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Fldigi

Digitalmodem für den Amateurfunk

Fldigi (Fast light digital)[3] ist ein free and open-source Programm. Es dient dazu, mit der Soundkarte gewöhnlicher Computers ein Zwei-Wege-Modem nachzubilden. Funkamateure schließen hierbei die Mikrofon- und Kopfhörer-Anschlüsse eines Amateurfunk-SSB oder FM-Transceivers an die Kopfhörer- bzw. Mikrofonanschlüsse des Computers an.[4][5]

Fldigi
Basisdaten

Hauptentwickler Dave Freese (W1HKJ) et al.[1]
Erscheinungsjahr 2007
Aktuelle Version 4.2.05[2]
(23. April 2024)
Betriebssystem Microsoft Windows, macOS, Linux, Android, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Solaris
Programmier­sprache C, C++, FLTK
Lizenz GPL version 3.0
deutschsprachig ja
www.w1hkj.com

Hierdurch entsteht ein „Soundcard Defined Radio“, dessen verfügbare Bandbreite durch die Abtastrate der Soundkarte und die Bandbreite des externen Radios begrenzt ist.

Solche Datenübertragungen erfolgen an sich auf Kurzwellen-Amateurfunkkbändern in Betriebsarten wie PSK31, MFSK, RTTY, Olivia und CW (Morsecode). Zunehmend wird die Software auch für Daten auf VHF- und UHF-Frequenzen mit schnelleren Modi wie 8-PSK eingesetzt.

Fldigi dient auch der Amateurfunk-Notruf-Kommunikation wenn andere Technologien nach Naturkatastrophen oder bei Stromausfall versagen. Die Übertragung von Dateien, E-Mails, und Formularen ist dadurch mit kostengünstiger Funkhardware möglich.[6][7]

Unterstützte Betriebsarten

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Betriebsart unterstützte Übertragungsgeschwindigkeit nutzerdefinierte Betriebsart
Morsecode CW 5–50 Worte pro Minute Ja
PSK 31, 63, 63F, 125, 250, 500, 1000 Nein
FSQ 2, 3, 4.5, 6 Nein
IFKP 0.5, 1.0, 2.0 Nein
Contestia 4/125, 4/250, 8/250, 4/500, 8/500, 16/500, 8/1000, 16/1000, 32/1000, 64/1000 Ja
DominoEX Micro, 4, 5, 8, 11, 16, 22, 44, 88 Nein
Hellschreiber Feld Hell, Slow Hell, Feld Hell X5, Feld Hell X9, FSK Hell, FSK Hell-105, Hell 80 Nein
MFSK 4, 8, 11, 16, 22, 31, 32, 64, 64L, 128, 128L Nein
MT63 500S, 1000S, 2000S, 500L, 1000L, 2000L Nein
Navtex Navtex Ja
Olivia 4/250, 8/250, 4/500, 8/500, 16/500, 8/1000, 16/1000, 32/1000, 64/2000 Ja
QPSK 31, 63, 125, 250, 500 Nein
8PSK 125, 250, 500, 1000, 125FL, 250FL, 125F, 250F, 500F, 1000F, 1200F Nein
PSKR 125R, 250R, 500R, 1000R Nein
RTTY 45.45/170, 50/170, 75/170, 75/850 Ja
SYNOP SYNOP Nein
THOR Micro, 4, 5, 8, 11, 16, 22, 25x4, 50x1, 50x2 100 Nein
SITORB SitorB Nein
Throb / ThrobX 1, 2, 4   /   X1, X2, X4 Nein
WEFAX IOC-576,[8] IOC288 Nein
OFDM 500F, 750F, 3500 Nein

Portabilität

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Betriebssysteme

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Fldigi verwendet die leichtgewichtige portable Grafikbibliothek FLTK und die Programmiersprache C/C++ und unterstützt daher viele Betriebssysteme wie zum Beispiel:

Zudem kann Fldigi auf jedem POSIX-kompatiblen Betriebssystem mit X11-kompatiblem Fenstersystem / einer grafischen Bedienoberfläche kompiliert und ausgeführt werden.[3]

Architektur

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Da Fldigi in hochgradig portablem C/C++ geschrieben wurde, unterstützt es viele CPU-Architekturen, darunter:

Soundsysteme

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Fldigi unterstützt vielfältige Soundsysteme, darunter:

