Does a working dual-antenna diversity system really require two SCUs in a FlexRadio (€2000–3000 more for the second one)?
SimpleFT8 says: no. One SCU + a second antenna that just has to receive somehow — a gutter, a random wire, a balcony railing — gives real, measurable diversity gain. In most real-world ham setups comparable to a two-SCU rig.
This is a private feasibility study by DA1MHH (Mike Hammerer), built together with Claude (Anthropic) and DeepSeek as AI development partners. Not a product. Not for mass adoption. No tester recruitment. The point is to show that one SCU is enough — and that the algorithms inside (closed-loop TX power, temporal polarization diversity, auto-gain per band, auto-CQ frequency) can be picked up by WSJT-X, JTDX, MSHV, or any other FT8 client. MIT license. Take the ideas. That's the entire point.
📰 Featured in CQ DL 6/2026 — see CQ DL article note.
A real dual-antenna diversity system on FlexRadio needs two Signal Chain Units (SCUs) to receive both antennas simultaneously. That second SCU costs €2000–3000 at purchase time. Most hams don't buy it.
SimpleFT8 simulates the effect with one SCU by switching ANT1 and ANT2 on a per-cycle basis (Temporal Polarization Diversity), measuring SNR on both antennas and weighting future cycles toward the better one. The result on Mike's station — a Kelemen trap dipole running off-band on 40m, plus the house gutter as a receive-only ANT2:
40m FT8 — 5–6 measurement days, 35,656 cycles:
| Mode | Stations/15s (Pooled Mean) | vs Normal | 95% CI | Days | Cycles |
|---|---|---|---|---|---|
| Normal (ANT1 only) | 30.0 | — | — | 5 | 11,504 |
| Diversity Standard | 48.5 | +62% | +32 to +102% | 6 | 13,659 |
| Diversity DX | 40.8 | +36% | +11 to +70% | 5 | 10,493 |
95% CIs via Block-Bootstrap over (date, hour) blocks, 5000 iterations, seed=42 — captures intra-hour autocorrelation. Both Diversity modes have CIs entirely above 0 on the off-band 40m setup: statistically distinguishable from "no effect".
The honest caveat — on the resonant band (20m), the picture changes:
| Mode | Stations/15s | vs Normal | 95% CI | Days | Cycles |
|---|---|---|---|---|---|
| Normal (resonant ANT1) | 47.8 | — | — | 8 | 11,088 |
| Diversity Standard | 46.2 | −3% | −14 to +10% | 9 | 14,672 |
| Diversity DX | 51.4 | +8% | −4 to +22% | 8 | 14,041 |
CIs include 0 on 20m. When ANT1 is already resonant on the band, time-shared Diversity costs some single-antenna decodes. The qualitative gain remains (ANT2 wins 79–86% of direct dual-receives, +4 dB avg), but raw count is flat.
See full statistics in auswertung/ — automatically regenerated
from statistics/ via python3 scripts/generate_plots.py.
This is the key part. ANT2 is receive-only. No transmit, no SWR requirement, no power handling, no matching network. Just clamp it on:
- 🏠 House gutter (Mike's setup — works surprisingly well)
- 🌳 Random wire thrown in the attic, into a tree, along a fence
- 🏢 Balcony railing (yes, the metal one, that's the point)
- 📡 Old dipole in the attic that's "not really good for anything"
- 🔌 Second coax run to anywhere you have a metallic object
⛔ Hardware safety: ANT1 is always TX. ANT2 is NEVER TX. ANT2 is not rated for transmit power. Sending 100 W into a non-matched gutter antenna may damage the PA's protection circuit, in the worst case the PA itself. The code hardcodes
set_tx_antenna("ANT1")before every TX trigger; the Diversity RX-pattern (70:30 / 50:50 / 30:70) never assigns ANT2 as TX slot.
If you have a resonant TX antenna and a wire / gutter / railing lying around, that's the typical use case. The Diversity layer makes the wire/gutter useful for RX without needing to make it a proper antenna.
These four algorithms are the point of the study. MIT license. If you build WSJT-X / JTDX / MSHV / your own FT8 client and want to integrate any of these: please do.
