FLDigi – univerzální softwarový modem pro rádioamatérské digitální módy

Fldigi (zkráceně z Fast Light Digital) je bezplatný a otevřeně dostupný program, který mění běžnou zvukovou kartu počítače na jednoduchý obousměrný datový modem. Software vytvořil Dave Freese, W1HKJ, spolu s dalšími přispěvateli včetně Murraya Greenmana, ZL1BPU, a Steliosa Bounanosa, M0GLD; první vydání pochází z roku 2007. Za svůj přínos rádioamatérské a nouzové komunikaci získal Dave Freese v roce 2014 na Dayton Hamvention ocenění Technical Excellence Award.

Co je FLDigi?

FLDigi je multi-mode program – dokáže obsluhovať mnoho populárnych digitálnych módov bez potreby prepínania medzi rôznymi aplikáciami, takže operátor se musí naučit ovládat pouze jeden program. Software pracuje v spojení s běžným KV SSB transceiverem, přičemž zvuková karta počítače slouží jako hlavní prostředek vstupu z rádia a výstupu do rádia (audio frekvenční signály), zatímco ovládání rádia (změna frekvence, PTT) prebieha zvyčajne cez sériový port alebo Hamlib.

Program je postaven na odlehčené grafické knihovně FLTK a jazycích C a C++, což mu umožňuje běžet na široké škále operačních systémů: Windows (od Windows 2000), macOS, Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD a Solaris, a také na množství procesorových architektur včetně Raspberry Pi. Aktuální stabilní verze je 4.2.05. FLDigi je licencován pod GNU GPL verze 3.

Vďaka sofistikovanému digitálnemu spracovaniu signálu vnútri počítača dokážu digitálne módy ponúknuť výkon, aký sa hlasovou prevádzkou (a v niektorých prípadoch ani Morseovkou) nedá dosiahnuť – zníženú šírku pásma, lepší pomer signál-šum a nižšie nároky na vysielací výkon.

Které digimódy podporuje?

FLDigi podporuje mimořádně širokou škálu módů. Mezi nimi jsou BPSK a QPSK v rychlostech 31, 63, 125, 250 (oba varianty), jakož i 63F a 500 (pouze BPSK); PSKR v rychlostech 125, 250 a 500; CW v rychlostech od 5 do 200 WPM; DominoEX 4, 5, 8, 11, 16 a 22 (i s FEC); FSQ; Hellschreiber v variantách Feld Hell, Slow Hell, Hell x5/x9, FSKHell(-105) a Hell 80; IFKP; MFSK 4, 8, 11, 16, 22, 31, 32 a 64 (většina s podporou přenosu obrázků); MT63 v šířkách 500, 1000 a 2000 Hz; Olivia v různých kombinacích tónů a šířek pásma; RTTY v několikapřenosových rychlostech, posunech a počtech datových bitů; THOR 4, 5, 8, 11, 16 a 22; a Throb/ThrobX 1, 2 a 4.

Kromě toho FLDigi obsahuje dva speciální, nevysílací „módy“ – WWV (přijem časového signálu pro kalibraci zvukové karty) a Freq Analysis (měření frekvence přijímaného nosného signálu s přesností na dvě desetinná místa v Hz).

Program také podporuje automatické rozpoznávání a ladění módu pomocí signálu RSID (Reed-Solomon Identifier) – krátkého burstu MFSK modulace vysílaného před datovým signálem, který umožňuje příjemci automaticky rozpoznat a nastavit správný mód z více než 270 digitálních módů. Tuto funkci podporuje také několik dalších programů (například DM780, MultiPSK), čímž je zajištěna vzájemná kompatibilita mezi různým softwarem.

Video: FLDigi – nastavení PSK31

Instalace a základní nastavení FLDigi

Po prvním spuštění FLDigi provede sérii měření k určení rychlosti procesoru počítače. Při velmi pomalém procesoru (pod 700 MHz) je vhodné zkontrolovat, zda je zapnuta volba Slow CPU v menu Configure → Misc → CPU, protože dekódovací strategie některých modemů v tomto režimu spotřebovává méně procesorových cyklů.

Základní nastavení se provádí přes menu Configure → Operator, kde se zadává jméno operátora, volací znak a lokátor. Pokud počítač obsahuje více zvukových karet, výběr správné se provede přes Configure → Sound Card, záložka Audio Devices. Ovládání rádia se nastavuje přes Configure → Rig control – pri kľúčovaní PTT cez sériový port je potrebné v záložke Hardware PTT zvoliť Use serial port PTT, príslušné zariadenie a riadiacu linku (v prípade pochybností je vhodné zaškrtnúť RTS aj DTR). Pri CAT riadení cez COM port sa v záložke Hamlib zaškrtne Use Hamlib, vybere se model rádia ze seznamu a nastaví se sériové zařízení, přenosová rychlost a volby RTS/CTS; pokud se má PTT ovládat také přes CAT, zaškrtne se i PTT přes Hamlib příkaz. Po každé z těchto změn je nutné stisknout tlačítko Initialize. Pokud rádio podporuje CAT, ale zatím není podporováno přímo Hamlibem, je možné ho ovládat přes vlastní systém FLDigi s názvem RigCAT.

