FDMDV-48k 10a-Dec-07

　デジタルボイス通信用ソフトであるFDMDVの新しいバージョンがリリースされた様です。

　最初のリリースは１２ｋバージョンと４８ｋバージョンが同時にリリースされましたが、今回は４８ｋバージョンのみのリリースです。　まあ、特別に非力なパソコンで無い限り、４８ｋバージョンのみで充分だと思います。　ダウンロードはＪＨ３ＥＣＡさんのサイトからたぐっていくのが便利です。

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【補足 (2007.12.28) 】
　以下に、FDMDVの関連記事を記述していますので、こちらもご覧下さい。
　FDMDVがリリース　：　FDMDVの最初のリリースです　リリースノートの和訳もあります
　FDMDV・その２　：　FDMDV_12k と FDMDV_48kの違いの詳細、互換性についてなど
　melp_1400.dll について　：　melp_1400.dll の入手方法（DIYによる作成方法）
　14MHzでFDMDVを発見　：　14.236MHzで聞こえてきた海外局、HFでの実力は如何に？
　7MHzでFDMDVを発見　：　7.033MHzで聞こえていた国内局、初めて聞きました
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　Google Group の WinDRM - ML への、Jason N1SU さんの書き込みによれば、以下のようになっています。
　「この新しいバージョンには、２つの新しいフィーチャーが追加されています。　TX/RXの周波数を中心に持って行く機能（QRGボタン）、と、強化されたAFC（FDMDVアイコンで実行される）です。」

　ＱＲＱボタンはすぐに解りますが、ＡＦＣは意味が分かりません。　同時にリリースされたリリースノートV1.1でも、ＡＦＣについては記述されていません。

　ＡＦＣ機能は気になったので、先般、構築したデジタルモードテストベンチで調べてみましたが、スペックに書いてある50Hzもの許容幅はありませんでした。　これは、旧バージョンでも同じ値でした。

　手でダイアルを動かしたので、正確な値ではありませんが、だいたい0.5秒で6Hz程度までのQRHには追随するようです。　これぐらいのゆっくりしたQRHであれば、どこまでも追随するようで、あまりに、どこまでも追随するので、150Hzまで追随したところで、テストをやめました。

　一方、0.5秒で7Hz程度以上の急峻なQRHには追随しないようで、ロックが外れて、デコードできなくなります。　従って、144MHzのトランシーバなどでの、送受信を切り換えた当初のQRHなどは、AFCで引き込むには厳しいかもしれません。

以下は、FDMDV_Docs_Rel_1.1.pdf を訳したものです。（誤訳はご容赦のほどを。）　赤字のところが変更のあったところです。　画像はほとんど入れ替えられているようです。　

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FDMDV（周波数分割多重デジタル音声）　　　　　訳：2007.12.26 by JA2GRC

WinDRM/DRMDV ユーザーへのクイック・スタート・ガイド
（DVについて初めてのユーザーはユーザーガイドの２ページからを参照して下さい）

１．サウンドカードと PTT 制御の設定は WinDRM/DRMDV と同じです。　ウオー
　　ターフォールレベルや送信パワーの最適化の為に多少のレベルの調整は必要
　　です。　fdmdv.exe 用に新しいフォルダを作り、DRMDV フォルダから
　　 1400_melp.dll（訳注：melp_1400.dllの間違いだと思います）をコピーし
　　て、新しい FDMDV のフォルダにおいて下さい。　その他のファイルは必要
　　ありません。　FDMDV は制御に使う２つのテキストファイルと１つの bin
　　ファイルを作り出します。

２．fdmdv.exe を実行して貴局のコールサインを入れ、com ポートとサウンドカ
　　ードを選択して下さい。　このプログラムからは(サウンドカードの)ミキサ
　　ー調整は出来ませんので、Windows またはサウンドカード/ヘッドセットの
　　ミキサーを使って下さい。

