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樹莓派上運行WSJT-X進行微弱訊號通聯

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  • TA的每日心情
    開心
    2017-4-14 10:29
  • 簽到天數: 3 天

    [LV.2]偶爾看看I

    發表於 2018-2-23 13:37:58 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
    本帖最後由 liaowei 於 2018-7-6 16:45 編輯

    從去年三月重啟我的無線電興趣以來,以HF進行國際長距離通聯一直是我的目標。一方面為了慶祝考過二等;可以放心合法打HF,我出清了部分三等時代的機子,並徵得高層同意升級後,年後就去台北建國花市旁邊飛很高那間店抱了心目中的夢幻銘機:IC-7300。

    本文是要分享一下我經過摸索之後,以樹莓派三代Model B運行WSJT-X進行微弱信號通聯的過程。想要照著做的OM可能要具備基本Linux作業系統知識、要不然至少也不要害怕在終端機視窗上以文字界面輸入指令。WSJT-X是一個跨平台軟體,想用Windows或Mac執行的OM亦可參考。

    首先介紹一下WSJT-X,它是由美國友台K1JT、1993年諾貝爾物理獎得主Joe Taylor所開發的開放原始碼軟體,它專門解╱編碼例如JT65、FT8等格式,達到微弱訊號(最弱可達-24 db)的通聯。這邊的「通聯」不是指語音通話,也不用打CW,它是透過電腦將幾個字母的Q簡語(例如CQ BX2AFU PL05)等資訊編碼後傳出,接收端再行解碼,就可以看到那段Q簡語,藉此達成通聯。

    進行這樣的通聯,所需要的器材如下:

    • 一台可以收發USB模式訊號的無線電機
    • 當然天線效率越高越好
    • 一台電腦,具備要發訊號時啟動PTT、並將聲音輸出至無線電機的能力、無線電機也要可以將收下來的音頻訊號送至電腦供解碼


    上面第三點,將無線電機與電腦連接起來,應該是整件事最麻煩的關卡,過了之後,剩下應該就是軟體安裝以及測試調整。視無線電機型不同,可能的做法如下

    • 透過電腦的音效卡輸出聲音到無線電機的ACC或Aux in等端子
    • 無線電機透過外接喇叭端子,輸出聲音到電腦音效卡的Line in或Mic in
    • 透過USBC CAT界面、TNC界面或是無線電機的VOX機制控制PTT


    上面第一點要稍微注意一下,有的電腦一旦聲音輸出有接線,就預設你接的是耳機,記得要把它選成是喇叭。部份筆電還沒得選,像我之前用來搭配QRP機實驗的MSI U90小筆電就是,造成輸出音量過小,導致USB功率都喊不出來。遇到這個情況唯一的解決辦法就只有在線上加一顆可變電阻、或是拆開電腦將內建喇叭端子接出來。

    好在後來買的7300可以一條USB(這個USB是說電腦的Universal Serial Bus線),解決上面聲音輸出、聲音輸入和按PTT三件事,其實這也是升級7300的誘因之一,要不然之前QRP機都要接三條線到電腦,有點麻煩,雖然那台QRP機的確是好機子。

    接下來介紹「微弱數位訊號通信平台」的架設過程:

    首先是天線,由於家住大樓,頂樓已經要架UV木瓜,不宜高調再架HF yagi、dipole等顯眼的東西,還好陽台至少往東北方向靠近海口且視野開闊,因此伸出一隻PAC 12天線,振子長度兩米多,再透過線圈調整頻段。天氣好時也會拿出小環天線。


    這兩種架設方式雖然不盡理想,但目前我已經滿足了。

    購入Raspberry 3 Model B(三代Model B是目前效能最高的版本,且內建WIFI,一代與二代應該不至於跑不動,但價格沒便宜多少,且沒有WIFI)後,第一件事情就是裝殼以及安裝作業系統,裝最常見的Raspbian就可以了,詳細步驟可以參考這個網頁

    系統安裝好後,打開瀏覽器,至WSJT-X網站下載Raspbian Jessie作業系統用的安裝包(切記一定要選對作業系統版本),以目前來說,檔名叫wsjtx_1.8.0_armhf.deb。

