Introduction
L’univers radioamateur ne se limite plus à la phonie (SSB ou FM) et à la télégraphie. Grâce aux ordinateurs, aux cartes son et aux microcontrôleurs, de nombreux modes numériques ont vu le jour. Certains permettent de communiquer lorsque les signaux sont extrêmement faibles, d’autres transmettent des images, de la vidéo, des données ou encore la position GPS des stations.
Voici un tour d’horizon des principaux modes utilisés aujourd’hui.
APRS (Automatic Packet Reporting System)
L’APRS est un système de transmission de données permettant d’échanger automatiquement des positions GPS, de courts messages et des informations de télémesure.
Caractéristiques
- Basé sur le protocole AX.25
- Position GPS en temps réel
- Messages courts
- Réseau mondial d’iGates et de digipeaters
Utilisation
Suivi de stations mobiles, balises, stations météo, événements radioamateurs et objets connectés.
C4FM (System Fusion)
Développé par Yaesu, le C4FM est un mode vocal numérique offrant une excellente qualité audio tout en restant compatible avec la FM analogique sur certains relais.
Caractéristiques
- Qualité audio élevée
- GPS intégré
- Commutation automatique analogique/numérique
- Réseau Wires-X
Utilisation
Communications mobiles, relais numériques et réseaux internationaux.
CW (Continuous Wave)
Bien que la CW ne soit pas un mode numérique au sens strict, elle fait partie intégrante des modes modernes. La transmission repose sur le code Morse.
Caractéristiques
- Largeur de bande de 100 à 300 Hz
- Excellente portée
- Fonctionne avec quelques watts seulement
- Aucun ordinateur nécessaire
Utilisation
DX, concours, trafic QRP, expéditions et communications d’urgence.
DATV (Digital Amateur Television)
La DATV permet de transmettre de la vidéo numérique via les bandes radioamateurs.
Caractéristiques
- DVB-S ou DVB-S2
- Compression MPEG ou H.264/H.265
- Possibilité de vidéo HD
Utilisation
QO-100, relais ATV, expérimentations vidéo et démonstrations techniques.
DMR (Digital Mobile Radio)
Issu du monde professionnel, le DMR est aujourd’hui très répandu chez les radioamateurs.
Caractéristiques
- Deux Time Slots simultanés
- Talk Groups
- Réseaux mondiaux via Internet
Utilisation
Trafic mobile, relais numériques, réseaux internationaux.
D-Star
Créé par la JARL, D-Star est le premier véritable réseau radioamateur numérique mondial.
Caractéristiques
- Indicatif transmis automatiquement
- Données et voix simultanées
- Réseau mondial de répéteurs
Utilisation
Communications vocales numériques et échanges de données.
FreeDV
FreeDV est un mode vocal numérique entièrement libre destiné principalement aux bandes HF.
Caractéristiques
- Codec open source
- Excellente intelligibilité
- Fonctionne avec une simple carte son
Utilisation
Communications vocales HF en remplacement de la BLU analogique.
FT2
Le FT2 est un mode expérimental développé dans le cadre des travaux de l’équipe WSJT. Il n’a jamais connu la popularité du FT8 ou du FT4 et reste aujourd’hui très peu utilisé.
Caractéristiques
- Mode expérimental
- Échanges automatisés
- Optimisé pour les faibles signaux
- Principalement utilisé lors des phases de développement
Utilisation
Essais techniques et développement de nouveaux algorithmes de décodage. Dans la pratique, il a été largement supplanté par le FT8 puis le FT4.
FT4
Développé par l’équipe WSJT-X, le FT4 est une version plus rapide du FT8.
Caractéristiques
- Cycle de 7,5 secondes
- Sensibilité légèrement inférieure au FT8
- Débit deux fois plus élevé
Utilisation
Concours et trafic rapide.
FT8
Créé par Joe Taylor (K1JT), FT8 est aujourd’hui le mode numérique le plus populaire.
Caractéristiques
- Échanges de 15 secondes
- Décodage jusqu’à -24 dB
- Messages normalisés
- Synchronisation par Internet
Utilisation
DX, faibles signaux, petites antennes, propagation difficile.
FST4 / FST4W
Ces modes constituent une évolution du FT8 destinée aux très faibles signaux.
Caractéristiques
- Cycles de transmission longs
- Sensibilité exceptionnelle
- Très faible débit
Utilisation
Études de propagation et expérimentations.
Hellschreiber
Inventé dans les années 1930, ce mode dessine directement les caractères à l’écran du correspondant.
Caractéristiques
- Très robuste
- Lisible même avec un signal dégradé
- Aspect graphique caractéristique
Utilisation
Expérimentation et trafic historique.
JS8Call
Basé sur le protocole FT8, JS8Call autorise les conversations libres.
Caractéristiques
- Messages texte libres
- Relais automatiques
- Boîte aux lettres radio
- Réseau maillé
Utilisation
Communications hors réseau Internet, secours, expéditions.
JT65
Ancêtre direct du FT8.
