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| 数字语音 | 2024-07-20 18:50:00 | /pages/52354c/ |
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本文编辑:@BloodBlade
数字语音
随着时代的进步,现在业余无线电中有了许多通过数字信号来传输语音的方法。相对于传统的模拟FM来说,数字语音由于传输数字信号,并引入了纠错功能,因此当模拟语音收到干扰而难以清楚的收听的时候,数字语音仍然能够传输清晰的声音。 但是由于数字语音需要进行采样,因此在信号质量非常好的情况下,其声音质量会不如模拟语音。此外,当信号质量极差导致纠错功能无法恢复信号时,数字语音会直接失效,而模拟语音仍可以由人脑的完形功能补全声音。 因此数字语音虽然在大部分情况下都占据优势,但在信号质量极好和极差时,反而不如传统的模拟FM信号。
绝大部分数字语音都用于VHF和UHF频段,不过专用于业余无线电的几种模式都具有在短波FM频段(29.51-29.7MHz)中使用的能力,其中FreeDV更是专为短波所打造的模式,因此可以与SSB一样在各个允许语音的短波频段使用。
数字语音大致可分为专用于业余无线电的数字语音模式和用于商用/公共机构的专业数字语音模式。其中较为活跃的专用于业余无线电的数字语音模式有以下几种:
- 业余无线电数字智能技术(D-Star)
- 系统融合(System Fusion)
- FreeDV
- M17
其中FreeDV和M17一样都是使用HAM自行开发的开源声音编解码器Codec2,通常需要外部调制解调器才能使用。D-STAR使用闭源的AMBE+编解码器,但其专利已过期。 系统融合由于是基于P25改进而来,因此和P25一样在高音质模式使用IMBE编解码器,普通模式使用AMBE+2编解码器,后者的专利直到2028年才会过期。
而专业数字语音模式有:
- 数字移动无线电(DMR)
- 地面中继无线电(Tetra)
- Project 25(P25)
- 次世代数字窄带(NXDN)
- DMR的本土化改进版,专业数字集群(PDT)
其中P25全速模式使用IMBE编解码器、Tetra使用ACELP编解码器、PDT使用国产的NVOC编解码器。其他模式均使用AMBE+2编解码器。
如果两个模式使用相同类型的编解码器,那就意味着两种模式可以在不借助编解码器的情况下互相转换,例如系统融合的DN模式-DMR模式-NXDN模式和系统融合的VW模式-P25全速模式。
这些不同模式中,在业余无线电中最为常见的就是DMR模式。 由于其开放的标准和能够将12.5kHz频宽划分为两个6.25kHz信道的功能而取得了非常好的商业成绩,反过来也吸引了大量的厂商来生产DMR设备,使得设备价格较为低廉。 Tetra则是最不常见的模式,因为它使用类似于蜂窝网络的工作模式,成本较高。不过其扩展性和功能性也是专业数字语音模式中最强的。
不过从业余无线电的用途考虑,D-STAR和系统融合仍然是最适合业余无线电使用的模式,因为它们不需要复杂的呼号-ID映射,提供了更适合业余无线电使用的功能,大多都可以不使用热点就可以接入互联网。 而且,DMR和Tetra 而FreeDV和M17由于需要外置调制解调器,因此只适合技术比较好的操作员使用。另外,如果不打算连接互联网,则所有模式均不需要进行注册。
模式介绍和设备选择
在选择设备时,最优先的考虑应该是当地架设的中继采用什么模式,这样可以让你节省下购入热点的钱。大部分地区的数字中继都会选择DMR或系统融合,这是因为采用这两种模式的中继台价格低廉。 下文中提到的手持电台为手持式设备,移动电台为安装在车辆等交通工具中的设备。这里只介绍D-STAR、系统融合和DMR三种模式。
D-Star
D-Star是日本业余无线电协会所开发和推广的模式,其中继在国内较为少见,因此使用这种模式的设备也较为少见。由于其使用6.25KHz带宽,编解码器也较为落后,因此音质相对较差。 不过D-Star模式在1.2GHz上具有独有的纯数字网络模式,可以连接到电脑来提供网络连接。 除了设备外,D-STAR的基础设施基本上都是HAM开发和运营的。
D-Star中继价格十分高昂。一套较为完整D-Star中继会具有四个模块,分别为:
- 模块A 1.2GHz中继
- 模块B 430MHz中继
- 模块C 144MHz中继
- 模块G 互联网网关
在D-Star呼叫中设置不同的输入模块(RPT1)和输出模块(RPT2)就可以进行跨频段呼叫。 除此之外,D-Star中继还有工作在1.2GHz的纯数字模块,可用于提供窄带网络连接。
D-Star的呼叫系统设置较为复杂。在D-Star中,一次呼叫需要四个设置组成四元组,它们分别是:
| 设置 | 含义 |
|---|---|
| MYCALL | 呼叫发起者 |
| RPT1 | 接收呼叫的中继和模块 |
| RPT2 | 呼叫转移到的中继和模块 |
| URCALL | 呼叫接收者 |
D-Star的呼叫流程为:
- 发起者将呼叫发送至接收呼叫的中继模块(RPT1)
- RPT1将呼叫发送至中继中的其他模块(RPT2)
- RPT2将呼叫发送至目的地。
在使用时,RPT1的模块与发起者所使用的频率有关。例如,在430MHz呼叫时,模块为B。
根据RPT2的不同,呼叫会被发送至不同的中继模块。继续上面的例子,当模块设置为C时,则发起的是同中继跨段呼叫;而当模块设置为G时,呼叫会被发送至网络。
当使用模块G时,通常还需要在URCALL的最后一位加入一些控制字符,它们分别是:
| 字符 | 功能 |
|---|---|
| E | 回声测试 |
| I | 信息查询 |
| L | 进行连接 |
| U | 断开连接 |
URCALL则决定谁收到呼叫。当设置为CQCQCQ时为普通的呼叫;当设置为呼号时,则会进行在网络中搜索呼号路由。
通常来说,在通过网络使用时,这一项会被设置为想要加入的中继呼号及模块或设置为想要加入的反射器编号及模块。
举例来说,这里有名为N0CALL的中继(或终端和热点),它具有完整的A、B、C、G模块。
在UHF频段通过该中继发起非指定呼叫时,应该设置为:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL B |
| URCALL | CQCQCQ |
在UHF频段通过该中继在VHF频段中发起非指定呼叫时,应该设置为:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL C |
| URCALL | CQCQCQ |
在UHF频段通过该中继访问BR2SY中继的UHF频段时,应该设置为:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | BR2SY BL |
注意最后的L,这是连接中继的意思。
在UHF频段通过该中继访问XLX055 C反射器时的设置:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | XLXCHNBL |
断开连接时使用:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | U |
除此之外,D-Star还提供了呼叫路由功能,即搜索某用户上次进入D-Star网络的方法,并直接通过该方式访问。 在呼叫路由时,双方中继的所有用户均能听到对话。 不过由于该方式会直接打断对方中继器的通话并接入,因此只在对方以使用热点为主时才提倡进行呼号路由操作,其设置如下:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | 对方呼号 |
或路由到中继:
| 设置 | 内容 |
|---|---|
| MYCALL | 自己的呼号 |
| RPT1 | N0CALL B |
| RPT2 | N0CALL G |
| URCALL | /对方中继 |
路由到中继和连接对方中继的区别是连接会一直保持,直到有人断开连接;而路由到中继是临时性的传输通话。
要注意的是,模块和控制字符必须按顺序放置在末尾,当前面的中继呼号位数不足或不需要输入呼号时,在呼号后添加空格或直接加入空格,然后填写模块或控制字符。
大部分D-STAR设备都具有内部或外部网关模式,可以直接连接互联网中的服务器并将自己作为热点,提供信号给其他设备使用。由于D-STAR具有位置传输功能,因此大多具有GPS功能,不过ICOM的D-STAR设备均不支持APRS而是使用通过D-STAR模仿APRS功能而制成的D-PRS系统。
以下列出几种目前在销售的设备,大多数都是Icom推出的:
- IC-705 横跨1.8到430MHz的全模式设备,最高功率有10W。是可以背在背包中使用的便携电台。由于其在国内的流行,使得D-STAR的用户也增加了许多。
- IC-7100 同样是横跨1.8MHz到430MHz的全模式电台,但它提供100W的功率。它是移动电台,因此主要用于安装在汽车等交通工具中。而且这款设备发售时间已经很久了,不支持频谱,只有单色触摸屏,而且也有可能在近期被新设备取代。
- ID-52和ID-52 Plus 都是手持电台,具有双频率同时接收功能,用于144和430MHz的频率。它们都具有彩色但不触摸的屏幕、简易频谱瀑布图、蓝牙耳机连接以及可以通过连接Android手机来连接互联网服务器。两者的主要差别在于Plus使用Type-C接口,以及对连接Android手机的功能支持更为完善。