    開啟終端機視窗,執行下列指令安裝WSJT-X:

    cd Downloads

    sudo dpkg -i wsjtx_1.8.0_armhf.deb

    安裝過程中出現libqt5serialport5的相依性問題(即A軟體一定要搭配B軟體才行),還好現在Linux系統已經很友善了,直接以下列指令處理:

    sudo apt --fix-broken install

    然後重跑一次WSJT-X安裝:

    sudo dpkg -i wsjtx_1.8.0_armhf.deb

    安裝好後,WSJT-X被歸類在Sound & Video群組中,直接點選執行:
    2018-02-23 11_37_12 的螢幕擷圖.png

    點選File --> Settings 進行基本設定,以下是我的設定值供參考:
    1.png

    2.png

    3.png

    4.png

    以下則是摸索測試後,我7300機子上的設定供參考:
    模式:USB-D
    濾波頻寬:3K
    AGC-S
    RF Power 40%至45%

    Menu-->Set-->Connectors設定:
    USB AF Output Level 40%
    USB MOD Level 40%
    DATA OFF MOD: MIC 如此脫離數位模式後托咪才有作用
    DATA MOD: USB 這是最重要的,如此7300可以直接透過USB吃到電腦傳回的音訊,不必再接線

    設定結束,可以開始通聯了,昨天晚上牛刀小試,只開30瓦就通到將近一萬公里外的蘇格蘭友台MM0EAX,並且取得他的電子QSL卡
    _cfimg4507641643584940475.JPG

    在這邊提醒一個我受挫好幾個小時候的發現,就是USB線要用好ㄧ點的,越粗屏蔽層越厚越好,千萬不要用那種扁線。此外也不要太長,否則用不好的線的話,無線電機一旦進入發射模式,樹莓派會當機。

    接下來以FT8為例,簡介一下通聯的操作模式:

    首先綠色標示即為目前上線喊CQ的友台,點一下後即可在左下方看到該台所在的方位及距離:
    2018-02-23 12:14:46 的螢幕擷圖.png

    若想回應CQ,則點選該則CQ(綠色)後按下「Enable TX」,隨即開始發訊號,自己發出的訊號是以紅色標記,圖中是回應四千多公里外,俄羅斯庫頁島的UA0ZC:
    2018-02-23 12:17:26 的螢幕擷圖.png

    若下方「Auto Seq」有勾選,電腦則會自動進行雙向通聯程序,互報訊號強度後發送RRR及73,隨即完成通聯。此時會跳出確認視窗將這筆QSO記錄下來:
    2018-02-23 12:17:51 的螢幕擷圖.png

    這些QSO紀錄會彙整成一個ADI檔案(以Linux來說位於 home/.local/share/WSJT-X 檔案夾),可上傳至例如https://www.eqsl.cc/等網站交換電子QSL卡。

    若要主動CQ,則按下畫面右下的「CQ」按鈕,再按Enable TX即可。

    另外可以參考這裡設定VNC遠端桌面,人就不用在機子面前操作了,甚至若將家中WIFI AP的Port Forwarding設定好,利用手機平板,即使外出也可以連線控制通聯:
    IMG_20180223_124936.jpg

    玩這種通聯模式,最有成就感的莫過於在PSKReporter網站上看訊號發送狀況了:
    2018-02-23 13:52:59 的螢幕擷圖.png

    這些其實只是WSJT-X的皮毛,可以深入玩的還很多,請大家指教。

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  • TA的每日心情
    開心
    2020-5-4 09:07
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    [LV.9]以壇為家II

    發表於 2018-2-23 14:04:17 | 顯示全部樓層
    感謝lia大分享                        
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  • TA的每日心情
    開心
    2018-12-27 19:33
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    [LV.9]以壇為家II

    發表於 2018-2-23 14:45:37 | 顯示全部樓層
    真優秀!讚
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  • TA的每日心情
    開心
    2018-2-23 15:04
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    [LV.1]初來乍到

    發表於 2018-2-23 14:59:45 | 顯示全部樓層
    感謝BX2AFU分享安裝及使用經驗。
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  • TA的每日心情
    開心
    2016-2-8 12:07
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    [LV.5]常住居民I