-
Closed-Loop TX Power Regulation — read FWDPWR from the radio, compare to target wattage, adjust drive level proportionally:
estimated = rfpower × (target / fwdpwr). No more manual ALC babysitting on band change, SWR drift, or PA temperature drift. Per-band calibration persisted. → docs/explained/power-regulation.md -
Temporal Polarization Diversity with 1 SCU — switch ANT1/ANT2 per FT8 cycle, collect SNR scores, weight the better antenna 70:30 / 50:50 / 30:70 in subsequent cycles. Replaces a €2000–3000 second SCU. Two scoring strategies: Standard (total stations decoded) for CQ operation, DX (weak stations < −10 dB) for DX hunting. Slot-by-slot adaptation (v0.97+) — reacts to propagation changes within seconds, not 20 minutes. → docs/explained/diversity-modes.md
-
Auto-Gain Calibration per Band (Weather-Adaptive) — during initial calibration, measure ANT1/ANT2 SNR over a fixed cycle count, store the ratio per band. Re-measure automatically when conditions change (rain on the antenna, snow, ice — all affect the gain ratio). No manual experimentation. → docs/explained/gain-measurement.md
-
Auto-CQ Frequency via Histogram — analyse the spectrum, build a 50-Hz-bin histogram of decoded stations, find the widest free gap (≥ 150 Hz) in the dynamic search range (between lowest and highest active station). Set CQ frequency automatically. No waterfall needed — essential for radios without built-in display (e.g. FLEX-8400M headless). → docs/explained/cq-frequency.md
Bonus algorithms that came along the way (also free for adoption):
- Per-callsign antenna memory — within an active QSO, RX path switches to whichever antenna heard the callsign best. Hysteresis 1 dB. Layers on top of global Diversity. (I haven't seen this combination in any other FT8 client.)
- Caller Waitlist — when multiple stations reply to CQ, queue them and serve sequentially.
- DT Time Correction — per-band+mode persistence, 70% damping, 2-cycle measurement.
- Live Locator Mining — extract Maidenhead grids from CQ/grid messages directly, persistent JSON cache survives restarts. Map shows exact positions, not country centroids.
SimpleFT8 bypasses SmartSDR entirely. It talks directly to the radio:
- VITA-49 UDP for int16-mono 24 kHz audio streams (RX + TX)
- TCP command channel (port 4992) for radio control
No virtual sound cards (DAX), no SmartSDR panel, no GUI overhead. The FT8 decoder is
ft8_lib (MIT, by kgoba) extended with 5-pass
signal subtraction, spectral whitening, sinc anti-alias resampling, 50 LDPC iterations
— comparable to WSJT-X, runs on a normal MacBook.
SimpleFT8/
├── core/
│ ├── decoder.py / encoder.py # FT8/FT4/FT2 decode + 5-pass subtraction
│ ├── qso_state.py # Hunt + CQ + Waitlist state machine
│ ├── diversity.py # Standard/DX scoring, 70:30 / 50:50
│ ├── diversity_merger.py # ANT1+ANT2 merge, SNR-winner selection
│ ├── station_stats.py # Async per-cycle logging → statistics/
│ ├── antenna_pref.py # Per-callsign antenna preference
│ ├── locator_db.py # Persistent Maidenhead cache (JSON)
│ ├── ntp_time.py # DT correction v2 (per-mode persistence)
│ ├── propagation.py # HamQSL + time-of-day correction
│ └── bandpilot_md.py # Hourly mode recommendation generator
├── radio/
│ └── flexradio.py # SmartSDR TCP + VITA-49 + auto RX filter
├── ft8_lib/ # C library (MIT, kgoba)
├── ui/ # 3-panel layout (Empfang / QSO / Control)
├── scripts/generate_plots.py # statistics/ → auswertung/ (PNG + PDF)
└── tests/ # 1716 automated regression tests
git clone https://github.com/mikewanne/SimpleFT8.git
cd SimpleFT8
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
python3 main.pyRequirements:
- macOS (developed and tested on macOS 15)
- Python 3.12+
- FlexRadio FLEX-6000 or FLEX-8000 series (field-tested: FLEX-8400M)
- Two antenna ports — TX-rated antenna on ANT1, anything-that-receives on ANT2
- One operator, one station, one antenna setup. All statistics come from DA1MHH's rooftop (Kelemen DP-201510 on 20m/15m/10m, off-band on 40m/30m/17m; house gutter as ANT2). Numbers generalize physically but not empirically to other setups. Replicate before believing.
