PSK31 是 1990 年代末由 彼得·马丁内斯提出的相位键控业余数字模式,设计目标是在约 三十一赫兹 有效带宽内实现接近打字速度的文本通联,适合短波弱信号与拥挤频谱环境。名称中的 “31” 表示 三十一点二五波特 符号率。
PSK31 使用 BPSK(二进制相位键控):相位 0° 与 180° 表示两种符号。发射经 SSB 音频驱动,接收端通过 科斯塔斯环等算法恢复载波相位。瀑布图(瀑布图)上呈现为一条较窄的轨迹,便于在同一屏上观察多路信号。
字符采用可变长度 可变长编码,常见字母比特较短,以提高英文文本效率。这与固定长度 RTTY 码不同,也是 PSK31 在窄带下仍保持可用速度的原因。
四相 PSK31 等变体增加相位状态以提高鲁棒性,但对频偏与相位噪声更敏感。多数日常通联仍以 BPSK31 为主。
PSK31 适合休闲聊天、练习新呼号、在传播边际时以低于 RTTY 的带宽尝试联络。它不替代 FT8 的极弱信号自动化能力,但保留人工实时文字交流的灵活性。信号质量报告可采用 RSQ 体系,详见信号报告。
PSK31 接收高度依赖瀑布图(瀑布图)视觉判读。信号呈现为水平轨迹,X 轴为频率,Y 轴为时间,颜色代表强度。点击轨迹中心可自动调谐解码频率。在拥挤频点,应学会识别双影与散杂——后者常因对方 ALC 过驱动,应在 QSO 中礼貌反馈或调整自身接收滤波。
接收端建议使用 500 Hz 至 1 kHz 窄滤波(若电台支持),关闭不必要的 NB/NR 以免破坏相位信息。AGC过快会导致弱信号起伏;许多操作者在 PSK 段使用慢 AGC 或固定 RF 增益。发射端则应确保平均功率稳定而非峰值被 ALC 截顶。
同一 SSB 子波段内,PSK31 常与 RTTY、MFSK16 等并存。操作前发送 “QRL?” 或使用软件监测 30 秒,确认不覆盖已有 QSO。PSK 频率以音频 tone 标注(如 10150 Hz USB 表示 RF 频率加上约 1 kHz 音频),记录日志时应换算为实际 RF 频率。
Fldigi 软件 等软件还支持 Olivia、MFSK 等多音并行模式,在更低 SNR 下可传递更长文本,但占用带宽大于 PSK31。理解 PSK31 的 BPSK 原理后,可自然过渡到这些模式,体会带宽—鲁棒性—速度三角权衡。
不同电台 SSB ALC 响应速度不同,应用短串 “测试测试” 而非长 CQ 进行校准,减少对频谱的占用。
部分欧洲站使用 略有不同 音频音调 分布;USB(上边带)与 LSB 选择错误会导致解码失败。短波 业余 RTTY/PSK 段 普遍 使用 USB(上边带)。确认电台设置与软件一致。
各波段 PSK31 “呼叫频率” 由 IARU 与社区长期形成,例如 二十米 段附近 14.070 MHz USB 区域。呼叫频率上 CQ 后,QSO 可 移至相邻 空闲点以减少 拥挤。长时间闲谈 不应长期占用 窄呼叫点。国内爱好者参与国际 网 时应使用英语缩略与标准 RSQ,保持 国际友好。
PSK31 适合作为 “第二语言” 练习工具:短句、慢速、可反复发送。许多 教师 用 PSK 演示 数字调制 原理,因 瀑布图 直观显示 频率漂移——drift 过大时轨迹倾斜,接收需 AFC。若 本台轨迹 倾斜,检查 参考振荡器 或 降低发射音频频率偏移。
Multi-模式 software 如 Fldigi 软件 可在 PSK31 失败时尝试 Olivia 或 THOR,但不应在 已占用 PSK 频率随意切换宽带宽 模式。务必改频至合适区段。
