Introduction à WSPR
Découverte de WSPR, le mode d'étude de la propagation radio
WSPR - Weak Signal Propagation Reporter
WSPR (prononcé "whisper", qui signifie "murmure" en anglais) est un mode de communication numérique révolutionnaire créé par Joe Taylor K1JT (Prix Nobel de Physique 1993) spécifiquement pour l'étude scientifique de la propagation radio.
Qu'est-ce que WSPR ?
Contrairement à FT8 ou aux modes vocaux conçus pour la conversation, WSPR n'est pas destiné aux QSO (contacts bilatéraux). C'est un système de balises automatiques permettant de :
- Cartographier la propagation mondiale en temps réel
- Tester la portée de votre station avec une puissance minimale
- Contribuer à la science : Les données WSPR sont utilisées pour la recherche ionosphérique
- Optimiser vos antennes : Voir où vos signaux sont reçus
Caractéristiques techniques
| Paramètre | Valeur | Comparaison |
|---|---|---|
| Durée transmission | 110.6 secondes (~2 minutes) | FT8 : 15 secondes |
| Bande passante | 6 Hz | FT8 : 50 Hz |
| Sensibilité | -31 dB | FT8 : -20 dB |
| Correction d'erreur | FEC (Forward Error Correction) | Reed-Solomon |
| Modulation | 4-FSK | 4 tonalités |
| Données transmises | Indicatif, locator, puissance | 50 bits total |
Record de sensibilité
WSPR peut décoder des signaux 11 dB plus faibles que FT8, ce qui représente environ 12 fois moins de puissance nécessaire pour le même contact !
Format du message WSPR
Chaque transmission WSPR contient uniquement 3 informations :
F1ABC JN18 20- F1ABC : Indicatif de la station émettrice
- JN18 : Locator Maidenhead (position géographique approximative)
- 20 : Puissance en dBm (20 dBm = 100 mW)
Tableau de conversion puissance
| dBm | Watts | Équivalent |
|---|---|---|
| 0 | 1 mW | Très faible signal |
| 10 | 10 mW | |
| 20 | 100 mW | QRP extrême |
| 23 | 200 mW | |
| 27 | 500 mW | |
| 30 | 1 W | QRP standard |
| 33 | 2 W | |
| 37 | 5 W | Mobile |
| 40 | 10 W | |
| 43 | 20 W | |
| 47 | 50 W | |
| 50 | 100 W | Station fixe typique |
Comment fonctionne WSPR ?
Cycle d'émission
WSPR fonctionne sur un cycle d'horloge strict basé sur l'heure UTC :
- Les transmissions commencent à chaque minute paire : 00, 02, 04, 06...
- Chaque transmission dure 110.6 secondes (1 minute 50 secondes)
- Les stations émettent ou reçoivent alternativement
Exemple de cycle typique :
00:00 - 01:50 : Émission
02:00 - 03:50 : Réception
04:00 - 05:50 : Émission
06:00 - 07:50 : Réception
...Synchronisation temporelle cruciale
Votre horloge système doit être précise à ±1 seconde via NTP (Network Time Protocol). Une dérive temporelle empêchera le décodage.
Le réseau WSPRnet
Tous les signaux WSPR décodés dans le monde sont automatiquement uploadés vers WSPRnet.org, une base de données mondiale publique.
Ce que vous pouvez voir sur WSPRnet :
- Carte mondiale avec tous les spots en temps réel
- Statistiques de propagation par bande
- Historique de vos signaux (où vous avez été entendu)
- Meilleurs chemins de propagation
- Comparaison de puissance/distance
Pourquoi utiliser WSPR ?
1. Tester votre station avec puissance minimale
Émettez avec 1 watt ou moins et découvrez si vous êtes reçu en Australie, au Japon ou en Amérique du Sud. C'est spectaculaire de voir des rapports intercontinentaux avec une puissance dérisoire.
2. Optimiser vos antennes
Comparez les performances de différentes antennes en mode WSPR :
- Changez d'antenne
- Vérifiez sur WSPRnet où vous êtes entendu
- Analysez les différences de propagation
3. Étudier la propagation
WSPR révèle des phénomènes de propagation invisibles autrement :
- Ouvertures sporadiques-E sur 6 mètres
- Propagation grise line (ligne entre jour et nuit)
- Ouvertures transpolaires
- Effet de l'activité solaire
4. Contribuer à la science
Le réseau WSPR est utilisé par des chercheurs pour :
- Étudier l'ionosphère
- Détecter les effets des éclipses solaires
- Analyser l'impact des éruptions solaires
- Le Projet HamSCI (Ham Radio Science Citizen Investigation)
5. WSPR 24/7 (stations automatiques)
De nombreux radioamateurs laissent tourner WSPR en permanence avec des stations automatiques. Cela crée un réseau mondial de surveillance de la propagation.
