WiSP SoundModem and HW_VSP3
● (No.970) WiSP SoundModem and HW_VSP3 (2017年10月9日)
HardTNC, SDR を使わずに、WiSP, SoundModem, VSP3 のみで衛星信号を受信送信
する方法を、うまくいかなかった例も含め、ここに時系列で紹介していきます。
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From: Andy UZ7HO
To: JE9PEL
Date: Sat, 7 Oct 2017 06:38:58 +0300
Finally I got it!
WISP32 does not work correctly with VSPE driver, I replaced it with
HW_VSP3. Soundmodem does not support KISS over COM port, only TCP/IP
operations. HW_VSP3 driver emulates a bridge between COM and TCP.
I added "Full-Duplex" option to the main version of HS_Soundmodem 019,
you can find the "Full-duplex mode" check box in the "Modem" settings.
This option is configured separately for two channels.
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仮想バーチャルCOMポートを、VSP_Manager を使って作成した。これで、WiSP を
TNC を使わずにサウンドカードで動作させる道が開けた。(Windows 10, 64bit)
これに先立ち、UZ7HO局が使用しているという HW_VSP3 をインストールしてみた
が、自局環境ではこのソフトを保存終了することができなかった。以前 Win8.1
で VSPM を使ったことを思い出し、Win10上でも VSPM をインストールした次第。
My_HP No.853, 951
TNC, SDRを使わずに HSM受信はできた。(2017.10.9) しかし、MSPE にデータが
入らず送信動作に入らない。COM設定が逆かもしれない。(逆にしても変化なし)
TS-790S
WiSP3215
VSP-Manager103
HS_SoundModem0.19b, Full-duplex mode
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WiSP は、仮想バーチャルソフト VSPE, VSPM とは相性が悪い という情報があり、
確かにどちらもうまく機能していないようなので、両者をアンインストールして
仮想実験を振り出しに戻した。 唯一、相性が良いと言われている HW_VSP3 を、
再インストールした。手順の問題かと思うが、設定保存終了することができない。
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別の Windows10, 64bitデスクトップPCでは、HW_VSP3 を難なく認識し、仮想COM
ポートを生成することができた。My_Windows10, 64bitノートPCでは何故､インス
トール出来ないのであろうか。これはセキュリティやファイアウォールの問題か？
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Received using "WiSP SoundModem and HW_VSP3" by JA0CAW on 11 Oct 2017.
理論的には自局(JE9PEL/1)でも、これと同じように受信送信できるはずである。
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Successful "WiSP SoundModem and HW_VSP3"
まず、HW_VSP3 のインストールですが、自局環境 (Windows10, 64bit, English)
では先に述べたように、なかなかインストールができず、ずっと悩んでいました。
以前から、英語版 Windows10上で日本語ソフトが起動できない時は良く知られて
いる ｢Locale Emulator｣ を使い､起動できるようにしていました。この HW_VSP3
は外国ソフトです。まさかと思いましたが、半分ヤケになり ｢Locale Emulator｣
を経由してみたところ、見事に HW_VSP3 は動作しました。不思議です。WiSP と
連携させるには、さらに多少の手順が必要なので、ここにまとめておきます。
1. HS_SoundModem Ver0.19 を最初に起動する。
Settings - Modems - Full dupplex mode にチェックを入れる。
Settings - Devices - KISS Server Port: 8100 とする。
2. HW_VSP3 を、｢Locale Emulator｣ 経由で起動する。
右クリック → ロケールエミュレータ → プロファイルで実行
3. HW_VSP3 を初期設定する。(初期設定は最初だけ。次回からは自動的に有効)
Virtual Serial Portタブ
- Port Name: COM4, IP Address: 127.0.0.1, Port: 8100
Settingsタブ - Create VSP Port when HW VSP Start-up
Purge Buffers when Port is Opened
Connect to Device even if Virtual COM is closed
この三つをチェックして、下段の Connect Save Settings to INI file を
押す。Virtual Serial Portタブに戻って下段の Create COM ボタンを押す。
しばらくすると、中段の VSP Status: Created, LAN Status: Connected
と変化し、HS_SoundModem Ver0.19 との接続が完了する。
4. WiSP(GSC) を管理者モードで起動する。(My_HP No.969)
GSC - Setup - Satellite Setup - FalconSAT3 - Edit - TNC Settings
- Port: COM4, TNC Type: None
5. 完了。あとは衛星の飛来を待つばかり。
実験では、GSC - Tracking - Run Pass として、受信保存済み.wavファイル
を読み込ませた。次は、以上の流れ図。
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"WiSP SoundModem and HW_VSP3" uploading
hardTNC, SDR 無しで、SoundModem と VSP3 のみで衛星信号の直接受信はできた。
MSPE にもデータが入り、送信動作に入っている。しかし、最後の最後に Rig に
送信信号が入っていかない。やはり予想どおり何か策が必要だ。(15 Oct 2017)
保存.wavファイルでは ｢送信｣ ができた!!!
