AO-40のFECテレメトリ デコード成功
● (No.394) AO-40のFECテレメトリ デコード成功 [by JJ1WTK] (2003年 8月2日)
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(18 Jul 2003) JJ1WTK 坂本 1. AO-40のFECテレメトリ デコード成功
(27 Jul 2003) JH4XSY 岩本 2. Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
(29 Jul 2003) JJ1WTK 坂本 3. Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
(29 Jul 2003) JA1OGZ 金子 4. Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
( 2 AUG 2003) JJ1WTK 坂本 5. Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
( 2 AUG 2003) JF6BCC 今石 6. Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
( 2 AUG 2003) JJ1WTK 坂本 7. AO-40のFECテレメトリ, StaRCV
( 3 AUG 2003) JH4XSY 岩本 8. Re: AO-40のFECテレメトリ, StaRCV
( 3 AUG 2003) JJ1WTK 坂本 9. Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
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Subject: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
From: "JJ1WTK, Kazu Sakamoto"
Date: Fri, 18 Jul 2003 00:25:24 +0900
JJ1WTK 坂本です jamsat-bbへのポストは3年ぶりくらいになります
AO-40で週末を中心に続けられている、FECテレメトリの受信・デコードに
ようやく成功しました。
FECテレメトリをデコードしようとしても、現時点ではG3RUHのPhase3 400bpsPSK
デモジュレーターのようなハードウェアデモジがありませんから、サウンドカー
ド内蔵のPCを使って、KA9Q Phil Karnが彼のWebで公開しているC言語で書かれた
ソフトウェアのデモジが唯一の方法になります。そのため、私の実験は PCに
HDDを増設して、初めてのLinuxをインストールするところから始まりました。
( JE9PEL/脇田 補足. )
( 要するに、Windows-xx の AX.25プロトコル ではなく、)
( LINUX の FECプロトコル に従っているテレメトリ。 )
なぜ、AO-40でFECテレメトリの実験が進められているのか、というと、
長くなりますが、もうちょっと説明させてください。
FECという受信側での誤り検出・誤り訂正が可能な符号化技術を取り入れることで、
受信側のG/Tが少々悪くても（耳が悪くても...）、あるいは、回線状況が悪くても、
全体としてはもっとエラーフリー（伝送誤りが少ない）に近い通信を可能にしよう、
ということです。
AO-40で回線状況が悪い、というのは、
1) 現在のAO-40は、スピン安定による姿勢制御を行なっているので、スピンフェー
ジングが避けられない。（ドップラー効果とは別のことです）
2) 現在の主力ダウンリンクであるS2バンドの場合、衛星上でS2送信アンテナ
（5ターンのヘリカルです）の斜め45度くらいのところに400Nキックモーターの
噴射ノズルがあり、これによるシールド効果のため、スクイント角が35〜55度く
らいのところで、ダウンリンクの信号強度が落ちてしまう。
3) 非FECのテレメトリの場合、4バイトの同期コードでブロックの開始を検出す
るので、1)と2)の影響により、同期コードを取りそこなうと、それだけで512
バイトのブロック全部がゴミになってしまう。あるいは、512バイトの送信中
（約10秒）に信号強度が落ちてPSKデモジのロックが外れてしまった場合にも、
ブロック全部がゴミになってしまう。
というような問題点があるので、エラーフリーを目指した努力が続けられてい
るわけです。
3 は、CubeSat のデジタルの場合にもあてはまるんじゃないでしょうか？ SRLLは
面白そうですね。 また、RUDAKも、AX.25を止めてFECを導入したらもっと効率的
ではないかと思います。
さて、本題に戻って、私が実験した機器構成は
60cm dish + 2mへのダウンコンバーター + 同軸(5D-FB) 5m + FT-736 + サウン
ドカード内蔵のPC です。
このPCは、普段は Win98が動いており、WinChip2 というマイナーなPentium互換
のMMXクラスのCPUで、クロックは233MHzです。決して速くはないPhtml
また、W4SM Stacy Millsの P3Tも、G3RUHのADCアップグレードに対応して
ビットストリームを受け取ってデコードできるように改良版が作られており、
現在、ファイナルのベーターテスト中ということです。
最近、開発のペースが速いな、と思っていたら、今月末の週末は、AMSAT-UKコロ
キウムがあるからのようです。
