FT2 est un nouveau mode numérique radioamateur — mais devrions-nous plutôt développer un FT16 ?

L’introduction récente de FT2 marque une nouvelle étape vers des cycles de transmission plus courts, une latence réduite et un débit QSO plus élevé dans les communications numériques en signaux faibles. FT2 pousse l’optimisation vers la rapidité et l’efficacité temporelle. Cela soulève une question stratégique inverse : au lieu d’accélérer encore les échanges, serait-il pertinent d’explorer la direction opposée — vers des périodes de transmission plus longues et une sensibilité accrue ? En d’autres termes, existe-t-il un argument technique et opérationnel solide en faveur du développement d’un mode hypothétique « FT16 » centré sur un temps d’intégration prolongé et des seuils SNR plus bas ?

Cet article analyse la question sous l’angle du traitement du signal, de la théorie de l’information, de la propagation HF, de l’efficacité spectrale, des exigences matérielles et de la dynamique d’adoption communautaire.

Comprendre la physique : gain de traitement et limites de Shannon

Le concept de FT16 repose sur un principe fondamental : une intégration cohérente plus longue augmente le gain de traitement.

Dans le cas d’un bruit blanc gaussien additif (AWGN), doubler le temps d’intégration offre théoriquement un gain d’environ +3 dB en rapport signal/bruit (SNR). Cela découle directement de l’accumulation d’énergie dans le temps :

SNR ∝ Énergie du signal / Énergie du bruit

L’énergie du signal croît linéairement avec le temps, tandis que le bruit s’intègre statistiquement. Des symboles plus longs améliorent donc la décodabilité — à condition que le canal reste cohérent.

Cependant, la capacité de Shannon impose une limite fondamentale :

C = B · log2(1 + SNR)

Lorsque le SNR devient très négatif, les gains supplémentaires nécessitent des temps d’intégration exponentiellement plus longs ou un codage plus puissant. Au-delà de 6–8 dB, les gains deviennent rapidement inefficaces si la bande passante n’est pas fortement réduite.

C’est précisément pourquoi WSPR atteint une sensibilité extrême : intégration longue (~110 s) et bande passante très étroite (~6 Hz).

Un FT16 conservant une bande passante d’environ 50 Hz ne pourrait pas approcher indéfiniment les performances de WSPR par simple extension temporelle.

Cohérence du canal en HF

La propagation HF est un canal variable dans le temps, sélectif en fréquence et multipath.

Contraintes principales :

• Constantes de temps du fading (QSB) : généralement 5 à 20 secondes

• Fading sélectif même sur des bandes étroites

• Dispersion Doppler sous conditions ionosphériques dynamiques

• Variations rapides d’amplitude en période de greyline

Si la durée de transmission dépasse le temps de cohérence du canal, l’efficacité de l’intégration cohérente diminue.

Par exemple :

• 15 s d’intégration → souvent dans la fenêtre de cohérence

• 60 s d’intégration → peut couvrir plusieurs cycles de fading

En pratique, un gain théorique de +6 dB sur 60 secondes peut se réduire à +3–4 dB sur des trajets HF réels.

L’amélioration potentielle de FT16 est donc limitée par la physique de la propagation, non par les algorithmes.

Codage : FEC renforcé versus trames plus longues

L’amélioration de la sensibilité peut provenir de :

• Temps d’intégration plus long

• Taux de symbole plus faible

• Correction d’erreurs plus robuste (FEC)

• Bande passante plus étroite

• Combinaisons hybrides

Un FEC plus puissant (par exemple un taux de code 1/3 au lieu de ~1/2) augmente la redondance mais réduit le débit d’information utile. La longueur des messages doit rester contrainte pour maintenir des échanges QSO pratiques.

Le format structuré de FT8 est optimisé pour minimiser l’overhead. Ajouter davantage de redondance améliorerait la robustesse, mais au détriment de l’efficacité spectrale.

FT16 nécessiterait probablement :

• Un taux de code plus faible

• Un interleaving plus profond pour contrer le fading

• Une meilleure tolérance à la synchronisation temps-fréquence

Chaque amélioration augmente la sensibilité mais aussi la complexité de décodage et la charge CPU.

Exigences matérielles et stabilité

Des transmissions plus longues exigent :

• Une meilleure stabilité en fréquence (TCXO minimum)

• Une synchronisation temporelle précise (NTP sub-seconde)

• De faibles niveaux de bruit de phase

• Une bonne dynamique SDR

De nombreuses stations FT8 utilisent aujourd’hui des oscillateurs grand public avec dérive modérée. FT16 pourrait élever implicitement les exigences matérielles.