Jednotlivé modemy je možné individuálně nastavit přes vícestupňový dialog Configure → Modems – například je vhodné nastavit takzvaný „secondary text“ pro módy DominoEX a THOR (například vlastní volací znak a lokátor), který se vysílá automaticky vždy, když vysílač dožene veškerý připravený text k odeslání. V této sekci se nastavuje také rychlost a posun modemu RTTY, přičemž výchozí hodnoty obvykle vyhovují běžnému provozu. Nakonec je třeba uložit konfiguraci přes Configure → Save Config.

Nastavení úrovní zvuku probíhá přes ovládací prvky zvukové karty operačního systému – hlasitost výstupu (Master Volume, Wave Out) se nastavuje tak, aby po stisknutí tlačítka TUNE dosahovala požadovaného výstupního výkonu vysílače, zatímco úroveň vstupu (Recording/Line-In) se nastavuje tak, aby byl ve vodopádu viditelný tmavomodrý šum – pokud je úroveň příliš vysoká, kosočtvercový indikátor v pravém dolním rohu zbělá do červena a výkon dekódování se zhorší.

Používání FLDigi

Hlavní okno programu tvoří tři panely: přijímací panel (světlá barva), vysílací panel (světle modrá barva) a vodopádový panel (černý). Nad vodopádem se nachází pás tlačítek makra (F1–F12) a pod ním pás ovládacích tlačítek. Přijímací panel zobrazuje dekódovaný text černou barvou, vlastní vysílaný text se v něm zobrazuje červenou, takže panel funguje jako kompletní záznam celého QSO. Do vysílacího panelu operátor píše text určený k odeslání – kliknutím do panelu je třeba nejprve panel aktivovat (získat fokus).

Ve vodopádovém panelu je možné přepínat mezi třemi zobrazeními: WF (klasický vodopád signálové síly vůči frekvenci v čase), FFT (spektrální zobrazení průměrné síly signálu) a SIG (osciloskopické zobrazení surového audio signálu). Ladění se provádí kliknutím na signál přímo ve vodopádu – žluté ladicí značky následují kurzor myši a po levém kliknutí na střed signálu se změní na červené, které se pokusí signál automaticky sledovat. Program disponuje vlastním softwarovým „VFO“, které funguje v transceive režimu – vysílaný signál seautomaticky přesně naladí na přijatou frekvenci, takže odpověď je vždy přesně v tónu s protistanicí.

Funkce RSID (tlačítko v ovládacím panelu) zapíná automatické rozpoznání a ladění módu na příjmu; dokud není signál identifikován nebo dokud není funkce vypnuta, příjem textu není možný. Důležitým upozorněním je, že při digitálních módech se nesmí používat RIT (Clarifier) – s aktivním RIT by bylo nutné retunování po každém „over“, navíc by to způsobovalo, že se protistanice bude přesouvat ve frekvenci spolu s vámi.

Makrá (Function Keys F1–F12) poskytujú preddefinované prevádzkové funkcie ako odoslanie CQ, odpoveď (ANS), začiatok „over“ (QSO), koniec „over“ (BTU) a ukončenie spojenia (SK). Tieto tlačidlá je možné pravým kliknutím upraviť a využívajú štandardné skratky ako , ktoré sa pri odoslaní automaticky nahradia príslušnými údajmi. K dispozícii sú štyri sady po dvanástich makrách. Program obsahuje aj vstavaný denník (View → logbook), do ktorého sa dá pri vyplnenom poli Call automaticky dohľadať posledné QSO s danou stanicou vrátane mena a QTH.

Většina digitálních módů nevyžaduje velký vysílací výkon, protože software na příjmu je velmi citlivý; více módů (PSK31, MT63) navíc vyžaduje vysokou linearitu vysílače, proto se doporučuje udržovat výkon pod 30 % maxima. Výstupní výkon se nastavuje tlačítkem TUNE, které vysílá nepřetržitý tón na aktuální audio frekvenci.

Shrnutí

FLDigi představuje jeden z nejkomplexnějších bezplatných softwarových modemů pro rádioamatérské digitální módy – od klasického PSK31 a RTTY přes robustnější MFSK varianty (Olivia, DominoEX, THOR) až po CW dekodér a širokopásmový MT63. Díky multiplatformní podpoře (Windows, macOS, Linux, BSD systémy včetně Raspberry Pi) a možnosti propojení s Hamlib nebo RigCAT je vhodný jak pro běžný KV provoz, tak pro nouzovou komunikaci (NBEMS) ve spolupráci s organizacemi jako ARES, RACES či MARS. Kompletní dokumentaci, aktuální verze a doplňkyprogramy ze série FLDigi Suite (FLRig, FLMSG, FLAMP, FLARQ) najdete přímo na w1hkj.org, zdrojový kód je dostupný na GitHubu v repozitáři w1hkj/fldigi.