PSK31 最常见问题是发射过驱动导致 ALC 动作,从而在频谱上产生散杂,邻道站可见 “胖轨迹” 或双影。纠正方法是降低声卡音量或接口盒增益,直至 ALC 完全不动。第二个常见错误是 USB/LSB 设置反了,导致解码器无法锁定相位;短波 数字段应统一使用 USB(上边带)。第三个错误是在呼叫频率上进行长时间占用,应养成 QSY 习惯。
若接收轨迹呈倾斜状,说明发射或接收频率在漂移,可启用软件 AFC 功能,同时检查电台参考频率是否稳定。室内噪声较大时,适当衰减射频增益比盲目提高发射功率更能改善解码率。与老手进行短 QSO 并请求 RSQ 反馈,是新手最快的进步方式。
许多地区在 14.070 MHz 附近形成 PSK31 慢速网,欢迎新手以低功率加入。网控通常会控制节奏,避免多人同时发射。参与时应简短报呼号与位置,等待被点名后再发送较长文本。若抄收困难,可请求降低速度或重复,勿勉强猜测造成 日志 错误。
PSK31 也是测试 天线零点 与 噪声源 的工具:旋转定向天线观察 瀑布图 轨迹变化,可判断噪声是否来自固定方向。若 noise 随电源开关的 家用电器 变化,应优先改善接收环境,而非一味增大发射功率。
与 RTTY 相比,PSK31 对 相位噪声 更敏感;与 FT8 相比,PSK31 需要人工维持频率与文本输入。它处于 “传统电报文化” 与 “现代 弱信号自动化” 之间的位置,非常适合作为数字入门第二站。
家庭台站常受 LED 电源、开关电源充电器与路由器辐射影响,表现为 PSK31 瀑布图底噪抬高。排查时可逐一关闭可疑电器,观察底噪是否下降。馈线共模电流亦可能把 室内噪声耦合进接收机,在馈线入室处加装磁环扼流圈往往有改善。
接收 PSK31 时,适当关闭宽带降噪功能,以免破坏相位信息。若使用 外置滤波器,应确认其通带覆盖 PSK 音频频率。与邻居或家人共用 生活空间 时,应控制扬声器音量与发射时间,维护良好的邻里关系。
PSK31 适合作为进入数字模式的桥梁:所需带宽小、设备要求低、人工交互感强。熟练后可自然过渡到 RTTY 竞赛或 FT8 弱信号操作,形成完整技能树。
PSK31 接收界面以瀑布图显示时间—频率平面上的信号轨迹,操作者可用鼠标点击轨迹调谐解码。同一屏幕常可同时监视多路窄带信号,适合传播开放时扫描联络对象。点击前应确认目标轨迹稳定,避免误选瞬态噪声条纹。
发射频率通常以音频音调表示:在单边带发射机中,将软件生成音调置于中频滤波器通带中心附近,可获得最佳解码余量。若音调过低或过高,可能落在滤波器滚降区,导致对方复制困难。更换电台或滤波器设置后应重新校准音调位置。
家庭台站常受开关电源、路由器与家用电器辐射影响,表现为瀑布图底噪抬高。排查时可逐一关闭可疑电器观察底噪变化;馈线共模电流亦可能将室内噪声耦合至接收机,在馈线入室处加装磁环扼流圈往往有改善。发射时若邻近数字设备重启,应检查射频场强与接地,必要时加铁氧体抑制。
接收 PSK31 时宜关闭宽带降噪等破坏相位信息的处理功能。外置音频滤波器须确认通带覆盖相位键控音频范围。与同住者共用空间时,应控制扬声器音量与发射时段,维护良好邻里关系。
PSK31 是进入数字模式的理想桥梁:占用带宽小、设备要求低、人工交互感强。熟练后可自然过渡到 RTTY 竞赛或 FT8 弱信号操作。建议固定练习时段,记录每次通联的 RSQ 与对方反馈,逐步优化音频驱动与天线系统。短波传播知识可参考电离层传播;天线基础见天线总览。
四相 PSK31 等变体通过增加相位状态提高鲁棒性,但对相位噪声更敏感。多数日常通联仍以二进制 PSK31 为主。尝试变体前应确认双方软件兼容,避免单向解码失败造成误解。