Fldigi

Fldigi (kurz für Fast Light Digital ) ^{[ 4 ]} ist ein kostenloses Open-Source- Programm , mit dem die Soundkarte eines herkömmlichen Computers als einfaches bidirektionales Datenmodem genutzt werden kann . Die Software wird hauptsächlich von Funkamateuren verwendet , die die Mikrofon- und Kopfhöreranschlüsse eines SSB- oder FM- Amateurfunkgeräts mit den entsprechenden Anschlüssen des Computers verbinden. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Durch diese Verbindung entsteht ein „Soundkarten-definiertes Radio“, dessen verfügbare Bandbreite durch die Abtastrate der Soundkarte und die Bandbreite des externen Funkgeräts begrenzt ist.

Solche Kommunikationen erfolgen üblicherweise über die Kurzwellen- Amateurfunkbänder in Betriebsarten wie PSK31 , MFSK , RTTY , Olivia und CW (Morsecode) . Zunehmend wird die Software auch für Daten auf VHF- und UHF- Frequenzen in schnelleren Betriebsarten wie 8-PSK eingesetzt.

Mithilfe dieser Software können Amateurfunker mit nur wenigen Watt HF-Leistung weltweit kommunizieren.

Die Fldigi-Software wird auch für die Notfallkommunikation im Amateurfunk eingesetzt , wenn andere Kommunikationssysteme aufgrund von Naturkatastrophen oder Stromausfällen ausfallen. Die Übertragung von Dateien, E-Mails und FEMA-ICS-Formularen ist mit kostengünstiger Funkhardware möglich. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

Fldigi basiert auf der schlanken, portablen Grafikbibliothek FLTK und der Programmiersprache C / C++ . Daher ist die Software auf vielen verschiedenen Betriebssystemen lauffähig , wie zum Beispiel:

• Microsoft Windows ( 2000 oder neuer)
• macOS
• Linux , ^{[ 13 ]}
• FreeBSD , ^{[ 14 ]}
• OpenBSD , ^{[ 15 ]}
• NetBSD , ^{[ 16 ]}
• Solaris . ^{[ 17 ]}

Darüber hinaus ist Fldigi so konzipiert, dass es auf jedem POSIX- kompatiblen Betriebssystem kompiliert und ausgeführt werden kann, das ein X11- kompatibles Fenstersystem bzw. eine grafische Benutzeroberfläche verwendet . ^{[ 17 ]}

Die Fldigi-Software ist in hochgradig portablem C / C++ geschrieben und kann auf vielen CPU- Architekturen verwendet werden , darunter:

• amd64
• i386
• armhf/armel
• ia64
• mips
• mipsel
• PowerPC
• s390
• s390x
• Sparc
• Raspberry Pi . ^{[ 18 ]}

Fldigi unterstützt mehrere Soundsysteme und ermöglicht es dem Programm, die Soundkartenhardware über verschiedene Hardware- und Betriebssysteme hinweg zu abstrahieren.

• Offenes Soundsystem (OSS)
• PortAudio
• PulseAudio
• Lesen/Schreiben von WAV- Dateien (Datei-E/A)

• NBEMS: Das Schmalband-Notfallbenachrichtigungssystem ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 9 ]}
• Unterstützung für das Senden und Empfangen in allen Sprachen durch Verwendung der UTF-8- Zeichenkodierung (in einigen Modi)
• Verbindung zu externen Programmen über TCP/IP-Port 7322 ^{[ 21 ]}
• Fähigkeit zur Nutzung als KISS- Modem über TCP/IP-Port 7342
• Dualton-Mehrfrequenz -Codierung und -Decodierung (DTMF)
• Automatische Umschaltung von Betriebsart und Frequenz mittels Reed-Solomon-Identifikator -Signalidentifizierung
• Eingebaute Makrosprache und Prozessor für programmierbare automatisierte Steuerung
• Frequenz-/Verzerrungskorrektur des Soundkartenoszillators
• Messen Sie die Abweichung des Soundkartenoszillators von der Atomuhr : WWV oder WWVH
• Messung der Frequenzabweichung des HF-Empfängers gegenüber der Atomuhr : WWV oder WWVH
• Senden Sie ein WWV-ähnliches Zeitsignal als Kalibrierungsreferenz.
• Steuerung externer Sende-/Empfangs-Funkhardware über GPIO- Pins. (Für eingebettete Hardware)
• Gleichzeitige Dekodierung mehrerer Morsecode- Signale ( CW )
• Dekodierung des Morsecodes (CW) durch ein selbstorganisierendes künstliches neuronales Netzwerk (trainierte künstliche Intelligenz )