３．ウオーターフォールが受信時の表示のデフォルトです。そして、送信時には
　　マイクのオーディオレベルに切り替わります。　最初はウオーターフォール
　　をチューニングに使います。　使用できる他の表示は以下に説明します。

４．このモードの活動は 14.236MHz 中心に行われています。　この周波数の信
　　号にチューニングする時は（このモードは、15のハイパワーキャリアが騒々
　　しく鳴るので、WinDRM/DRMDV に比べて、大変見分けやすいはずです）ダイ
　　アルを 14.236MHz に設定して下さい。　マウスポインターが 2kHz ほどの
　　スペクトラムウインドウ内でのチューニングをしてくれます。

５．チューニング：　マニュアルチューンとオートチューンの２つの方法でチュ
　　ーンできます。　両方ともに、表示領域に入ってきたら「＋」に変化するマ
　　ウスポインターを使います。　オートチューンは、表示領域内のどこかで単
　　に左クリックすれば、受信周波数を相手の信号に同期させてくれます。　マ
　　ニュアルチューンは、マウスポインターを目的の信号の真ん中にある BPSK
　　キャリアのど真ん中に動かしてから、右クリックします。

６．音声復号は信号にチューン(同期)出来たらすぐに始まります。　信号にチュ
　　ーンされていない/同期外れの時は、スケルチがオープンになっていると、
　　なにやら変な人工的な音声が聞こえてきます。

７．弱い信号、及び/又は、急速で深いフェードでは、スケルチのスライダを下
　　げてオープンにします。　デフォルトは 50% ですが、弱い信号には高すぎ
　　るでしょう。　信号の状況を見て、音声が抜け落ちない様に最適設定をして
　　下さい。

８．ALC はピークパワーを制限して、平均電力を増加させる様に設計されていま
　　す。　理論的には、これは、グッドシグナルに対しても、微弱信号に対して
　　も、SNR を良化させます。　これはトランシーバの出力電力とトランシーバ
　　の ALC に影響を及ぼします。　ALC 歪みと、受信局の SNR の悪化を避ける
　　為に、トランシーバのパワーを低下させる必要があるかもしれません。

９．一旦、同期に入れば迅速なやりとりが可能です。　オートチューンと AFC
　　が 3-way QSO (訳注：ラウンド QSO?)での arm-chair copy（訳注：肘掛け
　　椅子に座っていても楽にコピーできると言う意味か？）を可能にしています。
　　TX ボタンをクリックして話し始めるだけです！

１０．QRGは（左クリックで）RX/TX信号を表示の中心（ディフォルト）に設定し
　　ます。

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FDMDV...HF 用デジタル音声

　　　　　　（写真説明：1.125kHz バンド幅の FDMDV スペクトラム）

FDMDV（周波数分割多重デジタル音声）は 1400MELP コーデックを使った15キャ
リアで構成されています。　占有した 1.125kHz のバンド幅に連なったそれぞれ
のキャリアの高いパワーは、WinDRM や DRMDV 等の前作よりも改善された頑強さ
（訳注：ノイズや QSB に強い）をもたらします。　FDMDV は新規のもので、DRM
技術に由来するものではありません。

　技術仕様：50ボー　14個の QPSK（4相位相シフトキーイング）音声データ
　　　　　　オートチューニングとフレームの目印用の2倍のパワーのセンター
　　　　　　BPSK（2相位相シフトキーイング）キャリアが１個
　　　　　　75Hz のキャリア間隔で 1.125kHz のスペクトラムバンド幅
　　　　　　1450bps のデータレート
　　　　　　1400bps の MELP コーディック
　　　　　　調整可能なスケルチ
　　　　　　ピークパワーを減衰させて平均パワーを増大させる TX ALC
　　　　　　FEC（フォワードエラー訂正）は使わない
　　　　　　48000サンプルレート/16-20bit/AC97サウンドカード互換

