樹莓派上運行WSJT-X進行微弱訊號通聯

liaowei

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：


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








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：


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：


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：


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：


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：


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：


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。

liaowei

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：

liaowei

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


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

liaowei

20 FT8米通聯委內瑞拉YV5OIE

liaowei

今天又做了一些改進，讓WSJT-X透過flrig來控制機子，這樣若人不在家，連線回家操作時，可以即監控機子的輸出、駐波等情況，若苗頭不對還可按下TUNE啟動自動天調或是降輸出。雖然不若ICOM要賣錢的RS-BA1那般完整，但已經可以在遠端進行大部分需要按機器面板的操作了。

liaowei

PowerCMJ 發表於 2018-2-27 09:13
嗯！很好，我確定我看不懂！

簡單說就是flrig可以把機子面板顯示的資訊之大部分顯示在電腦上，也可以透過電腦進行大部分的功能操作。

liaowei

PowerCMJ 發表於 2018-2-27 10:19
liao大，您好，
謝謝您的回答。
我確定我看不懂的意思是說：

那麼，敬請期待我翻譯的WSJT-X中文版手冊

liaowei

spp_1967 發表於 2018-2-27 12:39
剛剛上YouTube胡亂看了一下flrig是甚麼，好像這個遠端控制只能運用在 DATA模式上，是否也能用欲在語音模 ...

還沒試過，但依照這個影片應該是可以。

liaowei

昨天又加裝了觸控螢幕，裝備真的會自行繁殖，越來越多。