet Radio
BERBit Error RateProportion de bits reçus avec erreur
CATComputer Aided TransceiverCommande du transceiver par ordinateur
CRCCyclic Redundancy CheckDétection d’erreurs dans une trame
DMRDigital Mobile RadioFamille de standards ETSI de voix et données numériques
DSPDigital Signal ProcessingTraitement numérique du signal
D-STARDigital Smart Technologies for Amateur RadioSystème numérique conçu pour le service amateur
FECForward Error CorrectionCorrection d’erreurs par redondance
FSKFrequency Shift KeyingModulation par déplacement de fréquence
GMSKGaussian Minimum Shift KeyingFSK à phase continue filtrée
IGateInternet GatewayPasserelle APRS entre RF et APRS-IS
KISSKeep It Simple StupidInterface simple entre TNC et logiciel hôte
MFSKMultiple Frequency Shift KeyingModulation utilisant plusieurs tonalités
MMDVMMulti-Mode Digital Voice ModemModem pour relais et hotspots numériques
NTPNetwork Time ProtocolSynchronisation de l’horloge par réseau
PSKPhase Shift KeyingModulation par changement de phase
PTTPush To TalkCommande de passage en émission
SDRSoftware Defined RadioRadio dont une part importante du traitement est logicielle
SSIDSecondary Station IdentifierSuffixe AX.25 de 0 à 15
TDMATime Division Multiple AccessPartage d’un canal par créneaux temporels
TNCTerminal Node ControllerModem et contrôleur Packet Radio
VISVertical Interval SignallingCode d’identification du mode SSTV
VocodeurVoice encoderCompression paramétrique de la parole
WaterfallChute d’eauAffichage du spectre en fonction du temps
WSPRWeak Signal Propagation ReporterMode de balise très faible puissance
Vocabulaire

Employer le terme exact évite de confondre une fréquence, un protocole, un réseau, un Talkgroup et une modulation.

Bonnes pratiques communes

  • Écouter le canal et observer le waterfall avant d’émettre.
  • Employer la puissance minimale permettant une liaison fiable.
  • Respecter la largeur de bande et la linéarité de l’émetteur.
  • Synchroniser l’ordinateur pour les modes temporels.
  • Surveiller température, courant et cycle de service.
  • Identifier correctement la station, même si le protocole transporte déjà un ID.
  • Vérifier plan de bande, réglementation et coordination locale.
  • Laisser des blancs sur les réseaux de voix numérique.
  • Éviter les balises, macros ou automatismes trop fréquents.
  • Journaliser les informations après vérification.
  • Documenter les codeplugs et sauvegarder les configurations.
  • Tester les modifications importantes sur charge fictive.
Responsabilité

Le logiciel, le hotspot ou la passerelle ne porte pas la responsabilité réglementaire. Elle reste celle de l’opérateur et du responsable de la station.

Diagnostic méthodique et travaux pratiques

SymptômeCauses probablesContrôles
Aucun décodage FT8Horloge, audio, mode radio, filtreContrôler DT, niveau RX, DATA-U/USB et fréquence
Puissance instableALC, chaleur, alimentation, tonalité hors filtreCharge fictive, courant, température et niveau audio
RTTY illisiblePolarité, shift ou vitesseReverse, 170 Hz, 45,45 bauds et filtre
DMR sans accès relaisFréquence, décalage, Color Code ou Time SlotComparer chaque paramètre avec la fiche du relais
DMR sans audioContact ou RX Group ListVérifier destination et type d’appel
D-STAR sans routageMYCALL/RPT1/RPT2 ou enregistrementContrôler espaces, module et passerelle
APRS non reçuNiveau audio, squelch, chemin ou fréquenceContrôler Dire Wolf et 144,800 MHz
SSTV inclinéeErreur de fréquence ou d’échantillonnageCorriger le slant et stabiliser le récepteur
TP 1 — Waterfall

Reconnaître FT8, RTTY, PSK31 et SSTV par leur largeur et leur rythme.

TP 2 — FT8 propre

Synchroniser, tester CAT, régler l’audio et contrôler l’ALC sur charge fictive.

TP 3 — Dire Wolf

Décoder l’APRS local, lire une trame AX.25 et valider les niveaux.

TP 4 — Codeplug minimal

Créer contact, canal, zone et documenter Color Code, Time Slot et Talkgroup.

TP 5 — SSTV

Préparer une image d’indicatif et vérifier lisibilité et contraste en boucle locale.

TP 6 — Puissance utile

Comparer des reports à plusieurs puissances en ne modifiant qu’un paramètre.

Quiz disponible dans la version interactive.

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