- ID-50 用于144和430MHz的手持电台,具有双频率同时接收功能和单色非触摸屏幕。它只能通过线缆连接到Android手机来实现连接互联网服务器。不过,它使用Type-C作为接口。
- ID-5100 用于144和430MHz的移动电台,具有双频率同时接收功能和单色触摸屏。支持蓝牙耳机连接,但不支持通过手机或电脑来连接互联网。
- ID-4100 用于144和430MHz的移动电台,使用单色非触摸屏。支持蓝牙耳机连接,也支持通过线缆连接Android来连接互联网。
- IC-905 这是用于144MHz-10GHz的全模式电台,不过国内用户大多使用430MHz及以下的频率,因此这款设备非常罕见。
- TH-D75 和其他几款不同,这是建伍所推出的用于144和430MHz的手持电台,具有双频率同时接收和彩色非触摸屏,使用Type-C接口。这款设备的功能十分强大,能通过蓝牙连接智能手机来连接互联网服务器,具有APRS中继功能、短波频段和单边带模式接收的功能甚至支持中频输出功能。可谓是最强大的手持电台。
系统融合
系统融合是八重洲无线的专有技术,在P25模式的基础上进行了大量针对业余无线电的改造。 其语音宽带(VW)模式使用IMBE编解码器,有着和P25全速模式相同的音质,也是常见模式中音质最好的。而数字窄带(DN)模式的语音只使用6.25KHz带宽,使用AMBE+2编解码器,音质与DMR等模式相同。 除了音质外,系统融合也有更多的纠错数据,这让它在短波频段可以传播更远的距离。
相比其他模式,多数系统融合设备都可以直接在设备上查询服务器列表并加入,因此更为方便。 此外,系统融合也提供了短信、电子QSL卡、新闻公告、数字群组、群组位置追踪等功能,比其他模式都丰富。
目前系统融合设备只可以通过线缆连接电脑来接入八重洲官方设置的Wires-X网络而不是爱好者们自行设立的YSF网络,因此国内大部分用户还是需要热点或中继才能连接YSF网络。
相对于复杂的D-Star来说,系统融合的使用更接近简单的模拟FM,并且不同设备操作方式差异较大,因此具体操作请参照相关说明书。 不过有一点比较容易混淆,那就是快捷菜单中的消息列表是APRS消息列表。如果想使用系统融合的消息等功能,则要访问快捷菜单的Log选项,或进入GM模式并选择Log选项来使用。
由于系统融合中继台价格低廉且支持模拟和数字双模式自动切换,因此在国内比较常见,不过部分系统融合中继没有连接网络。和ICOM比起来,八重洲的产品线也较少:
- FT-991A 用于1.8-430MHz的全模式电台,具有100W功率,尺寸就是普通短波电台的尺寸。和IC-7100一样,其设备发布较久,因此对系统融合的功能支持并不完全,比如不能通过电脑来连接到Wires-X网络。如果你想在短波使用系统融合,这是唯一的选择。
- FT5DR 用于144和430MHz的手持电台,使用松下AXJ443000接头,而不是标准USB接口。它具有双频率同时接收功能、全彩触摸屏、GPS、蓝牙耳机连接和APRS功能。虽然它可以接收短波频率,但不支持单边带模式,只能接受AM信号。
- FT-70DR 用于144和430MHz的手持电台,使用段码显示屏,Mini USB接口。不支持GPS,也不支持通过电脑连接Wires-X网络。是各方面功能都被削减的机型。
- FTM-500DR 用于144和430MHz的移动电台,具有双频率同时接收、GPS和全彩触摸屏,支持蓝牙耳机和APRS功能。由于早期八重洲移动电台有着容易烧毁的问题,因此现在在售的几款移动电台均有加强型的散热系统。
- FTM-300DR 用于144和430MHz的移动电台,具有双频率同时接收、GPS和全彩触摸屏,支持蓝牙耳机和APRS功能。这是旧型号,因此虽然功能相同,但各方面都比FTM-500DR差很多。
- FTM-200DR 用于144和430MHz的移动电台,具有GPS和全彩触摸屏,支持APRS功能,在购买蓝牙选配件后才能具有蓝牙功能支持。
DMR
欧盟的ETSI和摩托罗拉主导组建了DMR协会并推出了DMR标准。DMR使用AMBE+2音频编解码器,4FSK调制并通过TDMA分割为两个时隙。 每个时隙分别使用30毫秒,之后会切换为另一个时隙。 在使用时,两个时隙可以看作是将频率进一步分割,将一个频率分成两份来使用,所以在配置频率时,通常还需要配置时隙。 使用时隙功能要求设备能进行高速收发转换,并精确同步接收机和发射机的时间。
由于DMR作为商用模式,因此其设计几乎都是围绕中继来的。通常情况下中继会通过在两个时隙中间加入公共通告信道(CACH)来使得其下面的所有设备可以同步时隙。 除了时隙之外,CACH还有其他的管理用途,不过这在业余用途中并不重要。 而在没有中继的情况下,一些较为强大的DMR设备也可以充当同步时隙的角色,而MMDVM设备虽然无法进行高速收发转换,但可以通过使用独立的接收和发射设备的方式来实现该功能。 如果没有CACH数据,DMR设备将无法区分两个时隙,因此当没有任何设备能分配时隙的时候,则无法使用时隙功能,也意味着有一半的带宽会被浪费。
