15–
Twitter kan ook tot goeie dingen leiden, het is echt niet alleen maar ruzie en politiek geharrewar daar. Op 10 april 2023 gaf ik als mijn mening te kennen dat radio geen toekomst meer heeft:
“De hele radio is in feite een aflopende zaak. Lange- midden- en kortegolf zijn inmiddels vrijwel helemaal dood en leeg, FM is er nog, maar is eigenlijk ook achterhaald. DAB+ zie ik het niet worden. Alles wordt G5, denk ik, meer is niet nodig.”
(Met “G5” bedoelde ik 5G, mobiele communicatie van de vijfde generatie.)
Jan Willem Luiten (die ik nog niet eerder bewust was tegengekomen op Twitter) zag dat toch anders. Ik deed nodeloos sarcastisch over FT8, waarvan ik me nu realiseer dat ik al weer vergeten was dat het toen al ter sprake kwam. Ik meende vandaag, 15 april, pas voor het eerst FT8 ontdekt te hebben, en ik weet nu dat dit straks, na nog heel veel woorden te gaan, een wezenlijk aspect zal worden van dit artikel.
Ik hoop maar dat dit nog valt onder normale vergeetachtigheid en ongeconcentreerdheid, en niet een vroeg symptoom is van iets naars.
Iets later die maandagmiddag wees Jan Willem me, of ons ook natuurlijk, want Twitter is openbaar, op WebSDR, opgezet door Pieter Tjerk de Boer (PA3FWM). Het webadres is: websdr.ewi.utwente.nl:8901. En toen pas ging bij mij het licht aan en viel het kwartje.
Ik ben zelf nooit radioamateur geweest, heb me nooit beziggehouden met ham radio zoals ze dat in het Engels noemen. Wel las ik er al tussen 1967 en 1970 boekjes over, die ik met moeite (want te jong, 13 à 15 jaar) mocht lenen van een bibliotheek in Arnhem, waarvan ik het adres kan reconstrueren als Hisveltplein 21, JO21xx, preciezer JO21xx46hh. Dit zijn Maidenhead-locatiecodes.
Morse kan ik niet seinen en niet nemen, hoewel ik de codering visueel wel zo’n beetje ken. Maar daar heb je niks aan als je het hoort en niet ziet. Ik wist van de 80 meterband, en van SSB (single side band, enkelzijband). Maar pas nu, niet rond 1968 maar nu ik 68 jaar ben, kon ik voor het eerst, dankzij die grotendeels op software berustende breedbandontvanger van de Universiteit Twente, die via internet voor iedereen toegankelijk is gemaakt, echt horen wat er zoal besproken wordt op de amateurbanden. LSB (lower side band) onder de 10 MHz, USB (upper side band) erboven, leerde ik op Twitter.
Zo hoorde ik o.a. Duitsers die ijverig roepnamen uitwisselden. Soms spraken ze even Engels, met Amerikanen en een Japanner. Er was die dag een wedstrijd aan de gang om zo veel mogelijk verbindingen te maken, vernam ik uit een tweet die inmiddels gewist is.
Als circa 10-jarige had ik mijn eerste transistorradio, van Japans fabrikaat – die liepen toen voor op dit gebied – met alleen middengolf. Ik maakte hem ook open, wilde zien wat erin zat. Een ferrietantenne en een afstemcondensator. En dingetjes met een stelschroef, waarvan ik pas veel later begreep dat het trafo’s waren van de afgestemde middenfrequenttrappen, van de superheterodyne ontvanger.
Er zat ook een schema bij, dat helaas niet bewaard is gebleven. Het radiootje zelf ook niet. Op het schema waren de weerstanden denk ik geen rechthoekjes, zoals later, of toen al in Europa gebruikelijk, maar van die wriegeldingen met schuine lijntjes, in Amerikaanse stijl (denk ik).
Er waren acht transistors. Ik staarde naar het schema en probeerde te begrijpen hoe het allemaal werkte, hoe de transistors versterkten, hoe dat heel zwakke antennesignaal uiteindelijk hoorbaar geluid werd. Pas veel later, op de HTS, leerde ik dat. Alle boekjes vertelden me dat de detectie, het gelijkrichten van het radiosignaal om het gemoduleerde signaal eruit te halen, met een diode ging. Maar in het schema van deze radio zat geen diode. Alleen die 8 transistors. Vermoedelijk was er een zo afgesteld dat die tevens gelijkrichtte. Er waren 4 transistors voor de mengtrap en de middenfrequentversterker, en 4 voor het audiogedeelte, 2 voor de brug en 2 als voorversterker. Dat begreep ik achteraf pas.
Mijn ouders dachten dat ik die belangstelling voor radiotechniek misschien geërfd had van mijn opa. Die heb ik nooit gekend, want hij stierf in 1939 en ik ben in 1955 geboren. Hij had zelf een radio-ontvanger gebouwd. Geen zender, daar heb ik nooit iets over gehoord. Mijn moeder mocht helpen bij het solderen, omdat ze dunne vingers had. Zij hield de draden vast, terwijl mijn opa soldeerde.
