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FORUM RADIOAMATORIALE - Protocollo FT8 e problema stima SNR in WSJT-X

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Discussione

is0kyb

oltre 100 messaggi sul Forum

Inserito il - 28/05/2019 : 12:16:03
[ripubblico in una nuova discussione una risposta data in un altro thread perche' magari e' di interesse piu' generale] ciao, il calcolo dell'SNR fatto da WSJT-X funziona piu' o meno cosi': - considerate un singolo segnale FT8 composto da 8 toni con una larghezza totale di 50Hz che dura 15s; - prendete lo sviluppo del segnale nel tempo e nella frequenza (50Hz X 15s) e fatelo diventare una matrice (pensatelo come una striscia di waterfall); - ora prendete la potenza del segnale in ogni bin (casella della matrice) e dividetelo per la potenza del bin (allo stesso istante) piu' lontano dal bin del segnale stesso; - ora avrete per ogni simbolo (quindi tempo) del vostro messaggio un SNR che dipende solo dal segnale interferente piu' vicino, a meno che il vostro segnale sia del tutto isolato (che non accade quasi mai); - questo valore va mediato su tutti i simboli e poi corretto per un valore di base del rumore di banda. Quest'ultimo punto e' critico perche' l'algoritmo si basa sul fit di una funzione polinomiale che agli estremi dei 3kHz dovrebbe approssimare il rumore di base. Il problema e' che questo fit dipende (!) dalla finestra di visualizzazione che avete scelto. Quindi, ad esempio, avete due PC con risoluzioni differenti e quasi certamente il fit dara' un risultato diverso. E non di poco, stiamo parlando anche di 10dB. Secondo problema, forse anche piu' grave: - l'SNR cosi' definito non vi dice solo quanto il vostro segnale e' piu' forte del rumore, ma sta mischiando l'interferenza dai segnali adiacenti. Insomma, sta dando un SNR "nel senso di Shannon", ovvero di quanto "QRM" e' presente nel canale di 50Hz. Questo e' del tutto legittimo, ma credo che sarebbe molto piu' utile avere due valori del tipo RST: 59 in cui un valore indica la potenza del segnale assoluta (o relativa al rumore di banda senza segnali) e uno che indichi quanto i segnali adiacenti stiano interferendo. Ulteriore problema: - per decodificare un segnale FT8 si operano varie "passate", ovvero una volta decodificati tutti i segnali "piu' facili" si sottraggono ai bin del waterfall le loro intensita' per lasciar emergere quelli piu' deboli nascosti al di sotto. Questo fa si' che la stima dell'intensita' nei passaggi successivi (anche 3-4) sia progressivamente sempre piu' imprecisa... Insomma, e' un problema intrinsecamente difficile, ma io cercherei almeno di risolvere l'indipendenza dalla dimensione della finestra del waterfall... Fate questa prova: salvate i file WAV di alcune decodifiche su disco e poi provate a decodificarli offline cambiando i vari parametri (bin per Hz etc) e la dimensione del waterfall per capire l'entita del problema. Ovviamente ho segnalato questo problema nel forum di WSJT-X, ma i miei messaggi non sono stati pubblicati sul forum e ho solo avuto risposte evasive da Joe Taylor che fondamentalmente mi ha detto: "se non ti piace come calcolo l'SNR, il codice e' libero, cambiatelo come vuoi". Al che' ho iniziato a usare/modificare il codice di Robert AB1HL: https://github.com/rtmrtmrtmrtm/basicft8 (questo e' didattico) https://github.com/rtmrtmrtmrtm/weakmon (questo e' il codice serio) e nel frattempo ho anche studiato come funzionano questi protocolli misteriosi che nel codice di AB1HL vengono magicamente svelati. E' roba tosta, ma non impossibile da capire. Impossibile e' solo se il codice di partenza e' scritto in modo assurdamente complicato e senza commenti. Io come radioamatore mi rifiuto di usare ogni protocollo di comunicazione che non sia PROFONDAMENTE documentato. Joe Taylor, che io sappia non ha mai pubblicato un articolo dettagliato su questa codifica, ma la gente se ne frega e usa le cose come black box... Un modulatore/demodulatore SSB forse il 5% dei radioamatori capisce come funziona, l'1% lo sa costruire, un (de)codificatore FT8 forse ci sono 4-5 persone AL MONDO che sanno bene come funziona. Tenete conto che Robert Morris e' un genio riconosciuto della computer science (insegna all'MIT) ed e' colui che scrisse il primo "virus" informatico (e il primo ad essere condannato...). Cambiamo questa situazione! 73, marco / IS0KYB


