PA3FWM，是大名鼎鼎 http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/ 的制造者，最近看到他个人网站，上面有很多好东西，特此转载，以供学习！
https://www.pa3fwm.nl/technotes/tn09b.html https://www.pa3fwm.nl/technotes/tn13d.html 中国大陆在08.3KHz段的主要业务是水上移动和水上无线电导航，8.3KHz9KHz的主要业务是气象辅助、水上移动和水上无线电导航，没有次要业务。
数字业余模式的信噪比
Pieter-Tjerk de Boer，PA3FWM pa3fwm@amsat.org
（这是我为荷兰业余无线电杂志Electron 撰写的文章的一部分的改编版本，2015 年 2 月。）
据称，WSPR 信号的接收效果比噪声低 29 dB。29 dB 是 800（功率）的因数，因此听起来非常令人印象深刻：比噪声弱 800 倍的东西仍然可以完美解码。其他模式需要更强的信号，例如PSK-31 的噪声低7 dB，或者需要更少的信号，例如OPERA-32 的噪声低35 dB。但这些令人印象深刻的数字意味着什么？
业余无线电模式引用的信噪比 (SNR) 传统上基于 2500 Hz 的接收器带宽，因为这些模式通常使用普通的 SSB 接收器接收，其 IF 滤波器的宽度约为 2500 Hz。实际信号通常要窄得多，例如在 WSPR 的情况下约为 6 Hz。所以这很奇怪：我们将 6 Hz 宽信号的功率与总 2500 Hz 宽滤波器中接收到的噪声功率进行比较。测量接收机实际使用的带宽中的 SNR 会更有意义；但可能很难确定或定义“真实”接收带宽。
专业人士使用不同的方式来表达 SNR，这不需要随机选择噪声带宽。他们指定了一个称为 Eb/N0 的量。Eb 是每比特的能量，N0 是 1 Hz 的噪声功率。因此，该比率的分母与业余爱好者使用的相当，尽管是 1 而不是 2500 Hz。然而，诀窍在于分子：业余爱好者将接收到的功率放在那里，而专业人士则使用接收到的每比特能量。示例：假设我们接收到 6 pW 信号，即每秒 6 pJ（皮焦耳），这足以每秒传输 2 位，则 Eb = 3 pJ/位。
作为一个例子，让我们考虑一下如果我们将 WSPR 的速度提高两倍，将会发生什么变化？即，信标的所有位必须在 1 分钟内发送，而不是 2 分钟。每个符号将持续一半的时间，即 0.342 秒，因此频率（因为 WSPR 是 FSK 信号）需要是两倍分开；因此信号宽度变为两倍。接收器需要两倍宽的滤波器，因此将接收两倍的噪声，因此需要两倍强的信号才能获得良好的接收效果。使用指定SNR的“业余方式”，在2500Hz带宽中，所需的SNR因此加倍，即变得高3dB。如果我们将其计算为实际接收带宽中的噪声，则所需的 SNR 将保持不变。那么 Eb/N0 呢？N0 不变。Eb 也没有改变，因为虽然所需的功率增加了一倍，但我们也得到了两倍的比特数；所以每比特的能量保持不变。
因此，Eb/N0 是衡量调制技术（包括纠错码 (FEC)）性能的非常诚实且有意义的衡量标准。事实上，Eb/N0 是一个很好的衡量标准，以至于可以得出它的基本极限。早在 1948 年，克劳德·香农 (Claude Shannon) 就在数学上证明，如果 Eb/N0 小于 -1.59 dB，则无论使用何种智能调制、编码和信号处理，都不可能无差错地传输比特！（CE Shannon：通信的数学理论，1948 年。）
该表对一些著名的业余模式在 2500 Hz 下所需的 SNR 以及 Eb/N0 方面进行了比较。我们清楚地看到，由于数据速率存在巨大差异，在最低 SNR 下工作的模式在 Eb/N0 方面不一定也是最有效的。
不过，我们必须对表中的数字持保留态度。对于大多数模式来说，工作和不工作之间没有明确的界限；这种转变是渐进的。因此，专业人员总是为特定的误码率指定所需的 Eb/N0。此外，正如一些脚注中所讨论的那样，通常并不清楚人们想要计算什么。
CW（莫尔斯电码）在表中列出了 3 次，数字来自不同的来源，但在 Eb/N0 方面非常吻合。第一个 CW 条目基于 W2RS 对 80 年代和 90 年代通过 Oscar-13 进行的 ZRO 测试的分析，其中参与者必须以 10 WPM 的速度复制数字组，重复 3 次，因此数字较低位（W2RS：人耳的弱信号能力，http://web.archive.org/web/20050207235207/http ://www.n1bug.net/tech/w2rs/ humanear.html）。第二个条目基于 ON7YD 对 QRSS-3 信号的实验：非常慢的莫尔斯电码，其中一个点持续 3 秒，并且不是通过耳朵复制而是从瀑布显示中复制（ON7YD：QRSS3 挑战http://on7yd.strobbe。欧盟/QRSS/）。第三个条目基于我自己制作最佳软件 CW 解码器的尝试（http://wwwhome.cs.utwente.nl/~pt deboer/ham/rscw /）。 对于大多数其他模式，我使用了http://www.qsl.net/kp4md/wsprmodes.htm
中的 SNR 数字 。