Die „Fldigi Suite“ besteht aus dem Fldigi-Modem und allen Erweiterungsprogrammen , die von derselben Entwicklergruppe veröffentlicht wurden. Die meisten dieser Erweiterungen fügen Fldigi zusätzliche Funktionen hinzu, wie z. B. verifizierte Dateiübertragung und Nachrichtenübermittlung. Die Verbindung zwischen diesen Programmen und dem Fldigi-Modem erfolgt über den TCP/IP-Port 7322. ^{[ 22 ]}

Einige der Programme der Suite sind jedoch eigenständige Programme, die nur zu Hilfs- oder Testzwecken verwendet werden und keine Verbindung zum Fldigi-Hauptmodem haben.

Flamp implementiert das Amateur Multicast Protocol von Dave Freese, W1HKJ ^{[ 23 ]} , und ermöglicht die verbindungslose Übertragung von Dateien an mehrere Nutzer gleichzeitig, ohne dass eine bestehende Infrastruktur erforderlich ist. Das Programm zerlegt eine Datei in mehrere kleinere Teile, berechnet die Prüfsumme jedes Teils und sendet jeden Teil anschließend ein- oder mehrmals. Sobald alle Teile korrekt empfangen wurden, wird die gesendete Datei wieder zusammengesetzt und kann von den empfangenden Stationen gespeichert werden. ^{[ 24 ]} Dieses Programm eignet sich für die Übertragung von Dateien über verlustbehaftete Verbindungen, wie sie beispielsweise im Kurzwellenbereich (HF) oder bei Notfallkommunikationen auftreten .

Flarq implementiert die von Paul Schmidt, K9PS ^{[ 25 ],} entwickelte ARQ- Spezifikation zur Übertragung von E-Mails, Textdateien , Bildern und Binärdateien über Funk. Dieses Protokoll ist unicast- und verbindungsbasiert. Die Software integriert sich nahtlos in gängige E-Mail-Clients wie Microsoft Outlook , Mozilla Thunderbird und Sylpheed . ^{[ 26 ]}

Flmsg ermöglicht es Benutzern, vordefinierte Formulare zu senden, zu empfangen, zu bearbeiten und zu erstellen. Ein solches System beschleunigt den Informationsfluss in Notfallsituationen. Die Software enthält eine Reihe integrierter Formulare, darunter FEMA ICS- Formulare, MARS- Berichte und -Meldungen, Krankenhaus-ICS- Formulare, Meldungen des Roten Kreuzes sowie IARU- und NTS -Meldungen. ^{[ 27 ]}

Flwrap ist ein Tool zum Versenden von Dateien über eine vereinfachte Drag-and-Drop -Oberfläche. Zudem bietet es eine Datenkomprimierung, die die Datenübertragungszeiten verkürzt. ^{[ 28 ]}

FLNet unterstützt Netzleitstellenbetreiber bei der Überwachung mehrerer Stationen während digitaler Amateurfunknetze . ^{[ 29 ]}

FLLog ist eine Protokollierungssoftware, die Gespräche zwischen Amateurfunkern in einem als ADIF bekannten Datenbankformat aufzeichnet. ^{[ 30 ]}

FLWkey ist eine einfache Schnittstelle zur Steuerung eines externen Hardwaregeräts namens Winkeyer. ^{[ 31 ]} Dies ist ein Morsecode- Geber , der über Computerbefehle via USB gesteuert werden kann . ^{[ 32 ]}

Dies ist ein Telnet-Client für entfernte DX-Cluster-Server, der in Echtzeit die empfangenen Sender und deren Frequenzen meldet. Er stellt keine Verbindung zu Fldigi her. ^{[ 33 ]}

Flaa ist ein Steuerungsprogramm für die Antennenanalysatoren der RigExpert AA-xxxx-Serie und stellt keine Verbindung zu Fldigi her. ^{[ 34 ]}

FLRig ist eine Komponente der FLDigi-Anwendungssuite, die die computergestützte Steuerung verschiedener Funkgeräte über eine serielle oder USB-Verbindung ermöglicht. ^{[ 35 ]}

Durch die Kombination von FLDigi mit FLRig können Ereignisse wie Frequenz, Leistungspegel, Empfängerverstärkung und Audioverstärkung automatisch vom Computer oder durch Benutzereingriff angepasst werden.