また、FECのデコードについては、OE1VKW ViktorさんのWebページが参考になり
ます。 http://cacofonix.nt.tuwien.ac.at/~oe1vkw/fectest/fectest.html
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Subject: Re: AO-40のFEC テレメトリ デコード成功
From: Hiroshi Iwamoto
Date: Sun, 27 Jul 2003 10:31:33 +0900
岩本 JH4XSY/1 です。
昨日の昼過ぎからビーコンを受信。FECテレメトリのデコードに成功しました。
KA9Qのコードをmakeしたのですが，rec相当のプログラムが見付からなかったので
WindowsでFECテレメトリをデコードできるソフトを探し出しました。
http://www.amsat.org/amsat/sats/ao40/ao40-tlm.html
にあるVP9MU，Paul Willmottさんの FEC Block to A Block Reconstructor です。
AO40RCV(v1.42)が同梱されていて，Data Loggingするフォルダに
*.rawと*.fecの２種類のデータが出力されます。
*.fecファイルがFECブロックの生データで，
FECRecon.exeを使って *.fec -> *.TLM 変換すれば，
P3T.exeでReplay可能になります。
受信設備は HG2424G + 2mへのダウンコンバータ + FT-736 です。
At 00:25 03/07/18 +0900, JJ1WTK wrote:
>FECという受信側での誤り検出・誤り訂正が可能な符号化技術を取り入れることで、
>受信側のG/Tが少々悪くても（耳が悪くても...）、あるいは、回線状況が悪くても、
>全体としてはもっとエラーフリー（伝送誤りが少ない）に近い通信を可能にしよう、
>ということです。
ＦＥＣの効果は絶大で，AO40RCVで受信した５３ブロックのうち
CRC OKはゼロでしたが (^^; 誤り訂正することで１２ブロック復元できました。
A HI, THIS IS AMSAT OSCAR-40 2003-07-26 03:24:52 #0A3A
+--------------------------------------------------------------+
| RECONSTRUCTED FROM DECODED FEC BLOCK |
+--------------------------------------------------------------+
.....
.....
ちょっと感動です。
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de 岩本 啓(ひろし)
http://www.asahi-net.or.jp/~sx7h-iwmt/jh4xsy/
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Subject: Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
From: "JJ1WTK, Kazu Sakamoto"
Date: Tue, 29 Jul 2003 02:29:50 +0900
JJ1WTK 坂本です
岩本さん JH4XSY/1 の
>
> AO40RCV(v1.42)が同梱されていて，Data Loggingするフォルダに
> *.rawと*.fecの２種類のデータが出力されます。
>
> *.fecファイルがFECブロックの生データで，
AO40Rcvのv1.42は、Windows上で、非FECとFECの両方に対応できるのですね。
それは朗報だと思います。特別にハードウェアを揃えなくても、サウンド
カードが使えるPCだけでよいわけですから。
私のほうは、Linuxで動かす KA9Q の ao40prototype はちょっとお休みして、
G3RUH の 400bps PSK デモジュレーターに、ADCを内蔵するアップグレード改造と、
それに対応してデコーダのほうもWindows上で動かす W4SM の P3T v2.0に更
新しました。
ただ、これだと、非FECとFECに同時には対応できないので、少々困ってました。
G3RUH の 400bps PSKデモジュレーターにADC（アナログ−デジタルコンバーター）
を内蔵する改造のことですが、私の場合、作業に２時間、調整に40分でした。
そのあとAO-40がAOSするのを待ってFECテレメトリのデコードに無事に成功しました。
ADCといっても、正体は PICチップで、G4JNTがプログラムした PIC16C71です。
18ピンのチップですが、9ピンと10ピンは使わないのでチョン切ってしまって、
16ピンのDILソケットに差すところが面白いです。
調整は、ADCアップグレードキットの手順書に従ってあらかた済ませ、仕上げは、
P3Tの ADC キャリブレーションという機能で出力を「128」に合わせ込むのが簡単
です。
それから、G3RUHの400bpsPSKデモジは、FECに対応するためのADCアップグレード
をしても、スイッチひとつで、標準（非FEC）に戻せます。
ところで、AO40Rcv(v1.42)って、異常に遅くないですか？
Reading Blockのインジケータが、左端から右端まで行くのに、17秒くらい掛ります。
この時間は、１ブロックの時間、非FECなら約10秒強でないといけないはず。