SoundModem のデバイス設定で送信チェックを入れ忘れていた!
SoundModem - Settings - Devices - PTT Port - COM2
この COM2 は、UISS の送信時にも設定した COMポートである。
これで恐らく、衛星にも直接送信できるだろう。
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VSP3 Uplink System
Subject: PTT COM port
From: Mineo Wakita
To: Andy UZ7HO
Date: Thu, 19 Oct 2017 19:34:48 +0900
I can now do transmission operation when I check "Dual PTT"
ie, "SoundModem - Settings - Devices - PTT port - Dual PTT".
When do you check "Swap COM pins for PTT" ?
Re: PTT COM port
From: Andy UZ7HO
To: Mineo Wakita
Date: Thu, 19 Oct 2017 14:11:28 +0300
Hi Mineo!
Normally for the port A the RTS pin is used, for port B is DTR pin.
The "Swap COM pins" option swaps these pins.
注 RTS: Request To Send, 送信要求
DTR: Data Terminal Ready, データ端末レディ
【FalconSAT-3 衛星を追う①】JE1CVL
http://blog.goo.ne.jp/je1cvl/d/20171209
◆FalconSAT-3 は、CubeSat、MicroSat よりはるかに大きい衛星です。それなり
の性能を持っているはずです。デジピーターのほか、ブロードキャストと BBS
の中継器(サーバー)を積んでいます。ブロードキャストと BBSにアクセスする
には「WiSP」というソフトを使います。このソフトは、WinXP の時代あるいは
それ以前から衛星BBS通信用に開発されたソフトです。 Win10 の環境下でも使
えることが確認されています。JE1CVL は、WinXP_PC に WiSP をインストール
し、ハードTNC である TASCO の TNC-505 を使って、ブロードキャストと BBS
のアクセスに成功しています。
◆残る課題は、ソフトTNC (PC内蔵のサウンドカードを使ったTNC) を使ったアク
セスでした。その後取り組んで来ましたが、BBS へのアクセスにはまだ成功し
ていません。BBS へのアクセスの前段として、衛星に自分の電波が届いて中継
されて帰ってくるかを確認をすることにしました。それは High Speed Sound_
modem と UISS を使ったデジピーターへのアクセスです。2017年12月8日 深夜
のパスで一応2つデジピートしたことを確認しました。JE1CVLは、FalconSAT-3
衛星に認識されたことになります。
◆以下、ここまでの概要をまとめておきたいと思います。
◆まずソフトTNCを使う形の WiSP の設定、｢HS Soundmodem +VSP+ WiSP」という
形になります。この設定方法については「FalconSAT-3 WiSP VSP Soundmodem_
Setup - You Tube｣ にという動画「ここ」で紹介されています。このとおりに
設定すれば Win10環境下でも必ず動きます。ここで「VSP」は バーチャルシリ
アルポートという別ソフトです。いわゆるPC内部のソフト間で、データをやり
とりする仮想ポートを使います。
【FalconSAT-3 衛星を追う②】JE1CVL
http://blog.goo.ne.jp/je1cvl/d/20171210
◆全ての設定を確認し、衛星に向けて電波を出しました。届いているのは間違い
ないですが、デジピートしません。電波が届いているのは間違いないというの
は、前述のとおり WinXP_PC とハードTNC では実現している訳で、電波を出し
ている条件は同じだからです。
◆上がらなかった理由の結論としては、サウンドカードのレベルの問題でした。
レベル調整の実験を地上局同士 UISS で、APRS Digi信号を出し確認しました。
◆幸い直線で 2.5km のところに JH1OKL局が居て、ほぼ同じシステムで Falcon_
SAT-3 への Digiアップに挑戦しているのです。双方 HS Soundmodem＋UISS で
電波を出し、音声レベルによるデコードの状況を確認しました。再掲画像は、
衛星へのデジに成功した時の Speakerレベルです。JH1OKL局との実験でも、80
以下に下げると OKL局側で JE1CVL の信号が見えません。キャリアーは入るの
ですが中身が見えないということで、つまり変調が乗っていないのです。当然
衛星に向けても Speaker のレベルが低いと変調が乗らず、Digi しないという
ことになります。今後もさらに適切なレベルを探ることになります。
◆しかし、このレベルをもっと具体的に調べる方法があります。道具を使うので
す。つまり「オシロスコープ」そして使っているリグが 9600baud の入力レベ
ルをどれくらい要求しているのか、リグのデータシートで確認し規定値に収ま
るように Speakerレベルを調整します。
◆『オシロによる測定方法』
PCのSpeaker OUT を測定すべき端子とします。インターフェースからPCのデー
タソケット(たいがい裏側にある MiniDIN6ピン) に行っている 1番ピンが測定