- macOS-only, FlexRadio-only. No Windows, no Linux, no ICOM/Yaesu/Kenwood
(yet —
radio/base_radio.pyis the abstraction layer; IC-7300 stub exists). This is a deliberate choice: 1 developer, 1 hardware target, depth over breadth. - AI-assisted development. Mike + Claude (Anthropic) + DeepSeek as a team. Architecture and bug reviews by both AIs in a V1→V2→R1→V3 workflow. 45 cycles with V4-pro reviews, 0 hallucinations caught in field — but the AI isn't sitting at the radio. The operator is.
- Auto-Hunt is legally borderline in Germany. § 13 AFuV regulates automated amateur stations. SimpleFT8 has a 10-min hard cap and 5-min mouse-inactivity timeout, but the operator carries the legal responsibility. WSJT-X and JTDX deliberately stop short of picking the next station — Auto-Hunt crosses that line on purpose, with documented caveats. Use only while actively watching the station.
- Field bugs do happen. 1716 unit tests catch regressions; the serious bugs (SIGBUS v0.97.38, OMNI-CQ phase v0.97.22, Auto-Hunt retry race v0.97.70) only showed up in real QSO sessions and were fixed there.
📰 Article published in CQ DL 6/2026 — three details have evolved since the manuscript was finalized (~3 weeks before publication):
- Algorithm: UCB1 → dynamic per-slot scoring. The article describes UCB1 (Upper Confidence Bound) with 80-cycle re-measurement (~20 min). We replaced that in v0.97.19 with continuous per-slot SNR evaluation (15s reaction time instead of 20 min). Same goal (explore vs. exploit), simpler code, smaller bug surface.
- Diversity ratio adaptation: follows from above — per-slot now, not per 80 cycles.
- Radio compatibility: verified on FLEX-8400M. The VITA-49 / TCP API is identical across FLEX-6000 and FLEX-8000 series, but only FLEX-8400M is field-tested by the author.
Every major feature has its own DE+EN explanation document. 20 features × 2 languages = 40 documents.
CQ mode with DT correction, Propagation bars, PSKReporter spots:
Smart Antenna Selection — per-callsign antenna memory in action:
Auto-Hunt with Diversity active:
Caller Waitlist:
| Photo | Annotated |
|---|---|
 |
 |
 |
 |
ANT1: Kelemen DP-201510 trap dipole (20m/15m/10m resonant, off-band on 40m/30m/17m via tuner). ANT2: House gutter, L-shape ~15m, never installed as antenna — just clamped on.
MIT License (c) 2026 DA1MHH (Mike Hammerer) — full text in LICENSE.
Project Team:
- Mike Hammerer, DA1MHH — idea, concept, hardware, field testing, final decisions
- Claude Opus / Claude Sonnet (Anthropic) — architecture, algorithm implementation, security reviews
- DeepSeek-R1 — code reviews, bug hunting, design discussions, second opinion
External components:
ft8_libC library (MIT) by kgoba — FT8/FT4/FT2 decode core- HamQSL.com — solar / propagation indicators
- PSKReporter — RX/TX spot data
The point of MIT licensing this project: if you write FT8 software (WSJT-X, JTDX, MSHV, or your own client), and want to integrate any of the 4 core algorithms or the bonus features — please do. Attribution required, that's all.
⚠️ Disclaimer / HaftungsausschlussEN: SimpleFT8 is a private feasibility study and personal hobby project. Use at your own risk. No liability is accepted for damage to hardware (radio, PA, antennas), data loss, or regulatory violations. The software is provided "AS IS" without warranty of any kind — see LICENSE (MIT) for full terms.
DE: SimpleFT8 ist eine private Machbarkeitsstudie und ein persönliches Hobby-Projekt. Nutzung auf eigene Gefahr. Es wird keine Haftung übernommen für Schäden an Hardware (Funkgerät, PA, Antennen), Datenverlust oder regulatorische Verstöße. Die Software wird "AS IS" ohne jegliche Garantie bereitgestellt — siehe LICENSE (MIT) für vollständige Bedingungen.