Merkmale

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  • NBEMS: schmalbandiges Notrufsystem[14]
  • Senden und Empfangen in allen Sprachen mit UTF-8-Zeichenkodierung (einige Betriebsarten)
  • Anbindung an externe Programme über TCP/IP-Port 7322[15]
  • Möglichkeit zur Verwendung als KISS-Modem über TCP/IP Port 7342
  • DTMF-Kodierung (Dual-Tone Multi-Frequency)
  • Automatisches Umschalten von Modus und Frequenz durch die Signalidentifikation Reed Solomon Identifier
  • Eingebaute Makrosprache zur Verarbeitung von Befehlen nach automatischer Aufzeichung von Bedienschritten
  • Frequenz-/Versatzkorrektur des Soundkarten-Oszillators
  • Vermessung des Versatzes des Soundkarten-Oszillators gegenüber den Atomuhren WWV oder WWVH
  • Vermessung der HF-Empfangsfrequenz gegenüber der Atomuhren WWV der WWVH
  • Übertragung eines WWV-ähnlichen Zeitsignals als Kalibrier-Referenz
  • Steuerung von externer Sende-/Empfangs-Funkhardware über GPIO-Anschlüsse
  • Gleichzeitige Dekodierung mehrerer Morsecode (CW)-Signale.
  • Entschlüsselung von Morsezeichen durch ein selbstlernendes künstliches Neurales Netz (KI-trainiert)

Die Fldigi Suite

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Die „Fldigi Suite“ umfasst das Fldigi-Modem und alle von der gleichen Entwicklergruppe veröffentlichten Erweiterungsprogramme. Die meisten Erweiterungen fügen Fldigi-Funktionen hinzu, so etwa eine verifizierte Dateiübertragung. Die Verbindung zwischen den Programmen und dem Fldigi-Modem erfolgt über den TCP/IP-Port 7322.[16]

Einige davon sind eigenständige Programme, die nur zu Testzwecken verwendet werden ohne Verbindung zum Fldigi-Hauptmodem.

Flamp

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Flamp implementiert das Amateur Multicast Protocol von Dave Freese (W1HKJ). Es überträgt verbindungslos Dateien an mehrere Nutzer zugleich, ohne eine spezielle Infrastruktur zu erfordern. Das Programm zerlegt eine bestimmte Datei in kleinere Teile, prüft jedes Teil und überträgt jedes Teil ein- oder mehrfach. Wurden alle Teile korrekt empfangen, werden sie wieder vereint, um von Empfangsstationen gespeichert zu werden.[17] Das Programm eignet sich für das Multicasting von Dateien über verlustbehaftete Verbindungen, z. B. bei Hochfrequenzverbindungen (HF) oder zur Notfallkommunikation.

Flarq

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Flarq implementiert die von Paul Schmidt (K9PS)[18] entworfene ARQ-Spezifikation, um E-Mails, Texte, Bilder und Binärdateien über Funk zu übertragen. Das Protokoll ist unicast und verbindungsbasiert. Flarq ist nahtlos in E-Mail-Clients wie Microsoft Outlook, Mozilla Thunderbird und Sylpheed einzubinden.[19]

Flmsg

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Flmsg dient dazu, vorformatierte Formulare zu senden, zu empfangen, zu bearbeiten und zu erstellen. Dies beschleunigt den Informationsfluss in einer Notfallkommunikation. Flmsg verfügt über MARS-Berichte, Krankenhaus-ICS-Formulare, Red Cross-Nachrichten, IARU- und NTS-Nachrichten.[20]

Flwrap

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Flwrap dient dem Versenden von Dateien über eine einfache Drag-and-Drop-Oberfläche. Eine Komprimierung kann Datenübertragungszeiten verkürzen.[21]

FLNet

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FLNet hilft Netzbetreibern, den Überblick über mehrere Stationen digitaler Amateurfunknetze zu behalten.

FLLog

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FLLog ist eine Protokollierungssoftware, die Gespräche zwischen Amateurfunkern in einem Datenbankformat namens ADIF aufzeichnet.

FLWkey

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FLWkey ist eine einfache Schnittstelle zur Steuerung einer externen Hardware, die man Winkeyer nennt. Dabei handelt es sich um einen Morsecode-Keyer, der über Computerbefehle über USB einstellbar ist.

Flcluster

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Bei Flcluster handelt es sich um einen Telnet-Client für entfernte DX-Cluster-Server, bei dem es sich um eine Echtzeitmeldung hörbarer Stationen und ihrer Frequenzen handelt – ohne eine Verbindung zu Fldigi herzustellen.

Flaa

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Flaa ist ein Steuerungsprogramm zur Verwendung mit der RigExpert AA-xxxx Serie von Antennenanalysatoren. Es stellt keine Verbindung zu Fldigi her.

FLRig

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Flrig ist eine Komponente der FLDigi-Suite, die die computergestützte Steuerung verschiedener Funkgeräte über eine serielle oder USB-Verbindung ermöglicht.

Verwendet man FLRig gemeinsam mit FLDigi, kann man Ereignisse wie Frequenz, Leistungspegel, Empfangsverstärkung und Audioverstärkung automatisch oder durch Nutzereingriff vom Computer aus anpassen.