    發表於 2018-2-23 15:55:55 | 顯示全部樓層
    本帖最後由 spp_1967 於 2018-2-23 16:28 編輯

    IC-7300 DATA OFF MOD選項在下載固件更新1.20版本之後可選MIC USB ,這樣退出RTTY+MMTTY時就可以直接使用MIC,因為還是比較喜歡SSB Mode
    FT85真的很不錯,尤其是在這傳播狀況不佳的年份還能每天打北美,南美真是奇蹟,
    但一個QSO從主控台開始CQ ~
    回應台回覆XX1XXX BV1EP PL04~
    主控給RST  BV1EP XX1XXX -14~
    回應台回覆RST  XX1XXX BV1EP R12~
    主控台回覆Roger BV1EP XX1XXX RRR~
    回應台給73 XX1XXX BV1EP 73~
    主控台給73 BV1EP XX1XXX 73
    這樣完成一個QSO下來沒出任何差錯也要1分45秒所需的時間其實是滿長的,當然,比起JT65算超快了, 但還是SSB比較快,不過傳播不給力FT8就成救命仙丹了
    昨天搞定JTDX 18.1.0.75設定 試用了一個小時,比起WSJT-X v1.8.0-rc2 解碼好很多,雖然BV7RR不推薦我使用,但比起WSJT-X v1.8.0-rc2常常好久沒解半個電台感覺舒服多了!你或許可以試用看看

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  • TA的每日心情
    開心
    2020-5-4 09:07
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    [LV.9]以壇為家II

    發表於 2018-2-23 16:52:25 | 顯示全部樓層
    請問一下,
    一、Raspberry 3 Model B,應該是一個小型的linux like的硬體,內含os,是嗎?
    二、您的Raspberry 3 Model B,有沒有「外殼(壓克力之類的)」的實體照片呢?
    謝謝。
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  • TA的每日心情
    開心
    2017-4-14 10:29
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    [LV.2]偶爾看看I

     樓主| 發表於 2018-2-23 16:57:49 | 顯示全部樓層
    PowerCMJ 發表於 2018-2-23 16:52
    請問一下,
    一、Raspberry 3 Model B,應該是一個小型的linux like的硬體,內含os,是嗎?
    二、您的Raspber ...

    1. 沒錯,買回來接上電源,就可以下載Rasbian(基於Debian的Linux Distribution)安裝。
    2. 我買的是最便宜的六片式殼:
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  • TA的每日心情
    開心
    2020-5-4 09:07
  • 簽到天數: 622 天

    [LV.9]以壇為家II

    發表於 2018-2-23 16:58:48 | 顯示全部樓層
    liaowei 發表於 2018-2-23 16:57
    1. 沒錯,買回來接上電源,就可以下載Rasbian(基於Debian的Linux Distribution)安裝。
    2. 我買的是最便 ...

    謝謝回答,
    可不可以分享一張您的Raspberry 3 Model B
    外接了一堆電線的實體照片呢?
    謝謝。
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  • TA的每日心情
    開心
    2020-5-4 09:07
  • 簽到天數: 622 天

    [LV.9]以壇為家II

    發表於 2018-2-23 17:07:55 | 顯示全部樓層
    以前在玩linux like時(我是玩FreeBSD),
    OS安裝後....各種daemon安裝、設定好後,就沒下聞了...
    自己diy的,硬體配備總是沒有外面商用的好,

    考了無線電執照、驗了機,也沒有人可聊....

    現在看到liao大這篇,
    剛好可以把 linux like 和無線電整合一下,
    應該可以玩一陣子...

    不過,光是IC-7300的價格.....就....
    嗯...好....
    先玩Raspberry 3 Model B吧。千把元可以玩一陣子...
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  • TA的每日心情
    開心
    2017-4-14 10:29
  • 簽到天數: 3 天

    [LV.2]偶爾看看I

     樓主| 發表於 2018-2-23 17:42:52 | 顯示全部樓層
    本帖最後由 liaowei 於 2018-2-23 17:54 編輯
    PowerCMJ 發表於 2018-2-23 16:58
    謝謝回答,
    可不可以分享一張您的Raspberry 3 Model B
    外接了一堆電線的實體照片呢?


    線沒有一堆,就兩條而已,一條電源一條7300
    IMG_20180223_173203.jpg

    省空間又不用一堆線正是不在旁邊擺一台電腦的原因。


    至於7300價格,網拍上那個以不吉祥數字開頭的價錢不準,直接在Facebook上搜尋「Icom 7300」就會出現花市旁飛很高那店家的實際賣價。我當初也是先從萬把塊的大陸QRP機開始,雖然是好機器使用愉快,但現在回想起來應該直上7300
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