Ein echtes Zwei-Antennen-Diversity-System am FlexRadio braucht zwei Signal Chain Units (SCUs), um beide Antennen gleichzeitig empfangen zu können. Diese zweite SCU kostet beim Kauf 2000–3000 €. Die meisten Funkamateure leisten sich das nicht.
SimpleFT8 simuliert den Effekt mit einer SCU, indem es ANT1 und ANT2 pro FT8-Zyklus abwechselt (Temporal Polarization Diversity), SNR-Scores beider Antennen sammelt und die folgenden Zyklen zugunsten der besseren Antenne gewichtet. Das Ergebnis auf Mike's Station — Kelemen-Trap-Dipol, auf 40m außerhalb des Auslegungsbandes über Tuner, plus Regenrinne als reine Empfangs-ANT2:
40m FT8 — 5–6 Messtage, 35.656 Zyklen:
| Modus | Stationen/15s (Pooled Mean) | vs Normal | 95% CI | Tage | Zyklen |
|---|---|---|---|---|---|
| Normal (nur ANT1) | 30,0 | — | — | 5 | 11.504 |
| Diversity Standard | 48,5 | +62% | +32 bis +102% | 6 | 13.659 |
| Diversity DX | 40,8 | +36% | +11 bis +70% | 5 | 10.493 |
95%-CIs via Block-Bootstrap über (Datum, Stunde)-Blöcke, 5000 Iterationen, seed=42. Beide Diversity-Modi haben CIs komplett über 0 auf dem off-band-40m- Setup: statistisch von „kein Effekt" unterscheidbar.
Die ehrliche Einschränkung — auf dem Auslegungsband (20m) sieht das anders aus:
| Modus | Stationen/15s | vs Normal | 95% CI | Tage | Zyklen |
|---|---|---|---|---|---|
| Normal (resonante ANT1) | 47,8 | — | — | 8 | 11.088 |
| Diversity Standard | 46,2 | −3% | −14 bis +10% | 9 | 14.672 |
| Diversity DX | 51,4 | +8% | −4 bis +22% | 8 | 14.041 |
CIs enthalten 0 auf 20m. Wenn ANT1 bereits auf dem Band resonant ist, kostet das Time-Sharing Diversity einige Single-Antenna-Decodes. Der qualitative Gewinn bleibt (ANT2 gewinnt 79–86% der direkten Doppel-Empfänge, +4 dB Durchschnitt), aber der absolute Stations-Count ist flach.
Vollständige Statistiken in auswertung/ — automatisch
neu generiert aus statistics/ via python3 scripts/generate_plots.py.
Das ist der zentrale Punkt. ANT2 ist nur Empfang. Kein Senden, keine SWR-Anforderung, keine Leistungsfestigkeit, keine Anpassung. Einfach draufklemmen:
- 🏠 Dachrinne (Mike's Setup — funktioniert erstaunlich gut)
- 🌳 Wurfantenne auf den Dachboden, in einen Baum, an einem Zaun entlang
- 🏢 Balkongeländer (ja, das metallene, genau das ist der Punkt)
- 📡 Alter Dipol auf dem Dachboden, der „nicht mehr richtig taugt"
- 🔌 Zweites Koax-Kabel zu irgendeinem metallischen Gegenstand
⛔ Hardware-Sicherheit: ANT1 ist immer TX. ANT2 ist NIEMALS TX. ANT2 ist nicht für Sendeleistung ausgelegt. 100 W auf eine nicht-angepasste Regenrinne kann die PA-Schutzschaltung auslösen, im schlimmsten Fall die PA selbst beschädigen. Der Code verriegelt
set_tx_antenna("ANT1")vor jedem TX-Trigger; das Diversity-RX-Pattern (70:30 / 50:50 / 30:70) weist NIE ANT2 als TX-Slot zu.
Wenn du eine resonante TX-Antenne und einen Draht / eine Regenrinne / ein Geländer rumliegen hast, ist das der typische Anwendungsfall. Die Diversity-Schicht macht den Draht/die Regenrinne nutzbar für RX, ohne dass du daraus eine „richtige" Antenne machen musst.