Testwerkzeuge

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Die Fldigi-Entwickler veröffentlichten auch Open-Source-Programmen beim Testen, Entwickeln und Vergleichen verschiedener Fldigi-Betriebsarten.

RSID

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Um den übertragenen Modus zu erkennen, kann man vor den Daten ein RSID-Signal (Reed-Solomon Identifier) übertragen, damit die empfangende Software automatisch in den richtigen Modus für die Dekodierung wechselt. Dies sichert die Interoperabilität zwischen Programmen. Derzeit unterstützen 7 Soundkarten-Digitalmodem-Programme diesen Standard:

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

RSID sendet einen kurzen Burst einer bestimmten Modulation vor dem Datensignal, das automatisch über 272 Betriebsarten unterscheiden kann. Dieser Burst besteht aus einer 10.766 Baud 16-Ton-MFSK-Modulation, bei der 15 Töne/Symbole gesendet werden. Der Burst belegt eine Bandbreite von 172 Hz und dauert 1,4 Sekunden.

Software-Architektur

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Für eine einfache Tastatur-zu-Tastatur-Kommunikation kann Fldigi nur 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) angeschlossen werden.

Das folgende Bild veranschaulicht die Verbindungen und den Signalfluss in der Fldigi-Architektur.

 
Fldigi softmodem flowchart

Von der Community bereitgestellte Erweiterungen

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Fldigi ermöglicht es externen Programmen, Daten anzuhängen und zu senden / zu empfangen, indem sie eine Verbindung zu Port 7322/ARQ oder 7342/KISS herstellen. Dadurch arbeitet Fldigi mit der Soundkarte im Computer als „Softmodem“, das Texte oder Daten, die auf einem Computer gesendet werden, drahtlos per Funk überträgt. Zu den Programmen, die mit Fldigi verwendet wurden, gehören:

  • D-Rats für einfach zu bedienende Chatrooms, E-Mail-Austausch und Dateiübertragung über Funk.
  • PSKmail – Senden und Empfangen von E-Mails im Internet über eine Funkverbindung.
  • Fldigiattach – bringt Fldigi als Modem in Linux AX.25- und TCP/IP Verbindungen ein.
  • UIChat – Java-baiertes Amateurfunk-Chatprogramm.
  • LinkUP – Programm für den unbeaufsichtigten Betrieb und den Chat von Mensch zu Mensch.
  • Linux – Fldigi kann unter Linux als KISS (TNC) Modem für AX.25 und TCP/IP dienen.

Preise und Anerkennungen

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  • Auf der Dayton Hamvention 2014 erhielt Projektleiter Dave Freese (W1HKJ) den Technical Excellence Award „für die Entwicklung und den Vertrieb der Fast Light Digital Modem (fldigi)-Programmfamilie in der Amateur- und Notfallkommunikation“.[22]
  • Fldigi wurde im Juni 2017 von SourceForge zum „Projekt des Monats“ gewählt[23]
  • Fldigi war eines der „Projekte der Woche“ von SourceForge am 17. Oktober 2016[24]
  • Fldigi wurde im Dezember 2017 von SourceForge als „Projekt des Monats“ der Community ausgewählt[25]

Namhafte Benutzer

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Katastrophenhilfe

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Fldigi wird von einigen Organisationen für Routine- als auch für Katastrophen-/Notfalldienste verwendet.

Kurzwellensender

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Nach erfolgreichen Tests durch das Voice of America's VOA Radiogram begannen internationale und staatliche Kurzwellensender, digitale Daten über Kurzwellenkanäle mit der Fldigi-Software zu erproben. Diese Tests führten zu regelmäßigen digitalen Sendungen durch die aufgeführten Rundfunkanstalten.[34]

MARS

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Die Fldigi-Programmsuite ist in der U.S. Army und im U.S. Air Force Military Auxiliary Radio System im Einsatz.[39][40]

Department of Homeland Security

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Fldigi wird in Tests als Teil des „Department of Homeland Security Shares“-Programms genutzt, um Notfallnachrichten in „bestehenden Funkressourcen von Regierungen, kritischen Infrastrukturen und Katastrophenschutzorganisationen zu koordinieren und zu übertragen“.[41][42]