端子となります。JE1CVL のリグ「FT-847」のデータシートを見ると ここには
｢40mVpp(10kΩ)｣ の入力が必要と書いてあります。
◆リグには接続しないで UISS を送信状態にし、ここに出て来る電圧と波形をオ
シロスコープで確認します。FT-847 の場合は上記の数値になるようにSpeaker
出力レベルを調整すれば良いことになります。
◆オシロの測定は、アイパターンとします。
Speakerレベルによる出力電圧を、デジタルオシロを使って測定しました。
◆アイパターン (eye pattern,アイダイアグラム,eye diagram) とは、信号波形
の遷移を多数サンプリングし、重ね合わせてグラフィカルに表示したものです。
パターンを組み合わせた表示が eye（アイ, 英語で目）に見える事から、アイ
パターンと呼ばれるようになりました。波形が同じ位置(タイミング・電圧)で
複数重ね合っていれば品質の良い波形であり「アイが開いている」と言います。
逆に波形の位置(タイミング・電圧)がずれている場合は品質の悪い波形であり、
ジッターが悪くなります。アイパターンを確認することにより、縦の高さや横
の幅からタイミングマージンや電圧マージンを一度に評価することが出来ます。
◆JH1OKL局との情報交換⇒『昨夜のパスですが、久下さんの送信波形が見えまし
たが、トンガっています。つまり、上下は変調かかっていましたが、中心部は
かかっていないAMのキャリアのようです。私の電波もUISSだとそうなってしま
います。WiSPだと綺麗な台形になりますが、昨夜は受信ができず、送信もでき
ませんでした。（中略）とりあえず、台形の波形が見えるように調整すること
が先ですかね。』
◆JH1OKL局は、SDR＃でJE1CVLの信号を受信し、波形を見てくれたのです。
｢SDR＃は便利ですよ～｣ は OKL局の弁。
◆Speakerレベルによって Digiするしないが決まることになりますが、ブラジル
のPY4ZBZ局がレベルの紹介をしています。｢上 Alto アルト スペイン語 高い｣、
｢真ん中 OK 英語｣、｢下 Baixo バイスー ポルトガル語 低音｣
【FalconSAT-3 衛星を追う③】JE1CVL
http://blog.goo.ne.jp/je1cvl/d/20171212
http://blog.goo.ne.jp/je1cvl/d/20171214
◆ソフトTNC環境で衛星に電波を送り、BBSから応答がありました。ソフトTNCで
初めて衛星にアクセス出来たことになります。
◆ソフトTNC、BBSから応答がありますが､メッセージを上げることが出来ません。
メッセージを上げられない症状はハードTNCの場合と全く同じです。まだ何か
原因があるようです。UISS はデジします。とは言いながら「数打ちゃ当たる」
状態で、一発では上がりません。
【FalconSAT-3 記録】JE1CVL
http://blog.goo.ne.jp/je1cvl/d/20171223
◆2017年12月22日(金)深夜00:02JSTのパスで、メッセージが連続で 3つ上がりま
した。今までどうしても上がらなかったのですが､不思議と言えば不思議です。
このパスをもって、 ｢WiSP Soft TNC Complete｣ としておきたいと思います。
◆原因とまでは言えませんが、幾つか考えられることがあります。
①｢FalconSAT-3 BBS の受けが良くなった｣ ここで、この衛星の BBSサーバー
の リロード作業が行われ完了していることから、その要因も考えられます。
② ｢送信パワーを上げた｣ 今まで衛星の負荷を考え控えめにしていましたが、
一応FT-847の最大にしました。
③ ｢Speakerアウトレベルを上げた｣ FT-847 の 9600baud入力電圧は、かなり
高い電圧を要求されていると思われるので、最大の「100」に上げました。
｢思われる｣ としたのは、リグのマニュアルに表記がないからです。
｢40mV p/p 10kΩ｣ と表記があることはあるのですが、これは 1200baudの時
のことを指し、9600ではもっと必要なはずと判断しました。
④CALSAT32 のリグコントロールを「衛星固定」から「送信固定」にした。
衛星固定では送信周波数も動かす訳ですので、衛星側でアップ信号を旨く
捉えられない可能性があると判断したためです。送信固定として送る側の
周波数を変えないでアップ信号を送る状態にしたことになります。
なぜ「衛星固定」にしていたかと言いますと、AO-85 と AO-91 の FM交信
では、衛星固定で旨く行っているからです。
◆↑考察が必要：FalconSAT-3 へのアップ周波数は、｢145.840MHz FM｣ ですが、
この周波数でアップした場合、衛星は高速で飛行しているため、近づいて来る
ときはこの周波数より高く受信せざるを得ない訳です。そこで、衛星側で常に
｢145.840MHz｣ で受信出来るよう、地上側で あらかじめドップラーを見越した
周波数を送れば、衛星は常に「145.840MHz」を受信出来ることになります。
そんなことをする必要はないというのが「送信固定」となりますが、衛星では
｢FM｣ の帯域を広く取ってあるので、そんなことをする必要がないのかどうか
の考察が必要です。
【FalconSAT-3 Try局】 私の所属している ｢奥武蔵アマチュア無線クラブ｣ の
一員であるJH1OKL局が、ここでBBSへのメッセージアップに成功しましたので、
紹介しておきます。リグは ｢TS-2000｣。データ端子への 9600baud入力PCから
のSpeaker出力）は ｢2V」要求されているということで、PCにサウンドカード
を後付けして対応したとのことです。システムは、いわゆるソフトTNC ...