Diese vier Algorithmen sind der eigentliche Punkt der Studie. MIT-Lizenz. Wenn du WSJT-X / JTDX / MSHV / einen eigenen FT8-Client baust und einen davon integrieren willst: bitte gerne.
-
Closed-Loop TX-Leistungsregelung — FWDPWR vom Radio lesen, mit Zielwattzahl vergleichen, Drive-Level proportional anpassen:
estimated = rfpower × (target / fwdpwr). Kein manuelles ALC-Babysitten mehr bei Bandwechsel, SWR-Drift, PA-Temperaturdrift. Pro Band gespeichert. → docs/explained/power-regulation_de.md -
Temporal Polarization Diversity mit 1 SCU — ANT1/ANT2 pro FT8-Zyklus wechseln, SNR-Scores sammeln, die bessere Antenne mit 70:30 / 50:50 / 30:70 in folgenden Zyklen gewichten. Ersetzt eine 2000–3000 € zweite SCU. Zwei Scoring-Strategien: Standard (Gesamtstationen dekodiert) für CQ-Betrieb, DX (schwache Stationen < −10 dB) für DX-Jagd. Slot-für-Slot-Anpassung (v0.97+) — reagiert auf Ausbreitungsänderungen in Sekunden, nicht 20 Minuten. → docs/explained/diversity-modes_de.md
-
Auto-Gain-Einmessung pro Band (Wetter-adaptiv) — bei der initialen Kalibrierung ANT1/ANT2-SNR über eine feste Zyklenzahl messen, das Verhältnis pro Band speichern. Automatisch neu messen, wenn sich Bedingungen ändern (Regen, Schnee, Eis auf der Antenne — alles beeinflusst das Gain-Verhältnis). Kein manuelles Experimentieren. → docs/explained/gain-measurement_de.md
-
Auto-CQ-Frequenz per Histogramm — Spektrum analysieren, 50-Hz-Bin- Histogramm der dekodierten Stationen aufbauen, die breiteste freie Lücke (≥ 150 Hz) im dynamischen Suchbereich finden (zwischen niedrigster und höchster aktiver Station). CQ-Frequenz automatisch setzen. Kein Wasserfall nötig — essentiell für Radios ohne eingebautes Display (z.B. FLEX-8400M headless). → docs/explained/cq-frequency_de.md
Bonus-Algorithmen die unterwegs entstanden sind (auch frei zur Übernahme):
- Per-Callsign-Antennen-Gedächtnis — innerhalb eines aktiven QSOs schaltet der RX-Pfad auf die Antenne, die das Rufzeichen am besten gehört hat. Hysterese 1 dB. Liegt als Schicht über der globalen Diversity. (Ich habe diese Kombination in keinem anderen FT8-Client gesehen.)
- Caller Waitlist — wenn mehrere Stationen auf CQ antworten, in Queue einreihen und nacheinander bedienen.
- DT-Zeit-Korrektur — pro Band+Modus persistiert, 70% Dämpfung, 2-Zyklen-Messung.
- Live-Locator-Mining — Maidenhead-Grids direkt aus CQ-/Grid-Nachrichten extrahieren, persistenter JSON-Cache übersteht Neustarts. Karte zeigt exakte Positionen, keine Länder-Schwerpunkte.
SimpleFT8 umgeht SmartSDR komplett. Es spricht direkt mit dem Radio:
- VITA-49 UDP für int16-Mono 24 kHz Audiostreams (RX + TX)
- TCP-Befehlskanal (Port 4992) für Radio-Steuerung
Keine virtuellen Soundkarten (DAX), kein SmartSDR-Panel, kein GUI-Overhead.
Der FT8-Decoder ist ft8_lib (MIT, von
kgoba) erweitert um 5-Pass-Signal-Subtraction, Spectral Whitening, Sinc-Anti-
Alias-Resampling, 50 LDPC-Iterationen — vergleichbar mit WSJT-X, läuft auf
einem normalen MacBook.
git clone https://github.com/mikewanne/SimpleFT8.git
cd SimpleFT8
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
python3 main.pyVoraussetzungen:
- macOS (entwickelt und getestet auf macOS 15)
- Python 3.12+
- FlexRadio FLEX-6000 oder FLEX-8000 Serie (feldgetestet: FLEX-8400M)
- Zwei Antennenanschlüsse — TX-fähige Antenne auf ANT1, irgendwas-das-empfängt auf ANT2
- Ein Operator, eine Station, eine Antennenkonfiguration. Alle Statistiken kommen aus DA1MHH's Dach (Kelemen DP-201510 auf 20m/15m/10m, off-band auf 40m/30m/17m; Hausregenrinne als ANT2). Die Zahlen verallgemeinern sich physikalisch, aber nicht empirisch auf andere Setups. Nachprüfen vor Glauben.