Regione Sardegna ~ Città: San Gavino Monreale ~ Messaggi: 200 ~ Membro dal: 14/11/2005 ~ Ultima visita: 17/11/2024

I2NOY

oltre 500 messaggi sul Forum

Inserito il - 28/05/2019 : 15:47:51

Grazie Marco.
Sospettavo tenesse conto del "QRM" di stazioni vicine, dato che spesso faccio collegamenti con un delta di 20 dB, a favore mio, sui rapporti.
O il corrispondente usa 1 W (io sempre max 100), oppure io sto ricevendolo quasi sullo stesso "canale" di un segnale forte disturbante, come ho verificato diverse volte.

Io penso che Joe Taylor, vista la veneranda età, non abbia codificato neache una riga di WSJTx, ma abbia solo indicato un diagramma a blocchi di come deve avvenire la codifica e decodifica.
Ok che lui è un genio premio Nobel, ma io mi accorgo, appena oltre le 60 spire, di non essere più in grado di seguire certi codici complessi.

Se hai partecipato alla mailing list dei developer di WSJTx, avrai visto che quasi tutto è in mano all'inglese Bill Sommerville e ad un paio di americani.

73.

Modificato da - I2NOY in data 28/05/2019 15:50:18

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Maurizio

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is0kyb

oltre 100 messaggi sul Forum

Inserito il - 28/05/2019 : 17:54:21
Ciao Maurizio, a quanto ho capito Joe Taylor ha scritto i codici originali in FORTRAN che poi sono stati integrati dagli altri collaboratori con le varie interfacce grafiche e fronzoli vari. Credo che lui sia ancora molto brillante e si occupi della parte teorica, pero' probabilmente come dici tu moltissime cose non e' lui che le implementa. E' per questo che mi piacerebbe che si formasse una piccola comunita' di persone che usano FT8 in modo piu' consapevole con un software realmente aperto. Un'altra cosa un pochino irritante e' che il codice non e' su github per una scelta consapevole: non vogliono che versioni incompatibili del protocollo prendano piede e quindi la gente deve sempre partire dal loro "protocollo ufficiale finale e rilasciato". Questo ha vantaggi e svantaggi: e' bello perche' tutti possono decodificare tutti, ma elimina del tutto la possibilita' che emerga una famiglia di protocolli che si evolva e si adatti da sola alle varie esigenze: HF, VHF, EME, meteor scatter etc. Forse e' meglio cosi' visto il livello tecnico del radioamatore medio, pero' e' un po' triste stare ad aspettare il tizio che scende con le tavole della legge dalla montagna. ciao! marco aggiungo un PS: il motivo base di questo post e' semplice: hanno creato un modo di fare radio nuovo, e non hanno nemmeno pubblicato come funziona lo S-meter, oltre allo schema del (de)modulatore! Io dico che non va bene per nulla.
Modificato da - is0kyb in data 28/05/2019 17:57:32


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ik4yaz

oltre 2000 messaggi sul Forum

Inserito il - 28/05/2019 : 18:25:08

Io come radioamatore mi rifiuto di usare ogni protocollo di comunicazione che non sia PROFONDAMENTE documentato. Joe Taylor, che io sappia non ha mai pubblicato un articolo dettagliato su questa codifica, ma la gente se ne frega e usa le cose come black box...