「High Speed Sound modem ＋ HW_VSP ⇒ WiSP｣
WiSP の設定はセオリー通り。当初上がらなかった要因は、やはり リグへの
入力電圧 (PCからのSpeaker出力電圧) だったようです。UISS で波を出して
SDR#で受信し、波形確認などもして対応してきたようです。今日(12月23日)
シャックを訪問する予定ですので、さらに詳しくレポートしたいと思います。
◆午前中訪問して来ました。お互いにレクチャーし合い、WiSPの理解かなり進み
ました。一遍に 8個ものメッセージアップをした訳ですが、過去に作ったもの
が全部残っていたので、自動で上がってしまったようです。今後は不必要なも
のは削除し、必要なものだけ用意しておく方針を確認しました。 TS-2000への
Speaker出力電圧が､内臓のオンボードサウンドカードでは低いので、後付けの
サウンドカードを用意。 サウンドブラスターZ「Model SB1500」、アマゾンで
9,980円。 BIOSでオンボードを切り離して使用（両方一遍には使えないので）
このサウンドカードに変えてTryしたら直ぐ上がるようになったとのことです。
【PC Skills】Skills：技量・腕前
◆「サウンドカードをネットで買って、PCの蓋を開け、PCI Express ソケットに
取り付け、オンボードサウンドカードをBIOSで切り離す」。このような作業は、
かなりPCの知識がないと出来ない。しかし常日頃からPCに親しみ、無線と実験
を繰り返すことによってスキルアップは可能だと思えます。それと人工衛星を
追うための基礎知識も必要で、FalconSAT-3衛星を追うということは､衛星通信
の総合力が求められるのでないかと思っています。さらにそこには衛星通信の
基本的なシステムが組み込まれた「WiSP」というソフトがあることになります。
｢難しい複雑｣ という先入観は禁物で、｢やれば出来る｣ 精神で臨めば、達成は
可能と思っています。
【FalconSAT-3】この衛星には「Digipeater」が積んであります。WiSP を使わな
いでデジピーター通信が楽しめます。当局このデジピーター、最初全く上がり
ませんでしたが、その後いろいろ調整して上がるようになりました。
幾つかヒントを･･･
①宅内（シャック内）で地上波を使い、他のAPRSが受信出来るリグでモニター
する。CVLの場合、KENWOOD「TM-D710」でモニター、Speakerアウトレベルが
低いと変調が乗らず、信号は受信出来ても文字列が現れませんでした。
②宅内（シャック内）でRTL/SDRを使い、SDR＃で自局の送信波をモニターする。
波形が正常ならばOK：画像参照
③ローカル局に、これも地上波を使いモニターし、相手にも HS Soundmodem＋
UISS の環境を設定してもらう。MixW2を使う場合も同じと思います。
◆後は、通常の衛星通信が出来ているならば、衛星には電波が届いているはずな
のでデジピートするはずです｡【再掲】Speakerレベルによって、Digiするしな
いが決まることになります。ブラジルのPY4ZBZ局がレベルの紹介をしています。
上 Alto アルト スペイン語「高い」、真ん中 OK、下 Baixo バイスー ポルト
ガル語「低音」
[参考]
http://youtu.be/9spO1e8NVj0
http://www.qsl.net/k/k4kdr//video/FS-3_demo.mp4
http://www.qsl.net/k/k4kdr//video/FS-3_Settings.mp4
http://www.qsl.net/py4zbz/falconsat.htm
http://blog.goo.ne.jp/ja0caw-je0mzi/d/20171229
http://www.asahi-net.or.jp/~ei7m-wkt/numbr968.htm
http://www.asahi-net.or.jp/~ei7m-wkt/numbr969.htm
http://www.asahi-net.or.jp/~ei7m-wkt/numbr971.htm
http://www.hw-group.com/products/hw_vsp/index_en.html
http://www.amsat.org/wordpress/wp-content/uploads/2017/10/AMSAT-2005-WISP-guide.pdf
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