V1.40では、そのように軽快に動きます。
FECにも対応させるため、重くなっているんでしょうか。 でも、そうだとすると
ブロックを処理しきれないで捨ててしまう分が出ているはず。
> ＦＥＣの効果は絶大で，AO40RCVで受信した５３ブロックのうち
> CRC OKはゼロでしたが (^^; 誤り訂正することで１２ブロック復元できました。
確かに、FECの効果はすごいものがあります。
非FECのハードウェアデモジではロックしないうちから、FECではちゃんとデコー
ドできますし、先週は、MAが248くらいのときの、SQ（スクイント角）が90°を
超えてもデコードできていました。 このくらいなら、今後、衛星の姿勢が悪く
なって、SQが悪く、かつ距離が遠いような時期で、どのくらい使えるかが楽しみ
です。また、火星行きのPhase5-Aでも期待が持てそうです。
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Subject: Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
From: Akira Kaneko
Date: Tue, 29 Jul 2003 05:07:48 +0900
坂本さん、おはようございます。
昨日、Ｇ３ＲＵＨのデモを見てきました。
> G3RUH の 400bps PSK デモジュレーターに、ADCを内蔵するアップグレード改造
> と、それに対応してデコーダのほうもWindows上で動かす W4SM の P3T v2.0に
> 更新しました。
> ただ、これだと、非FECとFECに同時には対応できないので、少々困ってました。
実は、Ｇ３ＲＵＨのデモを見ましたが、特に切り替えている様子はなく
画面でのＰ３Ｔの動きをみたところ、Ａ−ＢＬＯＣＫの非ＦＥＣとＦＥＣは
交互にデコードし、その様子をＰ３ＴのＲＡＷ ＳＴＡＴＵＳもだしており
非ＦＥＣはＦＡＩＬしており、ＦＥＣは完全復元できていました。
受信設備はなんと、Ｇ３ＲＵＨはパッチＡＮＴのみで2時間ＡＮＴを動かさず
デコードしており、更にＮＯＩＳＥを加えてもデコードしていました。このとき
はＳＱＡも最高によいときでした。そのなかでも３００ｂｌｏｃｋなのか
ＣＨなのか単位不明ですが、修正しても出力させていました。効果は絶大で
した。
私も手に入れてきましたので、8月中に作ってみます。
なお、ＰＡＴＣＨ ＡＮＴだけでＳＳＢ局の交信が受信できるとは驚きです。
何ゆえ、ＤＩＳＨやＢＢＱがいるのかなとど冗談交えて会話していました。
坂本さんには、直接画面を別途お送りします。
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Subject: Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
From: "JJ1WTK, Kazu Sakamoto"
Date: Sat, 02 Aug 2003 00:41:49 +0900
JJ1WTK 坂本です
その後、いろいろとやっていてわかったこと(自己フォロー)と、訂正をしに出て
きました。
まず１番目、私が、
> G3RUH の 400bps PSK デモジュレーターに、ADCを内蔵するアップグレード改造
> と、それに対応してデコーダのほうもWindows上で動かす W4SM の P3T v2.0 に
> 更新しました。
> ただ、これだと、非FECとFECに同時には対応できないので、少々困ってました。
と書きましたら、AMSAT-UKコロキウムで、James G3RUHの FECテレメトリの受信
デモを見て来られた金子さん JA1OGZから
> 実は、G3RUHのデモを見ましたが、特に切り替えている様子はなく
> 画面でのP3Tの動きをみたところ、A-BLOCK非FECとFECは交互にデコードし、
この点、金子さんのコメントの通りでした。Jamesのマニュアルに、MAX232への
入力として、ADCからの出力と、シリアライザー(U24の13ピン)の出力をSWで
切りかえるようにしてもよい、という記述があるので、
てっきり G3RUH 400bps PSKデモジ に ADCアップグレード改造をし、P3T側では、
モデムタイプとしてADCを選択しているときは、非FECテレメトリには対応できない
と思い込んでしまいました。
金子さん、コメントありがとうございました。
今、Orbit1264 を聞いていますが、昨日のFECテレメトリを受信していた設定のま
まで、今は通常の A,E,A,K,,,の順に送信している非FECのテレメトリをちゃんと
受信できています。 設定とは、モデムタイプ=ADC、Baud Rate=9600です。
P3T(v2.0)には、ADCアナリシスというウィンドウがあります。
ADCモードで受信しているときは、スペクトルが+64と-64を中心にして
きれいな２山に分かれます。いかにも、２値という感じです。
入力がノイズだけのときは、0を中心とした富士山型の１山分布でした。
次に、サウンドカード＋WindowsでFECテレメトリを受信できる AO40Rcv(V1.42)
について、私が、
>
> ところで、AO40Rcv(v1.42)って、異常に遅くないですか？
> Reading Blockのインジケータが左端から右端まで行くのに17秒くらい掛ります。
異常に遅くて変な動きをしているように最初は思えたのですが、しばらく動かして
いたらわかりました。非FECのAブロックと、FECのAブロック(本当は、今のとこ