Enkele jaren terug liet ik mijn autoradio wel eens de middengolf en de lange golf scannen. Ook ’s avonds, als de middengolf verder rijkt, was er bar weinig meer te horen. Dat was vroeger wel anders. Heel veel zenders op die banden zijn ermee gestopt, omdat het te duur werd ze operationeel te houden, en er betere alternatieven zijn: FM voor de kortere afstanden, en internet wereldwijd.
AM betekent AmplitudeModulatie. Daarmee wordt meestal de simpelste vorm bedoeld, dubbelzijband, met niet-onderdrukte draaggolf. Algemeen toegepast voor omroepzenders in de langegolf-, middengolf- en kortegolfbanden. Enkelzijband gaat efficiënter om met bandbreedte en zendvermogen, zeker bij onderdrukte draaggolf (SSBSC, single sideband suppressed carrier), maar het is technisch ingewikkelder, en daarom toentertijd niet haalbaar voor betaalbare consumentenproducten.
Die webontvanger van de Universiteit Twente bestrijkt het hele frequentiegebied van 0 tot 30 MHz, dus ook de omroepbanden LG en MG. Een van de weinige langegolfstations die nog steeds luid en duidelijk doorkomt, is BBC Radio 4 op 198 kHz. Ooit was dat 200 kHz en precies 1500 meter, en zoals ik het me herinner was het programma toen BBC Radio 2. De zender bevindt zich in Droitwich, een naam die vroeger ook op de afstemschalen van radio’s stond. In de tijd dat NPO 1 en 2 nog Hilversum 1 en 2 heetten.
Die avond, 10 april 2023, merkte ik op de middengolf een sterke zender op op 648 Khz. Six four eight, heel bekend voor mij, want er was een tijd dat ik altijd ’s morgens in bed het wereldnieuws volgde via de BBC World Service. Ik schreef er al eens eerder over. Ik meen dat de Nederlandse Wereldomroep die zender ook nog eens een tijd gehuurd heeft. Radio Oranje werd niet op die frequentie uitgezonden, lees ik hier. Wel op de 1500 meter. En wel via de zender Orfordness, want die zendt of zond ook uit op 1296 kHz, wat overeenkomt met 231 meter, een van de golflengten genoemd bij Radio Oranje.
Merkwaardigerwijs is op 648 kHz nu Radio Caroline te ontvangen, ooit een piratenzender die uitzond vanaf het schip Mi Amigo voor de Engelse kust. Nu gelegaliseerd dus. Ze gebruiken het station Orfordness, d.w.z. waarschijnlijk de antenne, maar met een andere, veel minder krachtige zender. De Engelstalige Wikipedia is vrij uitgebreid: 1 , 2 .
Mi Amigo, Radio Veronica, Radio Noordzee, er zijn allerlei ingewikkelde historische verbanden tussen. Ga ik niet verder op in.
Ook via de WebSDR uit Twente (SDR = Software-Defined Radio) hoorde ik de avond van 14 april 2023 een sterk doorkomend signaal (en ik zag het ook, in de watervalweergave van het radiospectrum) in het Arabisch. De webinterface geeft bij de omroepbanden ook labels uit een database. Een daarvan bij de betreffende frequentie, 1467 kHz, is “ARS SBC Radio Riyadh”. Riyadh (الرياض), dat is de hoofdstad van Saoedi-Arabië. Vandaar het Arabisch. Zou die uitzending helemaal daar vandaan komen? En dan zo sterk? Dat kan toch niet? De verste zenders die ik vroeger op de middengolf hoorde (alleen ’s avonds, uiteraard, want dan is een reflectielaag actief, die er op andere tijden ook vaak voor kortegolfbanden is), waren Radio Vaticaan (zender bij Rome, hemelsbreed zo’n 1250 km van Nederland), en misschien (maar mijn herinneringen zijn vaag) Radio Tirana, op 1630 km.
Maar Riyadh is ruim 4600 km verwijderd. Dat is niet te overbruggen op de middengolf, of het moet met een monsterlijk vermogen zijn, maar zelfs dan niet. Het raadsel werd snel opgelost: die frequentie 1467 kHz wordt onder andere gebruikt door een zendstation in Roumoules, las ik hier. TWR, staat erbij, en stond ook op een label in de WebSDR. TWR = Trans World Radio, een christelijk station. En Roumoules, dat klinkt zo bekend! Jawel, dat is het zendstation in Zuid-Frankrijk dat vroeger van Radio Monte Carlo was. Die hoorde ik vroeger ’s avonds in Nederland, op 205 meter, dichtbij Radio Luxemburg op 208 meter. We gebruikten toen meters, geen kilohertzen. 205 meter is 1462,4 kHz, niet gelijk aan 1467, maar wel in de buurt. De afspraken over de frequenties waren toen anders.
