tern — ler sinais de HF abaixo do ruído

O tern é um modo digital de sinal fraco em HF — na família de coisas como o FT8, feito para carregar uma mensagem pequena de forma confiável por um caminho de ondas curtas onde o sinal pode ficar abaixo do piso de ruído. Esta é a implementação inicial.

O que torna um caminho de ondas curtas difícil é que ele não é um canal fixo: a ionosfera o faz desvanecer e espalhar, então um tom chega borrado e variante no tempo. O receptor do tern é construído em torno de modelar esse canal, em vez de ignorá-lo.

Rastrear o canal, não só o símbolo. O receptor trata o canal como um processo de Gauss–Markov e o suaviza com um filtro de Kalman e um suavizador RTS, estimando como o caminho está distorcendo o sinal ao longo de um quadro em vez de assumir que ele é constante. A modulação é 16-FSK — tons robustos em vez de uma constelação densa, que é o que sobrevive ao desvanecimento.

Gastar redundância onde importa. A correção de erros é por codificação polar assistida por CRC, e os quadros são combinados entre repetições, de modo que a confiança se acumula de várias cópias fracas em vez de depender de uma só.

Validar contra um canal padrão. Um modo de sinal fraco é tão confiável quanto o canal em que você o testa. O tern é validado contra um canal de Watterson ITU-R F.1487 — o modelo padrão de desvanecimento em HF — e calibrado em comparação com o FT8 do WSJT-X, para que seu desempenho tenha uma referência conhecida, não um benchmark caseiro.

É cedo: a versão inicial vem com um manuscrito de referência descrevendo o projeto. O tern está no GitHub.