Sans compensation efficace de dérive, l’adoption pourrait être limitée dans les configurations portables ou économiques.

Efficacité énergétique et opérations QRP

Un argument fort en faveur de FT16 est l’efficacité énergétique potentielle.

Les opérations QRP et portables sont limitées par :

• Capacité des batteries

• Production solaire

• Dissipation thermique

Si FT16 permet de réduire la puissance nécessaire de 3 dB, la consommation instantanée est divisée par deux.

Cependant, des transmissions plus longues augmentent le temps d’émission par tentative QSO. L’énergie totale par QSO devient le paramètre clé :

E = P × T × retransmissions

Si la meilleure décodabilité réduit les retransmissions, l’efficacité énergétique globale peut s’améliorer malgré des trames plus longues.

Une modélisation quantitative serait nécessaire.

Effet réseau et dynamique d’adoption

Le succès d’un mode numérique dépend autant de la communauté que de la technique.

FT8 est devenu dominant parce qu’il :

• Résolvait un problème concret (DX en signaux faibles)

• Était intégré aux logiciels populaires

• Bénéficiait d’une participation mondiale immédiate

• Occupait des sous-bandes clairement définies

FT4, malgré sa validité technique, reste secondaire.

FT16 risque le même sort s’il ne démontre pas un avantage évident.

L’adoption dépendra de :

• Avantages mesurables

• Compatibilité descendante

• Soutien communautaire

• Résultats DX démontrables

La supériorité théorique seule ne suffit pas.

Considérations selon les bandes

L’utilité de FT16 dépend de la bande :

160 m et 80 m :

• Bruit élevé

• Fading plus lent

• Sensibilité accrue utile

20 m :

• Forte densité d’activité

• Fading modéré

• Bénéfice variable

10 m :

• Fading rapide (sporadique E)

• Temps de cohérence court

• Bénéfice limité

FT16 pourrait trouver sa niche sur les bandes basses en période de minimum solaire.

Alternative : modes adaptatifs

Plutôt qu’un FT16 distinct, une architecture adaptative pourrait être envisagée :

• Longueur de cycle dynamique selon le SNR

• Repli automatique vers des trames plus longues

• Ajustement automatique du taux de codage

• Protocole hybride rapide/lent

Cela limiterait la fragmentation tout en offrant une sensibilité accrue lorsque nécessaire.

Illustration quantitative simplifiée

Considérons :

• Trajet 20 m

• 10 000 km

• 10 W

• Antenne 0 dBi

• Bruit –120 dBm

Si FT8 décode à –24 dB SNR, un gain de +3 dB avec FT16 améliore la marge en situation de fading profond.

Cependant, si les variations de propagation atteignent 10 dB, l’impact reste modéré.

La courbe de probabilité de décodage se décale légèrement, mais sans transformation radicale.

Facteurs psychologiques et opérationnels

FT8 est parfois critiqué pour :

• Son automatisation

• L’interaction minimale

• Les échanges très structurés

FT16 ralentirait encore les échanges sans nécessairement enrichir le contenu.

Sans capacité de messagerie étendue, il pourrait ne pas satisfaire les opérateurs recherchant plus d’interaction (approche JS8Call).

Existe-t-il un argument stratégique fort ?

Arguments en faveur :

• Gain de sensibilité mesurable

• Adapté au QRP

• Expérimentation DX marginale

• Exploration en signaux faibles sur bandes basses

Arguments contre :

• Gain incrémental limité

• Latence accrue

• Occupation spectrale

• Risque de fragmentation

• Exigences matérielles accrues

Techniquement, FT16 est cohérent et réalisable.

Stratégiquement, il doit démontrer un avantage concret en conditions réelles, pas seulement théoriques.

Conclusion

Le développement d’un FT16 serait techniquement faisable et permettrait d’explorer davantage le compromis sensibilité–latence dans les communications numériques en signaux faibles.

Cependant, les gains sont limités par la cohérence ionosphérique, la stabilité des oscillateurs et les contraintes spectrales. L’amélioration serait probablement évolutive plutôt que révolutionnaire.

Si FT2 représente l’optimisation vers la rapidité et la réactivité, FT16 représenterait l’optimisation vers la décodabilité marginale et l’efficacité QRP.

La décision de poursuivre cette voie dépendra moins de la théorie du signal que de la volonté de la communauté d’échanger vitesse contre profondeur dans la prochaine étape de l’évolution des modes numériques radioamateurs.

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