然而，Eb/N0 也不是最终的衡量标准：它纯粹是衡量通道使用效率的衡量标准，假设通道仅向信号添加纯白噪声。实际上，大多数无线电信道还存在其他缺陷，例如脉冲噪声（例如由闪电引起）或由于衰落导致的信号强度变化。Eb/N0 没有说明该模式对此的处理效果如何。比较例如 PSK31 和 WSPR：它们所需的 Eb/N0 相似，但是虽然 PSK31 中的短暂淡出立即导致丢失一些字母，但 WSPR 对此相当不敏感，因为消息的所有字母都“分散”在整个2分钟传输。
VLF 上的 BPSK
在过去几年中，一些业余无线电爱好者在低于 9 kHz 的 VLF 范围内进行了极低频率的实验。那里没有官方的业余频段，但由于 8.3 kHz 以下的频率尚未由 ITU 分配，一些业余爱好者已申请许可（或获得许可）在那里进行传输。由于波长超过30公里，任何实用的业余天线都太小；因此效率非常小，因此有效辐射功率也非常小。
2014 年 5 月，英国的 DF6NM 和 Paul Nicholson 做了一项实验（并在 RSGB LF 邮件列表上报道了这一情况），他们在 132 分钟内以 8270 Hz 的频率传输了一条净 46 位消息，传输距离超过 1028 公里，有效发射功率为小于 10 µW。他们使用 BPSK：二进制相移键控，即将传输信号相位翻转 180 度以在 0 和 1 之间变化。这可以简单地使用机械继电器来完成，因为传输的符号每个持续 30 秒。Paul Nicholson 为这些实验开发了一种非常强大的纠错码 (FEC)，以及解码该代码的软件，即使用大量计算从噪声中提取信号http://abelian.org/fec/。如表所示，结果非常接近香农极限。
然而，这种技术几乎只适用于 VLF，因为它需要非常稳定的传播：在这 132 分钟内，信号的相位不允许有太大漂移。此外，以更高的速度（在更高的频段）执行此操作时，计算负载也会出现问题。
[注：在文章撰写后、印刷之前，该技术也成功用于跨大西洋甚低频传输；参见http://w4dex.com/vlf/8822hz_dec14/ ]
表中数字的更多理由：
SSB 语音数据速率： 20 位/秒，来自 http://storage.sk.uni-bonn.de/Milca/ssv/content/ssv_s143_en.xhtml
CW 10 wpm ZRO 测试数据速率： ZRO 测试只有数字，平均长度为 2.04 秒，每个数字 3.3 位，重复 3 次，为 0.54 位/秒。SNR 和 Eb/N0 基于 ZRO 测试中的“Z8”级。
CW 12 wpm RSCW 和 QRSS3：字母 AZ 和数字 0-9 总共有 69 个点和 63 个破折号，因此平均字符需要 2+(69/36.)2+(63/36.)4=12.833 点时间。假设所有字符的概率相同（随机文本），则每点时间给出 2log(36)/12.8333 = 0.403 位。在 12 WPM 时，点需要 0.1 秒，因此 4 位/秒。对于 QRSS3，在 3 秒点时间下，0.403/3 = 0.134 位/秒。
OPERA： 每条消息 51 位，其中 28 位数据，4 位未使用，19 位校验和。由于校验和位可能仅用作最后检查，而不是用于搜索最有可能的消息（因为存在额外的 FEC 开销），因此它们可以被视为数据。
RTTY： 45.45 波特，每个 5 个字母字符添加一个起始位和停止位，因此每 7 位中只有 5 位包含用户信息。
WSPR 和 JT65： 分别在 111 秒内处理 50 个用户数据位，在 46.8 秒内处理 72 个用户数据位。一半的能量进入同步位。可以说，没有这一点，人们也可以做到这一点，但代价是在接收方进行大量搜索。
实验性新数字模式：EbNaut
Pieter-Tjerk de Boer，PA3FWM pa3fwm@amsat.org
（这是我为荷兰业余无线电杂志Electron 撰写的文章的一部分的改编版本，2016 年 8 月。）
早些时候 [11]我写过一些业余爱好者使用具有强纠错码的慢速 BPSK 调制在弱信号的 VLF 上发送消息的文章，其中几乎达到了香农极限。有效辐射功率不到 10 微瓦，8.27 kHz 从德国穿越到英国约 1000 公里，2014 年 12 月以同样的方式穿越大西洋，使用约 150 微瓦。
此后，Paul Nicholson 进一步发展了这项技术，并将其实现在任何人都可以在 PC 上运行的软件中，从而为业余爱好者创建了一种新的数字模式，称为 EbNaut [7]。然而，它并不是真正的普通 QSO 模式。人们需要一种在整个传输过程中相移不会发生太大变化的传播路径，实际上将其限制在 LF 和 VLF 范围内。接收方需要大量的计算能力。但最重要的是，接收器必须相当准确地知道预期的传输频率、时间和参数。软件无法自行搜索信号，并且通常信号也太弱而无法在瀑布显示等设备上看到。这是一个有意识的设计选择；否则，部分传输能量将被“浪费”以帮助接收器识别信号并与其同步；然后该能量就不再可用于实际的消息。因此，实际上，EbNaut 主要用于实验和测试，通过rsgb_lf_group邮件列表进行协调。
参考：
[7] http://www.abelian.org/ebnaut/
[11] PA3FWM：数字业余模式的信噪比。电子，2015 年 2 月；并在这个网站上。
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