　ファイル：fdmdv.exe　fdmdv.exe と melp_1400.dll を新しいフォルダに置き
　　　　　　ます。　それ以外のファイルは必要ありません。

設定：

　サウンドカード選択：
　　2つのサウンドカードまたは1つのサウンドカード、プラス、1つの USB アダ
　　プタ、または、ヘッドセット（ロジテック250/350または同等品）。　オー
　　ディオレベル設定については、トレイの中から、またはコントロールパネル
　　から、Windowsのミキサーを使ってください。　VAC（仮想オーディオケーブ
　　ル）がリスト（12kサンプルレート）されていれば、それを使っても良いです。

　　RX Input = ミキサーの録音の Line-In（受信機のスピーカに接続）
　　TX Output = ミキサーの再生のマスターボリウム（送信機のマイク入力に接続）
　　Voice input = ミキサーの録音の Mic-In（PCマイクをサウンドカードに接続）
　　Voice output = ミキサーの再生のマスターボリウム（PCスピーカに接続）

　　注：USB ヘッドセットは Voice input と Voice output として使われます。

　　これ以上の情報は（http://n1su.com/drmdv/docs/1.1/) を見てください。

　Com ポート選択：
　　設定(Settings)の中で、ComPort をクリックし、ポート番号をクリックし、
　　OK をクリックします。RigBlaster または同等のサウンドカード／コムポー
　　トインタフェースが推奨です。

　貴局のコールサインの追加：
　　設定(Settings)の中で、コールサインをクリックし、貴局のコールサインを
　　入力し、OK をクリックします。
　　注：80文字（大文字で表示）まで入力出来ますが、データのエラー訂正はあ
　　　　りません。　　3dBより低いSNRではゴミ文字をデコードさせることがあ
　　　　ります。

デジタル音声の受信：
　　同期を取る為には(数Hz以内の）非常に高精度のチューニングが必要ですが、
　　これは、マウスを使いオート又はマニュアルのチューニング手法で簡単に実
　　行することが出来ます。　ウオーターフォール信号がディスプレイのウイン
　　ドウ内に入る様に(写真：以下のウオーターフォール表示を見て下さい）受信
　　機をチューンします。　マウスポインターの「＋」を表示のどこかに動かし、
　　左クリックすれば、オートチューンします。　1.1kHz のスペクトラム・バ
　　ンド幅の水平の赤線がシフトし受信周波数に移動します。　同期はすぐに取
　　れ、音声の復号が始まります。　もし、うまく行かなければ（普通、SNR が
　　低い事によります）、マウスポインター「＋」を、信号の真ん中の2つの明
　　るい BPSK キャリアの中心に移動させ、右クリックすることにより、マニュ
　　アルチューンして下さい。

　　Frequency Acquisition (freqacq) 表示では、マウスポインターの「＋」を
　　垂直の赤線に置いて右クリックするのとちょうど同じような操作が使われま
　　す。

　　もし、RX信号が表示のバンドパス（約2kHzの幅）の中にあるなら、トランシ
　　ーバのチューニングは必要ありません。　単にマウスを使えば良いのです。
　　例えば、14.236 にチューンして、ダイアルをロックすれば良いのです。　
　　もし、信号がすぐにロックしなければ、ウオーターフォールの上で左クリッ
　　クするか、中心のキャリアの内で右クリックします。　一旦、同期すれば、
　　プログラムの AFC が送信側のドリフト（50Hz以内まで）に追随します。

デジタル音声の送信：
　　TXをクリックし、RF 出力レベルを確認します。　その時、スコープ表示
　　（写真：以下を見て下さい）を見ながら、マイクに通常の音量で話した時に、
　　適当な振れになる様にします。

　　スペースバーは、TX/RX ボタンにフォーカスが当たっている時（訳注：二重
　　枠の表示になっている時、二重枠の表示にするには、一度、クリックするか、
　　Tab でフォーカスを移動させる）PTT制御として使えます。