Caractéristiques
- Séquences de 60 secondes
- Très grande sensibilité
- Longtemps la référence en EME
Utilisation
Faibles signaux, EME et trafic DX. Aujourd’hui largement remplacé par le FT8 et le Q65.
JT9
Version très étroite du JT65 destinée aux bandes HF.
Caractéristiques
- Largeur de bande d’environ 15 Hz
- Sensibilité exceptionnelle
Utilisation
DX en très faible puissance (QRP) et expérimentation.
LoRa
Initialement développée pour l’Internet des objets, cette modulation est désormais utilisée par certains radioamateurs.
Caractéristiques
- Très longue portée
- Très faible consommation
- Faible débit
Utilisation
Capteurs, télémesures, APRS LoRa et expérimentations.
M17
M17 est un protocole numérique open source développé spécifiquement pour les radioamateurs.
Caractéristiques
- Libre de droits
- Open source
- Développement communautaire
Utilisation
Alternative moderne aux protocoles propriétaires.
MFSK16 / MFSK32
Le Multi Frequency Shift Keying utilise plusieurs tonalités simultanées afin d’améliorer la robustesse des transmissions face au bruit et aux perturbations.
Caractéristiques
- Plusieurs porteuses simultanées
- Très bonne résistance aux interférences
- Décodage relativement simple
- Compatible avec la plupart des logiciels numériques
Utilisation
Conversations clavier à clavier, trafic DX, concours occasionnels et transmission de petites images. Le MFSK est également utilisé comme base de certains logiciels de SSTV hybride.
MSK144
Mode spécialement conçu pour les réflexions sur les traînées météoriques.
Caractéristiques
- Échanges extrêmement rapides
- Optimisé pour les ouvertures de quelques centaines de millisecondes
Utilisation
Meteor Scatter sur 50 MHz, 70 MHz et VHF.
Olivia
Olivia est un mode conçu pour rester utilisable dans des conditions radio très difficiles.
Caractéristiques
- Très robuste au bruit
- Faible débit
- Correction d’erreurs performante
Utilisation
Urgence, trafic longue distance et propagation médiocre.
Packet Radio
Le Packet Radio est l’ancêtre des réseaux numériques radioamateurs.
Caractéristiques
- Protocole AX.25
- Réseaux locaux
- BBS radio
Utilisation
Messagerie, télémesure, expérimentations réseau.
PACTOR
PACTOR combine plusieurs techniques de correction d’erreurs afin d’assurer une liaison très fiable.
Caractéristiques
- Débit élevé
- Adaptation automatique au canal
- Modem spécialisé
Utilisation
Transfert de fichiers, Winlink, communications maritimes et d’urgence.
PSK31
Longtemps très populaire, le PSK31 reste un excellent mode pour les conversations clavier à clavier.
Caractéristiques
- 31,25 bauds
- Faible largeur de bande
- Bonne efficacité spectrale
Utilisation
Conversations textuelles sur HF.
Q65
Développé par Joe Taylor (K1JT), le Q65 est un mode récent conçu pour les communications utilisant des trajets radio très particuliers.
Caractéristiques
- Très forte sensibilité
- Excellente résistance aux décalages Doppler
- Plusieurs durées de transmission disponibles (15, 30, 60, 120 et 300 secondes)
- Intégré au logiciel WSJT-X
Utilisation
Liaisons EME (Earth-Moon-Earth), météor scatter, diffusion troposphérique (Tropo), propagation ionosphérique sur VHF/UHF et bandes micro-ondes. Le Q65 est devenu la référence dans ces domaines où le FT8 atteint ses limites.
ROS
Le ROS est un mode numérique apparu au début des années 2010, spécialement conçu pour les conditions de propagation difficiles.
Caractéristiques
- Très grande sensibilité
- Plusieurs vitesses de transmission
- Bonne correction d’erreurs
- Largeur de bande variable
Utilisation
Communications à très faibles signaux et expérimentations sur les bandes HF.
Remarque : malgré ses qualités techniques, le ROS est resté confidentiel. Son développement a suscité plusieurs débats au sein de la communauté radioamateur concernant son occupation de la bande passante et sa conformité aux plans de bande de l’époque.
RTTY
Le Radio Teletype est l’un des plus anciens modes numériques.
Caractéristiques
- Code Baudot (5 bits)
- 45,45 bauds
- Largeur de bande d’environ 250 Hz
Utilisation
Concours, DX et trafic traditionnel.
SSTV (Slow Scan Television)
La SSTV permet de transmettre des images fixes par radio.
Principaux formats
- Martin M1 et M2
- Scottie S1, S2 et DX
- Robot 36 et 72
- PD50, PD90, PD120 et PD180
Caractéristiques
- Une image en 30 à 120 secondes
- Compatible avec une simple carte son
Utilisation
Échange de photographies, événements spéciaux, transmissions depuis l’ISS.
THOR
THOR est un mode développé comme une évolution du MFSK afin d’améliorer encore la robustesse des transmissions.
Caractéristiques
- Excellente résistance au bruit
- Bonne tolérance aux évanouissements (QSB)
- Plusieurs variantes (THOR4, THOR8, THOR11, THOR16, THOR22…)
- Décodage fiable même avec des signaux dégradés
Utilisation
Conversations clavier à clavier, trafic longue distance et communications lorsque les conditions de propagation sont médiocres.