Dus Trans World Radio huurt die zender, om hun christelijke boodschap in het Arabisch te brengen naar Noord-Afrika en het Midden-Oosten. Maar die komt ook noordelijker door. Toen begreep ik ook wat ik meende te horen in het Arabisch, een taal die ik niet versta, hoewel ik soms enkele woorden herken. Korinthiërs, iets wat daarop leek. Dat is toch een christelijk begrip? Saoedi-Arabië is toch een strikt moslimland, die gaan het toch niet over de brieven van Paulus hebben? Inderdaad, maar daar kwam die uitzending dan ook niet vandaan.
Ondertussen, terwijl ik dit schrijf op 19 april 2023, overdag rond 1 uur, luister ik op diezelfde 1467 kHz naar een zender genaamd Radio Twente Gold, met non-stop muziek die ik associeer met de jaren vlak na de Tweede Wereldoorlog, ook al heb ik die tijd zelf niet meegemaakt. Een soort opgewekte dixielandachtige jazz, maar dan niet de oorspronkelijke, door zwarte mensen, maar een witte imitatie. Klinkt gezellig en optimistisch, vind ik. De wederopbouw. Dakota DC3. Maar misschien is die muziek wel ouder. Jaren 1920, 1930? Ze hebben een website.
Iets heel anders, ook over gehuurde zenders: jaren geleden was een tijd een uitzending in het Chinees te horen, van de Chinese overheid, op de vroegere zender van Radio Luxemburg op 208 meter.
Een voormalige zendmast voor Radio 3, heel vroeger ook van Radio 1 en 2 (of was dat alleen als reservezender?), niet ver van mijn woonplaats, zond jarenlang een katholiek programma uit van Radio Maria, op 675 kHz. Die overeenkomst is uiteindelijk ontbonden, en de zendermast is opgeblazen. Maar de betonnen funderingen van de tuidraden zijn nog steeds te zien in het landschap.
De avond van 14 april en de ochtend van 15 april 2023 hoorde ik merkwaardig klinkende signalen in de 80 en 40 meterband. Het klonk als allemaal audiofrequenties, een beetje zweverig en vals, steeds een paar seconden, dan pauze. Een soort koor van orgeltonen, die niet altijd helemaal gelijk inzetten. Hier is een voorbeeld.
Ik vermoedde wel meteen dat het een datacodering was, en na wat speuren in de Wikipedia dacht ik aan Olivia. Maar dat klinkt toch anders.
Mijn informant op Twitter dacht aan FT8. Dat kan kloppen. De afzonderlijke tonen zijn niet samen één signaal, maar komen van allemaal verschillende zenders. Het protocol werkt met 4 blokken van 15 seconden per minuut. De laatste 2,36 seconden van elk blok is een pauze. Er is een gelijklopende computerklok nodig voor gesynchroniseerd zenden. Doordat de klok van sommige zenders niet helemaal perfect loopt, hoor je soms het ongelijke inzetten van de ‘orgelstemmen’.
Elke ‘stem’ kent binnen 50 Hz 8 frequentievarianten, die 6,25 Hz uit elkaar liggen. Het wisselen van frequentie codeert ruwe databits. Dat is FSK, Frequency Shift Keying. Op de onvoorbereide muzikale luisteraar maakt dat de indruk van een rommelig vibrato.
Zie ook de Signal Identification Guide. FT8 is ontworpen door Joe Taylor (K1JT) en Steve Franke (K9AN). Joe Taylor schreef het programma WSJT-X, nu mede door anderen onderhouden als FOSS (Free and Open Source Software). Dit programma kan meerdere FT8-signalen in een zekere bandbreedte tegelijk decoderen.
Ik kwam er moeilijk achter hoe FT8 nou precies in elkaar zit. De diepere delen van de programmatuur zijn in Fortran 90 geschreven, wat voor mij de toegankelijkheid niet echt vergroot. Uit deze beschrijving is wel iets op te maken. Er is ook een FT8-library in C i.p.v. Fortran, geschreven door Karlis Goba (YL3JG).
FT8 comprimeert kennelijk veelvoorkomende elementen uit een dialoog, voegt een CRC toe (Cyclic Redundancy Check), en past FEC (Forward Error Correction) toe in de vorm van LDPC (Low-density parity-check code). Ook worden aan begin en eind en in het midden 7x7 Costas-arrays aangebracht voor de synchronisatie, zoals hier uitgelegd.
LDPC, al in 1960 bedacht door Robert G. Gallager, is qua doel vergelijkbaar met turbocodes. Het zijn foutdetecterende en foutcorrigerende codes. Walsh-matrices (1923) en Hadamard-matrices spelen er een rol in. Bits uit de codering worden verspreid, zodat storingen minder invloed hebben.
Door het toepassen van zulke technieken werkt FT8, net als Olivia, ook nog goed in de aanwezigheid van fading, ruis en interferentie en bij slechte propagatie, gering zendvermogen en matige antennes, bijvoorbeeld in stedelijk gebied. Zendamateurs komen er veel verder mee dan met spraak of ouderwetsere telexachtige digitale overdrachtsvormen.
Zie ook deze specs van FT8 en FT4, geschreven door Steve Franke (K9AN), Bill Somerville (G4WJS) en Joe Taylor (K1JT).