Un modulatore/demodulatore SSB forse il 5% dei radioamatori capisce come funziona, l'1% lo sa costruire, un (de)codificatore FT8 forse ci sono 4-5 persone AL MONDO che sanno bene come funziona.

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IK4YAZ FABRIZIO
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ik4yaz

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Inserito il - 28/05/2019 : 18:30:50

interessante argomento, molto tecnico, ma probabilmente tu radio ne fai poca o nulla, hai mai provato ad ascoltare un qso qualsiasi? come la gente parla ? proprio nel senso di come e con che sintassi si esprime, sia in madrelingua (Italiano) che in inglese, detto questo, penso che capirai da solo che sia abbastanza improbabile che ci sia tanta gente che si pone il problema di come funziona un programma, quando non si è neppure in grado di comporre una frase di senso compiuto che abbia un minimo di grammaticalità.
73 .

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IK4YAZ FABRIZIO
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is0kyb

oltre 100 messaggi sul Forum

Inserito il - 28/05/2019 : 20:05:45
Caro Fabrizio, passo una piccola parte del tempo libero sulle HF e conosco grosso modo la composizione dei radioamatori. Purtroppo non si ha sempre a che fare con dei geni da cui imparare, ma ogni tanto, basta saper scegliere le frequenze, mi imbatto in QSO davvero interessanti da cui si impara un sacco. Sia italiani che esteri. Prendi la sera in 160 o 80m c'e' sempre qualcuno che parla di argomenti molto interessanti e non di equalizzazione dei microfoni. Oppure mi capita spesso di fare qualche QSO in CW (in cui purtroppo sono una frana) in 20m QRP e trovo spesso qualche OM tedesco o inglese che usa una radio autocostruita e magari da lui progettata. A volte inizia pure un bello scambio di idee via email. Altre volte sui forum di radioamatori si trovano delle persone incredibilmente preparate, quasi sempre su siti in lingua inglese per la verita'. Quando scrivo su questo forum mi aspetto che gli argomenti piu' tecnici siano ritenuti urticanti dai piu', ma a me basta anche se solo una o due persone sono interessate a cio' di cui mi sto in quel momento interessando. Comunque ricordiamoci che una buona porzione degli SDR migliori degli ultimi anni sono stati fatti da radioamatori italiani... 73, marco


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ik4yaz

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Inserito il - 28/05/2019 : 23:08:14

si certo per fortuna c'è gente preparata sia in aria che sul forum, ma troppo poco rispetto alla massa,

Firma di ik4yaz

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ik3umt

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Inserito il - 29/05/2019 : 08:21:42

ik4yaz ha scritto:

si certo per fortuna c'è gente preparata sia in aria che sul forum, ma troppo poco rispetto alla massa,

Forse e' quella la causa della scarsita' di interventi scaturiti , come lamenta KYB
Forse e' anche giusto che sia cosi' .....non tutti siamo talentuosi e preparati, per affrontare un discorso del genere non basta un diploma , bisogna passare allo step successivo , almeno cominciare lo studio in una facolta' di ingegneria, magari telecomunicazioni....

A me piacerebbe capire , per esempio , come ricavi un diagramma di direzionalita' da un'antenna omnidirezionale...
Pensa come son preso...

Modificato da - ik3umt in data 29/05/2019 08:23:14

Firma di ik3umt

Perche' i migliori DX sono tutti in FT8 ?
Big guns ?? : Un dipolo su una canna da pesca !
*** Del new-one rimani senza , se passi il tempo su Ari Fidenza ***
73 de Federico - ik3umt@gmail.com

La stazione : http://www.ir3ip.net/ik3umt/hf.html

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ik3umt

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Inserito il - 29/05/2019 : 08:29:14

I2NOY ha scritto:

ma io mi accorgo, appena oltre le 60 spire, di non essere più in grado di seguire certi codici complessi.
73.