VARA HF / VARA FM
VARA est un protocole moderne optimisé pour le transfert de données.
Caractéristiques
- Débit élevé
- Correction d’erreurs
- Compatible Winlink
Utilisation
Messagerie radio, transfert de fichiers et communications d’urgence.
WSPR (Weak Signal Propagation Reporter)
Le WSPR est exclusivement destiné à l’étude de la propagation.
Caractéristiques
- Quelques dizaines de bits transmis
- Sensibilité jusqu’à -28 dB
- Réseau mondial de réception
Utilisation
Étude des ouvertures de bandes, essais d’antennes et trafic QRP.
Tableau comparatif des principaux modes numériques radioamateurs
| Mode | Usage principal | Type | Débit | Faibles signaux | Conversation libre | Logiciel principal |
|---|---|---|---|---|---|---|
| APRS | Position GPS, télémétrie | Données | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | Non | APRSIS32, PinPoint |
| C4FM | Voix numérique | Voix | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | Oui | Radio Yaesu |
| CW | Télégraphie Morse | Télégraphie | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Oui | Aucun |
| DATV | Télévision numérique | Vidéo | ★★★★★ | ★★☆☆☆ | Oui | DATV Express, Portsdown |
| DMR | Voix numérique | Voix | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | Oui | Radio DMR |
| D-Star | Voix numérique | Voix | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | Oui | Radio D-Star |
| FreeDV | Voix HF numérique | Voix | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | Oui | FreeDV |
| FT2 | Faibles signaux (historique) | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★☆ | Non | Anciennes versions WSJT |
| FT4 | DX rapide | Données | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | Non | WSJT-X |
| FT8 | DX, trafic quotidien | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
| FST4 / FST4W | Étude de propagation | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
| Hellschreiber | Texte | Texte | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | Oui | FLDIGI |
| JS8Call | Messagerie HF | Texte | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | Oui | JS8Call |
| JT9 | Faibles signaux HF | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
| JT65 | Faibles signaux, EME | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
| LoRa | Télémétrie longue portée | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★☆ | Non | LoRa APRS |
| M17 | Voix numérique libre | Voix | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | Oui | Radio M17 |
| MFSK16 / MFSK32 | Conversations texte | Texte | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | Oui | FLDIGI |
| MSK144 | Meteor Scatter | Données | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
| Olivia | Texte robuste | Texte | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Oui | FLDIGI |
| Packet Radio | Réseau AX.25 | Données | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | Oui | Direwolf, AGWPE |
| PACTOR | Transfert de fichiers | Données | ★★★★★ | ★★★★☆ | Limité | Winlink |
| PSK31 | Conversation clavier | Texte | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | Oui | FLDIGI |
| Q65 | EME, Tropo, Scatter | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
| ROS | Très faibles signaux | Texte | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Oui | ROS |
| RTTY | Concours, DX | Texte | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | Oui | FLDIGI, MMTTY |
| SSTV | Transmission d’images | Image | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | Non | MMSSTV, QSSTV |
| THOR | Texte robuste | Texte | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | Oui | FLDIGI |
| VARA HF / FM | Messagerie Winlink | Données | ★★★★★ | ★★★★☆ | Limité | VARA |
| WSPR | Étude de propagation | Données | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ | Non | WSJT-X |
Légende
- Débit : ★☆☆☆☆ = très faible • ★★★★★ = très élevé.
- Faibles signaux : capacité à décoder des signaux très en dessous du bruit.
- Conversation libre : possibilité d’échanger des messages non limités à des trames standardisées.
Quel mode choisir ?
- Pour débuter : FT8, APRS, SSTV.
- Pour faire du DX : FT8, FT4, CW, Q65.
- Pour discuter : JS8Call, FreeDV, DMR.
- Pour expérimenter : WSPR, LoRa, DATV, M17.
- Pour les concours : FT4, RTTY, CW.
- Pour les communications d’urgence : VARA, ARDOP, JS8Call, PACTOR.
Conclusion
La radio numérique offre aujourd’hui une extraordinaire diversité de modes de communication. Certains privilégient les faibles signaux (FT8, WSPR, Olivia), d’autres les échanges de données (Packet, PACTOR, VARA), la voix numérique (DMR, D-Star, C4FM, FreeDV), les images (SSTV) ou même la vidéo (DATV).
Au-delà de leurs différences techniques, tous ces modes poursuivent un même objectif : repousser les limites des communications radio et encourager l’expérimentation, valeur fondamentale du radioamateurisme.
Ressources documentaires
Cet article consacré aux principaux modes numériques utilisés par les radioamateurs, ainsi que les illustrations qui l’accompagnent, ont été élaborés à partir de recherches et d’une assistance rédactionnelle fournies par ChatGPT. Les informations présentées ont ensuite été sélectionnées, vérifiées, complétées et adaptées afin de proposer un contenu clair, pédagogique et accessible aux radioamateurs, qu’ils soient débutants ou expérimentés.