Einzelnachweise

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  1. ↑ Authors file. via SourceForge, abgerufen am 14. September 2018 (englisch).
  2. ↑ sourceforge.net.
  3. ↑ a b c Infrastructure/Fedorahosted-retirement - Fedora Project Wiki. In: fedorahosted.org. (englisch).
  4. ↑ Rolling Your Own with Digital Amateur Radio - Linux Journal. In: linuxjournal.com. (englisch).
  5. ↑ An Amateur Radio Survival Guide for Linux Users - Linux Journal. In: linuxjournal.com. (englisch).
  6. ↑ John Allocca: Amateur Radio Emergency Communications Reference. Lulu.com, ISBN 978-1-105-45037-2 (englisch, google.com).
  7. ↑ FOSS for amateur radio [LWN.net]. In: lwn.net. Abgerufen am 15. Dezember 2021 (englisch).
  8. ↑ How Do I Decode a Weather Facsimile (WEFAX) Off of my Shortwave? In: hfradioreview.com. 23. Oktober 2014, archiviert vom Original am 15. Oktober 2015; (englisch).
  9. ↑ Package: fldigi (3.22.01-1). Debian, abgerufen am 6. Mai 2017 (englisch).
  10. ↑ FreeBSD port. In: freebsd.org. (englisch).
  11. ↑ ports/comms/fldigi/. OpenBSD, abgerufen am 6. Mai 2017 (englisch).
  12. ↑ pkgsrc/ham/fldigi/. NetBSD; (englisch).
  13. ↑ Debian -- Package Search Results -- fldigi. In: packages.debian.org. (englisch).
  14. ↑ NBEMS. In: arrl.org. (englisch).
  15. ↑ FLDIGI Users Manual: Configure ARQ/KISS I/O. In: w1hkj.com. (englisch).
  16. ↑ W1HKJ Software. In: w1hkj.com. (englisch).
  17. ↑ FLAMP Users Manual: FLAMP Users Manual - Version 2.1.02. In: w1hkj.com. (englisch).
  18. ↑ A Proposal For An ARQ Protocol For Use With MT63 And Similar Modes | Revision 0.2. Archiviert vom Original am 8. April 2016; abgerufen am 12. August 2017 (englisch).
  19. ↑ Dave Freese W1HKJ: flarqhelp-main. In: w1hkj.com.
  20. ↑ FLMSG Users Manual: FLMSG Users Manual - Version 4.0. In: w1hkj.com. (englisch).
  21. ↑ FLWRAP Users Manual: FLWRAP Users Manual - Version 1.3. In: w1hkj.com. (englisch).
  22. ↑ Dayton Hamvention® Announces 2014 Award Winners. In: arrl.org. (englisch).
  23. ↑ June 2017, "Staff Pick" Project of the Month – fldigi - SourceForge Community Blog. In: sourceforge.net. 5. Juni 2017; (englisch).
  24. ↑ Projects of the Week, October 17, 2016 - SourceForge Community Blog. In: sourceforge.net. 17. Oktober 2016; (englisch).
  25. ↑ December 2017, "Community Choice" Project of the Month – fldigi - SourceForge Community Blog. In: sourceforge.net. 1. Dezember 2017; (englisch).
  26. ↑ a b Big Island ARES Districts Activate to Support Possible Hurricane Response in Hawaii. In: arrl.org. (englisch).
  27. ↑ Cascadia Comms - WAEmcomm. In: wastateares.org. (englisch).
  28. ↑ W1HKJ honored for fldigi - KB6NU's Ham Radio Blog. In: kb6nu.com. 22. August 2012; (englisch).
  29. ↑ NBEMS (fldigi, flarq, etc.) - Tippecanoe County ARES - W9TCA.com. In: w9tca.com. (englisch).
  30. ↑ Join Brown County ARES/RACES : Brown County ARES/RACES : GroupSpaces. In: groupspaces.com. (englisch).
  31. ↑ Communications Blog - Civil Air Patrol National Headquarters. In: capmembers.com. (englisch).
  32. ↑ SATERN.org - NBEMS Intro. In: qso.com. (englisch).
  33. ↑ @1@2Vorlage:Toter Link/www.skywarnforum.com (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Januar 2018. Suche in Webarchiven)
  34. ↑ RWO: International Broadcasters Reconsider Shortwave. In: radioworld.com. (englisch).
  35. ↑ Radio Australia transmitting digital radiograms this weekend, June 8 – 9. In: swling.com. 6. Juni 2013; (englisch).
  36. ↑ VOA Radiogram, 6-7 August 2016: In Thor25x4, news about Io. In: VOA Radiogram. (englisch).
  37. ↑ How to decode WBCQ's digital message. In: swling.com. 5. Mai 2012; (englisch).
  38. ↑ The Mighty KBC tests 9,450 kHz and will send a digital message this weekend. In: swling.com. 6. November 2012; (englisch).
  39. ↑ Air Force MARS Region Ten – We provide contingent radio communications as directed by US DoD. In: af-mars.org. (englisch).
  40. ↑ Archived copy. Archiviert vom Original am 21. August 2016; abgerufen am 16. August 2016 (englisch).
  41. ↑ SHARES Program Information | CISA. (englisch).
  42. ↑ DHS Shares LF Beacon – the Columbia Amateur Radio Club. (englisch).
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