Mi vien da piangere, io a 50 devo cominciare a scrivermi come promemoria i passaggi piu' articolati altrimenti non li ricordo.....
(senza contare che per i codici SMD non bastano piu' neanche gli occhiali da lettura...)

Firma di ik3umt

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iv3cis

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Inserito il - 29/05/2019 : 10:39:14

E la fortuna di aver superato una certa età e purtroppo l'HD personale anche pulendolo da cose inutili rimane sempre scarso
Giorgio

ik3umt ha scritto:

[quote]I2NOY ha scritto:

ma io mi accorgo, appena oltre le 60 spire, di non essere più in grado di seguire certi codici complessi.
73.

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Statemi bene se potete dando una mano alla salute che è cosa buona e giusta

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iz2hfg

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Inserito il - 29/05/2019 : 16:29:48

is0kyb ha scritto:

<<........a quanto ho capito Joe Taylor ha scritto i codici originali in FORTRAN che poi sono stati integrati dagli altri collaboratori con le varie interfacce grafiche e fronzoli vari.........>>

<< Forse e' meglio cosi' visto il livello tecnico del radioamatore medio, pero' e' un po' triste stare ad aspettare il tizio che scende con le tavole della legge dalla montagna.>>

<< aggiungo un PS: il motivo base di questo post e' semplice: hanno creato un modo di fare radio nuovo, e non hanno nemmeno pubblicato come funziona lo S-meter, oltre allo schema del (de)modulatore! Io dico che non va bene per nulla.>>

Ciao Marco e come non darti ragione!

Inoltre aldilà del linguaggio in se, secondo me Joe Taylor credo abbia utilizzato il FORTRAN per due motivi principali, il primo per via del suo "imprinting" ed il secondo decisamente più tosto, considerando le immense librerie di funzioni disponibili e soprattutto richiamabili attraverso altri linguaggi di programmazione.....

Poi sai "l'autocostruzione" non deve essere intesa esclusivamente come saldatore fumante.........ma qui per "molti", forse, costa decisamente troppo essere coerenti con lo spirito che doverebbe muovere il nostro mondo almeno per rispetto verso chi non c'è più ma ha fatto davvero la storia.

Un abbraccio!

Modificato da - iz2hfg in data 29/05/2019 16:33:05

Firma di iz2hfg

73 de Franco, IZ2HFG
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- Alla prima luce del quinto giorno, all'alba, guarda ad Est.....
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ix1ixg

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Inserito il - 29/05/2019 : 18:24:10
Ciao a Tutti, se si analizza tutto il discorso di queste “nuove” modalità, tutto appare (almeno a me) assolutamente antisonante, a partire dalla stesura del codice, sino ad arrivare ai vari users... che senso avrebbe rendere pubblica della documentazione poco comprensibile ad una comunità che già di per sé possiede una competenza relativa praticamente pari a zero ? Dal punto di vista della competenza generale dei radioamatori, tutta questa storia non ha fatto che peggiorare la situazione... se uno prima poteva sperare di riuscire a comprendere come poteva funzionare un modulatore per ssb (Marco docet) arrivati a questo punto si tolga dalla testa anche solo la speranza di riuscire a capire FT&C. La percentuale di pigiabottoni era già elevatissima prima, a questo punto non voglio neppure provare a buttare lì una percentuale che li rappresenti ora... Per quanto possa più o meno piacere, la prerogativa attuale della maggior parte dei radioamatori, non è certamente l' autoistruzione, complicare inutilmente le cose non fa che allontanare maggiormente gli elementi buoni che ancora sono presenti in giro... Solo 2 cose sembrano ormai rimaste il vero “must” fare soldi e soprattutto mettersi in mostra, ed il modo radioamatoriale non ne è rimasto certamente immune. Ciao a Tutti, Dave.