- macOS-only, FlexRadio-only. Kein Windows, kein Linux, keine
ICOM/Yaesu/Kenwood (noch —
radio/base_radio.pyist die Abstraktionsschicht, ein IC-7300-Stub existiert). Bewusste Entscheidung: 1 Entwickler, 1 Hardware- Ziel, Tiefe statt Breite. - KI-assistierte Entwicklung. Mike + Claude (Anthropic) + DeepSeek als Team. Architektur und Bug-Reviews durch beide KIs in einem V1→V2→R1→V3- Workflow. 45 Cycles mit V4-pro-Reviews, 0 Halluzinationen im Feld gefangen — aber die KI sitzt nicht am Funkgerät. Der Operator schon.
- Auto-Hunt ist in Deutschland juristisch grenzwertig. § 13 AFuV regelt automatisierte Amateurstationen. SimpleFT8 hat 10-Min-Hard-Cap und 5-Min- Maus-Inaktivitäts-Timeout, aber die rechtliche Verantwortung trägt der Operator. WSJT-X und JTDX hören bewusst vor dem automatischen Picken der nächsten Station auf — Auto-Hunt überschreitet diese Linie absichtlich, mit dokumentierten Vorbehalten. Nur unter aktiver Beobachtung der Station nutzen.
- Feld-Bugs passieren. 1716 Unit-Tests fangen Regressionen ab; die ernsten Bugs (SIGBUS v0.97.38, OMNI-CQ-Phase v0.97.22, Auto-Hunt-Retry-Race v0.97.70) zeigten sich erst in echten QSO-Sessions und wurden dort behoben.
📰 Artikel veröffentlicht in CQ DL 6/2026 — drei Details haben sich seit Manuskript-Abgabe entwickelt (~3 Wochen vor Erscheinen):
- Algorithmus: UCB1 → dynamisches Pro-Slot-Scoring. Der Artikel beschreibt UCB1 (Upper Confidence Bound) mit 80-Zyklen-Neueinmessung (~20 Min). Wir haben das in v0.97.19 durch kontinuierliche Pro-Slot- SNR-Bewertung ersetzt (15s Reaktionszeit statt 20 Min). Gleiches Ziel (Explore vs. Exploit), einfacherer Code, kleinere Bug-Oberfläche.
- Diversity-Verhältnis-Anpassung: folgt aus oben — pro Slot statt alle 80 Zyklen.
- Funkgeräte-Kompatibilität: verifiziert auf FLEX-8400M. Die VITA-49 / TCP-API ist über FLEX-6000- und FLEX-8000-Serie identisch, aber nur FLEX-8400M ist feldgetestet vom Autor.
MIT-Lizenz (c) 2026 DA1MHH (Mike Hammerer) — vollständiger Text in LICENSE.
Projekt-Team:
- Mike Hammerer, DA1MHH — Idee, Konzept, Hardware, Feldtests, finale Entscheidungen
- Claude Opus / Claude Sonnet (Anthropic) — Architektur, Algorithmus-Implementierung, Security-Reviews
- DeepSeek-R1 — Code-Reviews, Bug-Suche, Design-Diskussionen, zweite Meinung
Externe Komponenten:
ft8_libC-Bibliothek (MIT) von kgoba — FT8/FT4/FT2 Decode-Kern- HamQSL.com — Solar- / Ausbreitungsdaten
- PSKReporter — RX/TX-Spot-Daten
Der Punkt der MIT-Lizenzierung: wenn du FT8-Software schreibst (WSJT-X, JTDX, MSHV oder eigenen Client) und einen der 4 Kern-Algorithmen oder die Bonus-Features integrieren willst — bitte gerne. Namensnennung erforderlich, das ist alles.
73 de DA1MHH — Mike Hammerer