Die Fldigi-Entwicklungsgruppe veröffentlicht außerdem eine Reihe von Open-Source-Programmen, die beim Testen, Entwickeln und Vergleichen verschiedener Modi innerhalb von Fldigi helfen, wie zum Beispiel LinSim, CompText und CompTTY.

Zur Identifizierung des Übertragungsmodus kann vor den Daten ein Signal namens RSID (Reed-Solomon-Identifikator) gesendet werden. Mithilfe dieses Identifikators kann die Empfangssoftware automatisch in den richtigen Dekodierungsmodus wechseln. Die Zuordnung dieser Identifikatoren zu neuen Modi ist koordiniert, um die Interoperabilität zwischen Programmen zu gewährleisten. ^{[ 36 ]} Aktuell unterstützen 7 Soundkarten-Digitalmodem-Programme diesen Standard:

• PocketDigi
• FDMDV
• DM780
• Multipsk
• Fldigi
• AndFlmsg
• TIVAR

RSID arbeitet, indem vor dem Datensignal ein kurzer Impuls mit einer spezifischen Modulation gesendet wird, der zur automatischen Identifizierung von über 272 digitalen Betriebsarten genutzt werden kann. Dieser Impuls besteht aus einer 10,766 Baud 16-Ton MFSK-Modulation, bei der 15 Töne/Symbole gesendet werden. Der Impuls belegt eine Bandbreite von 172 Hz und dauert 1,4 Sekunden. ^{[ 36 ]}

Für einfache Tastatur-zu-Tastatur-Kommunikation kann Fldigi über das Hauptfenster bedient werden. Für komplexere Anwendungen oder Dateiübertragungen können externe Programme an die internen TCP/UDP-Ports 7322 (ARQ), 7342 (KISS) und 7362 (XML-RPC) angebunden werden.

Das untenstehende Bild veranschaulicht die Verbindungen und den Signalfluss innerhalb der Fldigi-Architektur.

Fldigi ermöglicht es externen Programmen, sich über die Ports 7322/ ARQ oder 7342/ KISS anzuschließen und Daten zu senden und zu empfangen . In diesem Fall fungieren Fldigi und die Soundkarte des Computers als „ Softmodem “, wodurch Text oder Daten, die von einem Computer gesendet werden, über die drahtlose Funkverbindung übertragen werden können. Zu den Programmen, die Fldigi als zugrundeliegendes Modem verwendet haben, gehören:

• D-Rats – einfach zu bedienende Chaträume, E-Mail und Dateiübertragung per Funk.
• PSKmail – Senden und Empfangen von E-Mails über das Internet mittels einer Funkverbindung. ^{[ 37 ]}
• Fldigiattach - Fldigi als Modem für Linux AX.25- und TCP/IP- Verbindungen einbinden.
• UIChat – Java-basiertes Amateurfunk-Chatprogramm.
• LinkUP – Programm für unbeaufsichtigten Betrieb und Person-zu-Person-Chat.
• Linux - Fldigi kann unter Linux als KISS (TNC) -Modem für AX.25- und TCP/IP -Verbindungen verwendet werden.

• Auf der Dayton Hamvention 2014 wurde der Projektleiter Dave Freese (W1HKJ) mit dem Technical Excellence Award ausgezeichnet „für die Entwicklung und Verbreitung der Fast Light Digital Modem Application (fldigi) Programmfamilie zur Verwendung in der Amateur- und Notfallkommunikation.“ ^{[ 38 ]}
• Fldigi wurde von SourceForge zum „Projekt des Monats“ für Juni 2017 gewählt ^{[ 39 ].}
• Fldigi war eines der „Projekte der Woche“ von SourceForge am 17. Oktober 2016 ^{[ 40 ].}
• Fldigi wurde im Dezember 2017 von SourceForge zum „Projekt des Monats“ (Community Choice) gewählt ^{[ 41 ].}

Die Software wird auch von einigen Organisationen sowohl für routinemäßige Hilfsdienste als auch für Katastrophen-/Notfallhilfe eingesetzt.

