WSPR : le digimode analyseur de propagation HF

Pourquoi utiliser le WSPR pour étudier la propagation HF ?

Le WSPR est l’un des outils les plus puissants pour analyser en temps réel :

• la propagation HF,
• les conditions de bande,
• les couloirs d’ionosphère,
• l’efficacité de votre antenne,
• la portée réelle de votre station, même avec très peu de puissance.

Pour approfondir les principes de propagation HF,
👉 Propagation HF et conditions actuelles

Le WSPR permet également de comparer différentes antennes, hauteurs, orientations, ou de voir en direct les effets des perturbations solaires.
Pour une vue générale sur la propagation :
👉 Propagation HF

Comment fonctionne le WSPR : aperçu technique du digimode

Le digimode WSPR utilise :

• une bande passante de seulement 6 Hz,
• une synchronisation précise à ±1 seconde,
• une durée de transmission de 110 secondes,
• un code convolutif puissant (FEC) pour décoder même les signaux enfouis dans le bruit.

Aspects techniques avancés du digimode WSPR

Le WSPR repose sur une architecture extrêmement optimisée permettant un décodage fiable très en dessous du bruit. Voici ses paramètres techniques détaillés :

Structure du message WSPR

Un message WSPR utilise exactement 50 bits d’information utilisateur compressée :

• Indicatif radioamateur : 28 bits
• Locator Maidenhead 4 caractères : 15 bits
• Puissance en dBm : 7 bits

Pour les indicatifs composés (ex : PJ4/K1ABC) ou les locators sur 6 caractères, le protocole bascule automatiquement en transmission double-séquence.

Séquence 1 : indicatif + puissance
Séquence 2 : indicatif compressé en 15 bits + locator 6 caractères + puissance

Ce mécanisme permet à WSPR de rester robuste tout en conservant une taille de message réduite.

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Codage correcteur d’erreurs (FEC)

Pour permettre un décodage fiable à –28 dB SNR, WSPR utilise :

• un code convolutif avec
  • longueur de contrainte : K = 32
  • taux r = 1/2

Chaque bit utilisateur devient deux bits codés, puis entrelacés pour minimiser les erreurs dues aux QSB, QRM ou QRN.

Le nombre total de symboles envoyés est :
162 symboles (soit 2 × (50 + K – 1))

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Modulation : 4-FSK continue ultra-étroite

WSPR utilise une modulation très particulière :

• 4-FSK en phase continue (CP-FSK)
• Séparation de tons : 1,4648 Hz
• Bande passante totale occupée : ≈ 6 Hz

Le CP-FSK (Continuous Phase Frequency Shift Keying) est une modulation par déplacement de fréquence dans laquelle la phase du signal reste continue lors des changements de fréquence, ce qui réduit les sauts brusques et améliore l’efficacité spectrale. Elle est couramment utilisée pour les communications radio nécessitant une faible distorsion et une bonne robustesse au bruit.

Les quatre tonalités représentent les valeurs 0 à 3, construites comme :

Ton = 2 × bit_donnée + bit_sync

Cette conception rend le signal extrêmement compact, facilement filtrable et stable à basse puissance.

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Cadencement et synchronisation temporelle

Une transmission WSPR dure précisément :
110,6 secondes

Le début de chaque séquence doit absolument correspondre à :

• hh:00:01
• hh:02:01
• hh:04:01, etc.

D’où l’importance d’une synchronisation PC ±1 seconde, indispensable pour le décodage.

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Exigences côté récepteur

Pour recevoir correctement le WSPR :

• Bande audio en USB
• BFO standard : 1500 Hz
• Largeur de filtre : 2,4 kHz (ou plus étroit si QRM fort)
• Dérive acceptée : ±1 Hz/min max

En cas de dérive plus importante, les traces WSPR dans le spectrogramme apparaissent inclinées (montantes ou descendantes).

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Calcul de la puissance en dBm

Rappel utile : WSPR encode la puissance en dBm.
Voici quelques valeurs clés :

Puissance	dBm
1 W	30 dBm
500 mW	27 dBm
200 mW	23 dBm
100 mW	20 dBm
10 mW	10 dBm
1 mW	0 dBm

Installer et configurer WSPR : les étapes essentielles

Pour commencer en WSPR, il suffit de :

1. Télécharger le logiciel WSPR / WSJT-X.
2. Connecter transceiver, interface audio et synchronisation horaire.
3. Renseigner indicatif, locator, puissance.
4. Choisir la bande WSPR (30m est la plus active).
5. Ajuster la « fraction TX » si l’on souhaite émettre.
6. Vérifier que l’horloge PC est parfaitement à l’heure.

Pour le WSPR on utilise le même logiciel « WSJT-X » que pour le FT8 ou FT4

Tutoriel pour le FT8.
Tutoriel pour le FT4

Où observer ses résultats WSPR ?

Une fois les signaux WSPR transmis ou décodés, les spots sont visibles sur :

• WSPRnet Map, la carte mondiale : https://www.wsprnet.org
• affichages bande par bande, statistiques, historiques
• visualisation des traces de propagation en temps réel

Conseils pour optimiser ses résultats WSPR

Voici les paramètres les plus importants :

• Synchronisation de l’heure ±1 seconde
• Ne pas dépasser 5 watts (souvent 200 mW suffisent !)
• RX calibré (BFO 1500 Hz standard)
• SNR autour de 0 dB dans WSPR
• Éviter les dérives TX ou RX
• Choisir les bandes en fonction des conditions de propagation

Conclusion

WSPR, un digimode indispensable pour le radioamateur moderne

Le WSPR est l’un des meilleurs outils pour analyser la propagation HF, comprendre les performances d’une antenne, ou simplement explorer le monde avec quelques milliwatts.
Grâce à son seuil de démodulation de messages exceptionnel, il permet des mesures à l’échelle mondiale même dans des conditions difficiles.

Si vous aimez les digimodes comme FT8 ou FT4, ou si vous souhaitez optimiser votre station selon les conditions ionosphériques, le WSPR est un passage incontournable.

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