ろFECの場合は、ブロックという定義がまだされてないのですが)が交互にAO-40
から送信されてくるので、これをペアにして受信しているようです。
ペアにするなら、非FECの10秒強とFECの13秒、アイドルの2秒の計25秒くらいの
周期で画面表示してくれればいいのに、そうじゃないから違和感を持ってしまい
ました。
AO40Rcv(V1.42)は、FECテレメトリに対応してはいますが、オンラインで画面に
出てくるのは従来の非FECだけで、FECの方は、岩本さんの説明にあったように
*.fecというファイルに書き出されるだけです。fecreconで処理して、オフライン
で見ることになります。
*.etm というファイルも出てくるんですが、これ、何でしょうね？
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Subject: Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
From: Yoshihiro Imaishi
Date: Sat, 02 Aug 2003 10:19:30 +0900
JF6BCC 今石です。
私も今朝のパスから、AO40RCV の ver 1.42 を使ってテレメトリの受信に挑戦
しています。
At 2003/07/27 10:31:33 Hiroshi Iwamoto wrote:
> 岩本 JH4XSY/1 です。
中略
> http://www.amsat.org/amsat/sats/ao40/ao40-tlm.html
> にあるVP9MU，Paul Willmottさんの FEC Block to A Block Reconstructor です。
> AO40RCV(v1.42)が同梱されていて，Data Loggingするフォルダに
以下略
今朝確認した時は、上記のタイトル通りのリンクでしたが、今見ましたらそ
れが消えて、「DGrabber by Paul Willmott, VP9MU」ってのに変わってます。
1.42 の AO40RCV が同梱されているのはこれですね。
At 2003/08/02 00:41:49 JJ1WTK, Kazu Sakamoto wrote:
> 非FECのAブロックと、FECのAブロック(本当は、今のとこ
> ろFECの場合は、ブロックという定義がまだされてないのですが)が交互にAO-40
> から送信されてくるので、これをペアにして受信しているようです。
確かにそうみたいですね。で、１ブロック受信しての CRC チェックの結果が
今までなら赤 (Bad) か緑 (OK) で表示されていた訳ですが、これが殆どの場合
に緑 (CRCC OK) になるのは、きっと FEC 側の補正が効くからなのかな、と思っ
ています。アンテナの方向さえしっかり合わせておけば、ほぼ 100% CRCC OK
になるので驚きです。
> ペアにするなら、非FECの10秒強とFECの13秒、アイドルの2秒の計25秒くらいの
> 周期で画面表示してくれればいいのに、そうじゃないから違和感を持ってしまい
> ました。
オリジナルの開発者 AE4JY は既に開発から手を引いていますし、この 1.42
は VK5HI がソースコードを見て改造した版だそうですので、とりあえず UI に
は手をつけずに FEC に対応させただけなのかも知れませんね。
> *.etm というファイルも出てくるんですが、これ、何でしょうね？
正式版では .raw に生受信データ、*.tlm に CRCC OK だった分のデータが吐
き出されてましたね。これと同じで *.fec が FEC の生データ、*.etm が FEC
で CRCC OK だった分のデータじゃないでしょうか？。中身をみた感じではそう
じゃないかと…。
では。
- -
Yoshihiro Imaishi 今石良寛 - 福岡県北九州市
JF6BCC/KH2GR
http://plaza16.mbn.or.jp/~palau/
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Subject: AO-40のFECテレメトリ, StaRCV
From: "JJ1WTK, Kazu Sakamoto"
Date: Sat, 02 Aug 2003 23:42:33 +0900
JJ1WTK 坂本です。
> *.etm というファイルも出てくるんですが、これ、何でしょうね？
*.raw と *.etm をよく調べてみたら、１ブロックあたり 512バイトで
記録しているのが *.rawで、AO-40から降りてくるときは 512バイトの
後ろについている2バイトのCRCまで落とさずに514バイトで記録しているのが
*.etmのようです。
次に、JF6BCC 今石さんの、
>
> 今朝確認した時は、上記のタイトル通りのリンクでしたが、今見ましたら
> それが消えて、「DGrabber by Paul Willmott, VP9MU」てのに変わってます。
> 1.42 の AO40RCV が同梱されているのはこれですね。
この分野は、いま Hotな分野であるらしく、amsat-bbによると、FEC関係の
Webページが新設されています。
http://www.amsat.org/amsat/sats/ao40/fec.html
W4SM の P3T(V2.0)や、OE1VKW Viktorさんのページに触れられてないのが
ちょっと手落ちだと思われます。
そして、AO40Rcvに代わるサウンドカード利用の Win32ソフトウェアが新しく