　　プログラムは、TX をクリックした後、最新の１～２秒の音声入力の処理に
　　おける待ち時間を見込んで、わずかな遅延を入れています。

　TXのパワー出力：　100W のトランシーバの時には 20-25W で運用して下さい。
　　注：これは重要な設定です。　「もっとパワーを」と運用する事は、歪みを
　　　　引き起こします、そして、ローパワーで運用するよりも遙かに大きく、
　　　　受信局のSNRの著しい低下を起こします。
　　　パワー出力の設定の例：
　　　　最初に、通常のSSB操作で、トランシーバが100Wのフル出力になるよう
　　　　にマイクレベルを設定します。　次に、FDMDVの「TX」をクリックして、
　　　　送信機の出力が最大で20-25Wの平均値に落ち着くように、サウンドカー
　　　　ドミキサーのスピーカまたはWAVEスライダーを調整します。　ALC動作
　　　　は表示されてはなりません。　もしALCが動作する場合は、パワーを下
　　　　げて下さい。　もし、アンプを使っているのなら、最大パワーの25%ぐ
　　　　らいに調整して下さい。　良いSメータのレポートをもらうのでなく、
　　　　もっとも高いSNRになるようにパワーを調整する事が良い結果を生み出
　　　　します。
　　　　一般に、HFのパスではSNRは早く変動します。　パワーレベルを上げた
　　　　り下げたりしてSNRを測定する時にはこの事は気を付けておいて下さい。

信号の表示：
　　解析の為に5種類の表示が出来ます。　受信時のおなじみのウオーターフォ
　　ールと送信時のマイクオーディオのスコープはデフォルトです。

　ウオーターフォール：
　　14の QPSK キャリアは中心の BPSK チューニングキャリアとともに表示され
　　ます。　無効な信号を受けて、スケルチがオープンの時は、いくらかの（訳
　　の分からない）人工的な音声（ヒス音/ポップ音/バズ音など）が聞こえます。
　　上の画像はQSBやマルチパスによるいくつかのフェードを示しています。　
　　水平のBW赤ラインのすぐ下の部分はそのような出来事がちょうど起こってい
　　る所を示しています。　表示の一番下で起こっている深いフェードではキャ
　　リアさえも見ええません。　もし信号が 3dB SNR 以下（実際、信号が消え
　　ている１番下ではそうなっていました）に落ちた時は、一時的に音声の欠落
　　が発生します。　　FDMDVは信号レベルが上がってくればすぐに回復します。
　　ウオーターフォールは RX の時のデフォルト表示です。

　SNR：
　　全てのキャリアから演算されて dB で表示されます。　高い数字であるほど
　　良い信号です。　2-3dB の範囲での復号が代表的な値です。　最大 SNR は
　　25dB です。

　SQ：
　　スライダーでスケルチを調整します。　微弱信号/低 SNR 復号にはスライダ
　　ーを下げます。　デフォルトは 50% です。
　　ヒント：弱い、または、フェーディングの状況ではこのスライダーを下げて
　　　　　　運用を！

　ALC：
　　送信信号のピークをカットしレベルを高め、平均パワーを増加させます。
　　（crest factor：波高率？を低下させます）　これは、微弱信号の場合でも
　　グッドシグナルの場合でも受信局側における SNR を改善します。　ALC は
　　送信の場合だけの機能です。
　　(注)：ALC は送信機、及び/又は、使っておればアンプパワーの調整が必要
　　　　　です。　トランシーバによる ALC の操作での受信局の SNR の悪化を
　　　　　避ける為に、送信機のパワーを低下させる必要があるかもしれません。