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I2NOY

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Inserito il - 30/05/2019 : 10:33:21

Fabio, quello che tu descrivi non è un difetto di WSJTx ma la normalità.
Magari WSJTx esagera, non ci sono sicuramente 22 dB di riduzione del rumore, passando da 3 kHz a 400 Hz di banda passante. Rimane un comportamento normale, che puoi constatare anche guardando lo S-meter in una banda bassa con un po' di rumore e variando l'ampiezza dei filtri.

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Maurizio

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iw5eij

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Inserito il - 30/05/2019 : 10:47:11

Molto interessante, grazie per aver condiviso queste riflessioni.

Io non ho una preparazione specifica tale da comprendere approfonditamente la questione, ma credo di aver colto il senso.

Giorni fa, ascoltando una spedizione in F/H mi chiedevo come mai le diverse righe di risposta della stazione dx riportassero valori di segnale diversi: è la stessa stazione solo su "frequenze audio" diverse.

Se ho ben capito questa è la risposta.

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I2NOY

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Inserito il - 30/05/2019 : 11:36:19

Nel caso delle stazioni Fox, la potenza del TX viene divisa in ugual maniera tra tutti i canali che vengono occupati.
Salta subito all'occhio, lasciando perdere il QSB, che se una stazione passa da 2 a 3 canali di trasmissione, il segnale si abbassa.

Dato che le stazioni Fox trasmettono nella banda audio da 100 Hz a 500 Hz e noi le riceviamo lì, è possibile che ci siano ondulazioni nei filtri della radio e anche nella risposta della scheda audio.

Anche la propagazione può metterci lo zampino.

Oltre tutto l'algoritmo di WSJTx che stabilisce lo SNR, come ci ha spiegato Marco, non è dei più robusti e precisi.

Firma di I2NOY

Maurizio

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iz2hfg

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Inserito il - 30/05/2019 : 13:12:45

I2NOY ha scritto:
[br<< Dato che le stazioni Fox trasmettono nella banda audio da 100 Hz a 500 Hz e noi le riceviamo lì, è possibile che ci siano ondulazioni nei filtri della radio e anche nella risposta della scheda audio.>>

Caro Maurizio,
Proprio in considerazione di quanto affermavi, sotto è visibile una vecchia tabella ove il "765", rispetto alle varie frequenze del segnale BF in ingresso (ovviamente con la medesima ampiezza), si ottiene la relativa potenza in uscita e diversità in dB:

Da qui visto che la risposta in frequenza non è lineare ma assolutamente voluta per ragioni oggettive legate alla fonia, risulta abbastanza chiaro per tutti che analizzare i vari segnali all'interno della banda audio, trasmessi dallo stesso TX, porti inevitabilmente diversità oggettive dei rapporti SN indicati dal programma.

Un caro saluto.

Firma di iz2hfg

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I2NOY

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Inserito il - 30/05/2019 : 16:19:39

Grazie Franco dei dati numerici.

Gli RTX SDR puri non hanno questo problema così accentuato, ma qualche dB di oscillazione c'è anche in essi.

Vedo spesso nel waterfall di WSJTx delle emissioni con valli e picchi, in quei 50 Hz a -3 dB che dovrebbe occupare l'emissione FT8.

Certe stazioni non troppo deboli ormai le riconosco ad occhio, guardando solo la forma della loro emissione.

Su certi percorsi multihop e multi modo, si notano anche dei fading selettivi di certe frequenze, pur in un ambito molto ristretto come sono i 50 Hz.

Modificato da - I2NOY in data 30/05/2019 16:20:56

Firma di I2NOY

Maurizio

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iw5eij

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Inserito il - 31/05/2019 : 09:46:39

I2NOY ha scritto:

Nel caso delle stazioni Fox, la potenza del TX viene divisa in ugual maniera tra tutti i canali che vengono occupati.[...]

Proseguo l'OT ma vi ringrazio (tu ed HFG) per le indicazioni.

Ricordo infatti di aver letto in qualche posto (un manuale dell'arrl?) che utilizzando modi AFSk bisognerebbe cercare di stare al centro banda.

Firma di iw5eij

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