Applications scientifiques
Projet HamSCI
HamSCI utilise les données WSPR pour des recherches scientifiques :
- Étude de l'ionosphère
- Détection d'ondes gravitationnelles (via effet Doppler ionosphérique)
- Prévision de la météo spatiale
- Recherche d'exoplanètes (méthode controversée)
Site officiel : hamsci.org
Éclipses solaires
Lors de l'éclipse solaire totale de 2017 aux États-Unis, des milliers de stations WSPR ont permis de cartographier l'effet de l'ombre lunaire sur l'ionosphère en temps réel.
WSPR vs FT8
| Critère | WSPR | FT8 |
|---|---|---|
| Objectif | Étude propagation | Contacts QSO |
| Sensibilité | -31 dB | -20 dB |
| Durée | 110 secondes | 15 secondes |
| Contenu | Indicatif, locator, puissance | QSO complet possible |
| Interactif | Non (balise) | Oui (conversation) |
| Puissance typique | < 1W | 5-100W |
| Base de données | WSPRnet.org | PSK Reporter |
Complémentarité
WSPR et FT8 sont complémentaires. Utilisez WSPR pour tester et étudier, FT8 pour communiquer et collectionner.
Équipement nécessaire
Matériel minimal
- Émetteur-récepteur HF (n'importe quel transceiver moderne)
- Antenne HF (même une antenne compromise fonctionne)
- Interface audio (USB-CAT ou interface dédiée)
- Ordinateur avec connexion Internet stable
- Horloge synchronisée via NTP
Logiciel
WSJT-X (le même que pour FT8) supporte WSPR nativement :
- Téléchargement : wsjt.sourceforge.io
- Gratuit et open source
- Windows, macOS, Linux
Configuration minimale :
- Processeur : Double-cœur 1 GHz
- RAM : 2 GB
- Connexion Internet : 64 kbps (pour upload des spots)
Puissance recommandée par bande
| Bande | Puissance recommandée | Raison |
|---|---|---|
| 160m | 5-10W | Bande difficile, bruit élevé |
| 80m | 5W | Bonne propagation nocturne |
| 40m | 2-5W | Excellente propagation |
| 30m | 1-2W | Bande CW/Digital uniquement, faible bruit |
| 20m | 1-2W | Meilleure bande DX |
| 17m | 1W | Excellente efficacité |
| 15m | 1W | Selon cycle solaire |
| 10m | 1W | Ouvertures sporadiques |
| 6m | 1W | Sporadique-E |
QRP extrême
Certains opérateurs WSPR utilisent des puissances inférieures à 100 mW (20 dBm) et réalisent des contacts intercontinentaux. C'est le royaume du QRPP (QRP extrême) !
Avantages et limitations
Avantages
✅ Sensibilité exceptionnelle (-31 dB) ✅ Très faible puissance nécessaire ✅ Cartographie mondiale gratuite ✅ Contribution à la science ✅ Optimisation d'antennes ✅ Fonctionnement automatique 24/7 ✅ Pas de conversation nécessaire (idéal pour débutants)
Limitations
❌ Pas de QSO bidirectionnel ❌ Transmissions très longues (110 secondes) ❌ Nécessite une synchronisation temporelle précise ❌ Connexion Internet obligatoire pour WSPRnet ❌ Pas de points pour les diplômes ❌ Débit d'information très faible
Qui utilise WSPR ?
- Expérimentateurs QRP : Tester les limites de la faible puissance
- Chercheurs en antennes : Comparer les performances
- Scientifiques : Collecter des données de propagation
- Stations automatiques : Contribution passive au réseau mondial
- Débutants : Découvrir la propagation HF sans stress du QSO
- Opérateurs DX : Identifier les ouvertures de propagation
Prochaines étapes
Dans les pages suivantes, vous apprendrez :
- Fréquences WSPR : Où émettre sur chaque bande
- Configuration WSJT-X : Paramétrer le logiciel pour WSPR
- Interpréter WSPRnet : Analyser vos résultats
- Optimisation : Maximiser votre portée avec puissance minimale
Ressources complémentaires :
- 📡 Bandes de fréquences écoutables - Section WSPR avec fréquences détaillées
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