• Mehrere staatliche und regionale Notfallzentren ^{[ 42 ] [ 43 ]}
• W1AW ( ARRL ) ^{[ 44 ]}
• Amateurfunk-Notdienst (ARES) ^{[ 45 ] [ 42 ]}
• Radio Amateur Civil Emergency Service (RACES) ^{[ 46 ]}
• Civil Air Patrol (CAP) ^{[ 47 ]}
• SATERN , das Notfallradionetzwerk der Heilsarmee ^{[ 48 ]}
• SKYWARN ist ein Programm des Nationalen Wetterdienstes der Vereinigten Staaten ( NWS), dessen Aufgabe es ist, Berichte über lokal auftretende Unwetter zu sammeln. ^{[ 49 ]}

Nach den erfolgreichen Tests des VOA-Radiogrammprogramms von Voice of America begannen internationale und staatliche Kurzwellensender mit der Erprobung und dem Experimentieren mit digitalen Daten über Kurzwellenkanäle mithilfe der Fldigi-Software. ^{[ 50 ]} Diese Tests führten zu regelmäßigen wöchentlichen digitalen Sendungen der unten aufgeführten Sender.

• VOA Radiogram , der Dienst wurde 2017 eingestellt und wird als Shortwave Radiogram fortgeführt.
• Im Juni 2017, nach der Einstellung von VOA Radiogram, begann Shortwave Radiogram mit der Ausstrahlung digitaler Datenströme über Fldigi via WRMI in Miami und Spaceline Bulgaria mit der Ausstrahlung von Sendezeit über Kurzwelle, Satellit und Internet in Bulgarien. ^{[ 51 ]}
• Radio Havanna Kuba
• Radio Moskau
• Radio Australia ^{[ 52 ]}
• Radio Miami International
• Italienische Rundfunkgesellschaft ^{[ 53 ]}
• WBCQ (SW) ^{[ 54 ]}
• Mighty KBC ^{[ 55 ]}

Die Fldigi-Programmsuite erfreut sich großer Beliebtheit im militärischen Hilfsfunksystem der US-Armee und der US-Luftwaffe . ^{[ 56 ] [ 57 ]}

Fldigi wird im Rahmen des Shares-Programms des US-Heimatschutzministeriums getestet . Dabei werden „vorhandene HF-Funkressourcen von Regierungs-, Infrastruktur- und Katastrophenschutzorganisationen genutzt, um Notfallmeldungen zu koordinieren und zu übermitteln“ ^{[ 58 ] [ 59 ].}

Fldigi dient als Basismodem für das PSKmail-Projekt. ^{[ 37 ]} PSK Mail ermöglicht es Benutzern, normale E-Mails über Funk zu empfangen und zu versenden.

Im Jahr 2014 veröffentlichte die Gruppe Anonymous das Kommunikationstool AirChat, das Fldigi als zugrundeliegendes Modem nutzte. Dies ermöglichte eine langsame, aber zuverlässige Datenverbindung mit nur mäßiger Funkhardware. Die AirChat-Software erlaubt die anonyme Übertragung sowohl verschlüsselter als auch unverschlüsselter Nachrichten über unverschlüsselte Kanäle. ^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]}

Die unten aufgeführten Sendungen werden regelmäßig ausgestrahlt und können mit Fldigi dekodiert werden.

• SITOR-Textvorhersagen und Sturmwarnungen ^{[ 63 ]}
• WEFAX visuelles Wetterfax ^{[ 64 ]}
• SYNOP Oberflächensynoptische Beobachtungen ^{[ 65 ]}
• NAVTEX-Warnungen, -Vorhersagen und -Sicherheitsinformationen ^{[ 63 ]}
• VOA-Radiogrammsendungen
• W1AW-Sendungen

• Amateurfunk
• Kurzwellenradio
• WSPR (Amateurfunksoftware)
• WSJT (Amateurfunksoftware)
• CW Skimmer
• Internetradio-Verbindungsprojekt
• PSK31
• RTTY
• Amerikanische Funkrelaisliga

• Offizielle Website