　Lev：
　　RX のオーディオ入力レベル（Line Input)と TX のマイク入力レベルです。

　Info box：
　　受信したコールサインを表示します。（このボックスは将来のテキストデー
　　タの為にもリザーブされています）

TX Scope －
　　マイク入力レベル。　このレベルは WinDRM/DRMDV よりも感度が良いので、
　　オーバードライビングは歪みを発生させます。　表示はオーバードライブの
　　時でも赤色に変化しません。　送信時に、信号が表示のおおよそ75%まで振
　　れる様にレベルを調整して下さい。　これは、TX 時のデフォルト表示です。
　　表示はRX時にも有効に出来ます。

Spectrum －
　　的確にチューンされた時には、赤色の縦線が BPSK のキャリアの間のちょう
　　ど中心になります。　マウスポインターをそのキャリアの方へ移動させ右ク
　　リックしてから離します。

Freqacq －（Frequency Acquisition)
　　この表示はマニュアルチューニングにも使われます。　マウスを、中心の赤
　　線の最上部のすぐそばに移動させ、右クリックして離します。（訳注：意味
　　不明？　「信号のピークのすぐ上に移動させて右クリックして離す」ではな
　　いかと思います）

Demod Phase Error/Carrier （復号 位相誤差/搬送波）
　　0、90、180、270度（QPSK)における2つの連続するビットの間の角度を表示
　　します。　良好な信号では、15点全てが中心の線上にあります、その各点は
　　1つのキャリアを表しています。　雑音の中では（ここで示しているのは信
　　号無しの状態です）角度は確定していません。　例えば、キャリア１は90度
　　ではなく81度だとすると、誤差は -9度で、表示の線は中心線から下向きに
　　-9度を表しています。　一方、キャリア2は180度ではなく211度を示していま
　　す。　誤差は+31で表示の線は中心線から上向きに+31度を表しています。

Demod - State Center Tone (BPSK)（復号 中心トーンの状態）

Demod - State Highest Tone (QPSK)（復号 最高トーンの状態）

Demod - State Lowest Tone (QPSK)（復号 最高トーンの状態）
　　上の3つの画像は最後の32個の受信ビットの角度と振幅値を示しています。
　　振幅は中心からの距離で示されますが、角度は中心に対する傾斜角で表さ
　　れます。　多重周波数分割(FDM)は差分(微分)システムなので、絶対的な方
　　位角ではなく、1つの点から他の点への角度誤差が重要です。

OS Compatibility : （互換性）
　　Windows XP, 1+ GHz CPU と 512k（訳注：512Mの間違いと思います） RAM
　　が推奨ですが、より遅いプロセッサーや、98/98meを含む他の Windows オ
　　ペレーティングシステムでも使えました。　初期のテストでは、Windows
　　Vista でも可能という互換性を示しています。
　　アップデイトは、www.n1su.com ウエブサイトをチェックして下さい。

Tips : (ヒント）
　　復号した音声にくっついてくる不要の音声でない「ノイズ」を除去するに
　　は、サウンドカードとTXのマイク入力がコモンモードノイズとRFIから妨げ
　　られない状態を確保して下さい。　トランスとフェライトビーズで隔離し
　　て下さい。　サウンドカードマイク入力は可能な限り低く保って、スコー
　　プが50%～80%の間で振れる様に、マイクに近づいて最大限の声でしゃべっ
　　て下さい。　10-15W平均（ピークパワーは充分い高いです）の低いRF出力
　　から始めて下さい。

Acknowledgement : （謝辞）
　　この、FEC 無しの QPSK FDM モデムのアイデアは、Peter, G3PLX による原
　　作に基づいています。　デジタル音声利用者は、このアプリケーションに
　　モデムコードを最適化したこの仕事について Peter に心から評価し感謝し
　　ます。 FDMDV プログラムは Cesco, HB9TLK により、C言語でWindows XP 用
　　に記述されました。　Jason, N1SU はプログラム文献とダウンロードの為に
　　 www.n1su.com ウエブサイトを主催しています。

Revision Notes :
　　Release 1.1 (23-Dec-07) は「QRG」ボタン追加、新しい「Demod」表示、
　　「TX 出力」設定情報についてのヒント、それに細かな訂正