リリースされています。 Paul Willmott, VP9MU の StaRCV 1.0.0というのが
それです。 ただし、対応するWindowsのバージョンに XPが入ってませんが。
StaRCV..地上局('Sta'taion)用の AO40'Rcv'を踏襲したソフトウェアという
意味なんだそうです。日本語での読み方は、（ステイレシーブ）でしょうか。
まだ、極めて基礎的な部分の機能のみで、FECと非FECに対応して
キャプチャーはできるが、デコード機能は未だだそうです。
また、AO40Rcvと共存可能だそうなので、面白いことができるかもです。
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Subject: Re: AO-40のFECテレメトリ, StaRCV
From: Hiroshi Iwamoto
Date: Sun, 03 Aug 2003 00:20:04 +0900
岩本 JH4XSY/1 です。
At 10:19 03/08/02 +0900, JF6BCC wrote:
> 今朝確認した時は、上記のタイトル通りのリンクでしたが、今見ましたら
> それが消えて、「DGrabber by Paul Willmott, VP9MU」てのに変わってます。
> 1.42 の AO40RCV が同梱されているのはこれですね。
情報ありがとうございます。
早速ダウンロードしましたが，DGrabber の使い方が？で悩んでいます。(^^;
fecrecon は使い易いのですが，オフラインでAブロックしか処理出来ないです。
At 00:41 03/08/02 +0900, JJ1WTK wrote:
> *.etm というファイルも出てくるんですが、これ、何でしょうね？
配布ファイルのドキュメントに記述がないので，ダンプしてみました。
テキストファイルで，次のような内容が続いていました。
HI, THIS IS AMSAT OSCAR-40 2003-08-02 01:30:26 #0A49
+--------------------------------------------------------------+
| Hgt: 55230 km Lon: 94 Lat: 4 ALON: 1 ALAT: -1 |
+--------------------------------------------------------------+
.（以下バイナリ）
こちらもわかりません。(^^;
BTW
8/3日はPCを2台用意，AO40RCV v1.42 で受信しながら ao40prototype をテストしました。
懸案事項であった rec相当コマンドは，下記URLにて get。
http://www.amberdata.demon.co.uk/bplay/
約26秒ごとに「RECONSTRUCTED FROM DECODED FEC BLOCK」な結果が
リアルタイムに端末に出力されました。
FEC のデコード結果の表示は，AO40RCV のインジケータがゆっくり右に動いて行き
CRC OK 出た瞬間に出力されていました。
FEC をリアルタイムでデコード出来るようになりましたが，viewer にはファイル渡し。
リアルタイムで FEC をデコード・内容表示するには，
G3RUH のデモジュレーター +P3T v2 しかないのでしょうか...
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de 岩本 啓(ひろし)
http://www.asahi-net.or.jp/~sx7h-iwmt/jh4xsy/
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Subject: Re: AO-40のFECテレメトリ デコード成功
From: "JJ1WTK, Kazu Sakamoto"
Date: Sun, 03 Aug 2003 01:49:26 +0900
JJ1WTK 坂本です
JH4XSY/1 岩本さんの、
> FECをリアルタイムでデコード出来るようになりましたが，
> viewerにはファイル渡し。
まだ、方法はあります。ao40prototype の一連の最後が p3_decode の stdout
をファイルに落としている形になっていると思いますが、その代わりに、あるい
は tee で、OE1VKW Viktorさんの phase3d に流し込めばいいです。
ただし、p3_decodeは stdoutをブロックごとに flushしてくれてないので、
リアルタイムにするにはちょっとソースをいじる必要があります。
> リアルタイムでFECをデコード・内容表示するには，
> G3RUHのデモジュレーター+P3T v2しかないのでしょうか...
いま、G3RUHデモジ(+ADCアップグレード）+P3T（V2.0) と
StaRCVをパラで動かしています。
StaRCVでも、AO40Rcvのように Waterfallが出てきて（ちょっとチャチですけど）
その横で、FECでも非FECでも、一応、表示は出てきます。チャンネルごとの
デコードは、多分将来、Statusのタブのところに出てくるのでしょうが、ここは
今は何も出てきません。将来、といってもそう時間はかからないでしょう。
ただ、非FECテレメトリのデコード率は、G3RUHモデムでは CRC OKになるのに、
StaRCVでは NGになることが多いです。AF入力レベルの調整が必要？
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