和以上两种专为业余无线电设计的模式不同,DMR设计上并没有考虑过业余无线电的使用,因此不支持呼号,只支持DMR ID作为识别用户的方法,其ID范围是1~16776415。 DMR以IPv4作为基础,其中色码也称为CAI网络,表示IPv4地址的第一组数字,DMR ID则表示IP地址的后三组。通过十进制数字到IP地址的转换就可以得到自己在DMR网络中的IP地址。
由于DMR设备数量众多,因此无法在此一一列举,这里只列出一部分设备。 需要注意的是,大厂家(如摩托罗拉等)生产的DMR设备仅考虑商业用户使用,大部分都必须要通过配套软件来写入频率和其他设置数据。 因此对于业余设备来说可有可无的写频软件,对于这些设备而言是必不可少的。 所以无论通过经销商购买还是购买二手商品,都需要问清楚是否提供相应的软件。 另外,摩托罗拉生产的设备通常不会支持多个频段,而是每种频段发布一个子型号,购买时需要注意频段。
- TYT MD-UV380 特易通出品,因为有OpenGD77固件支持,是可玩性非常高的机型。有GPS版和非GPS版,GPS版可以与卫星星历配合使用,用来自动调整多普勒频率。非GPS版也可自己加装GPS功能,比GPS版定位更快。
- Baofeng DM-1701 经典厂家宝锋,也有OpenGD77固件支持,但功能上不如上一台。
- Anytone AT-D878UVII Plus 国内常见机型之一,虽然无法使用OpenGD77固件,不过也提供了较为丰富的功能。
- MOTOTRBO XiR P8668i 有着巨量二手库存,因此十分流行的机型。缺点是没有DMR别名功能,必须要导入联系人才能看到对方呼号。
- MOTOTRBO R7 国内最新款的摩托罗拉DMR设备,体积小巧,操作方便,声音洪亮。
- MOTOTRBO Ion 国内没有发售的机型,使用Android系统的大屏对讲机。除了传统的无线电频段,也支持Wi-Fi、蜂窝网络等模式。
- Hytera HP 680 海能达的新产品,H系列,体积小巧,声音洪亮。
- Hytera PDC 680 使用安卓系统的大屏对讲机,支持Wi-FI、蜂窝等模式。同时支持AMBE+2和NVOC编解码器,因此即可用于DMR,也可用于PDT。
也许你已经注意到了,流行的DMR设备全都是手持设备。
网络系统和相关设备
数字语音可以像模拟FM设备那样脱离互联网来使用,但大部分HAM购入这类设备都仅仅只是看中了它们能够将信号通过互联网传输的能力。
网络结构
在将数字语音信号输入互联网之前,需要对相关系统的结构有些了解。
对于D-Star和系统融合这两种业余专用的数字语音模式来说,它们的网络结构也大致相同。 在网络中,最主要的部分有两个,分别是收发射频信号,将其接入网络的部分,通常称为网关或节点; 以及接收网关或节点传输来的数据,将其分发给其他连接的网关或节点的部分,通常称为反射器或房间。
一般来说,网关需要接收射频信号,所以都会和电台相连或内置射频收发能力。而反射器则通常是纯软件程序。
D-Star
D-Star网关一般会与中继相连接。除了中继之外,一些较新的D-Star设备可以自身作为网关(内部网关模式)或连接其他设备上的网关软件(外部网关模式)。
D-Star在开发时只考虑过将中继互相连接,并没有考虑到反射器的存在。 后来则一些人开发了被称作反射器的软件,它通过将自身伪装为中继来接入D-Star网络,因此连接中继和连接反射器实际上是同样的操作。 在D-Star反射器中,通常可以提供多个模块。 由于D-Star中继系统也有模块的概念,因此不要混淆中继模块和反射器模块。 反射器模块的作用是将一个反射器分为多个聊天室,这些模块通常具有不同的用途。
目前最常用的反射器软件是XLX反射器。 XLX反射器除了D-Star的相关协议之外,还支持连接AMBE芯片来与系统融合以及DMR模式进行转换。 因此除了D-Star外,他还支持系统融合模式的YSF协议和IMRS协议以及DMR模式的DMR Plus协议和DMR MMDVM协议。
在加入D-STAR网络之前,需要先进行注册,原则上应联系最近的中继网关运营者进行注册,比如国内最大的D-STAR中继系统的运营者辽宁业余无线电俱乐部,而本地没有D-STAR网关的用户则可以在D-STAR Gateway System注册。
其注册流程十分简单,点击Register后,同意协议,输入呼号、姓名、电子邮件地址和密码后,点击OK。之后只要等待几天接收到审核通过的邮件就成功了。
系统融合
系统融合的结构和D-Star大同小异。不同的是,仅仅使用的话不需要任何注册操作。
实际上,系统融合有两个独立的网络,分别是Wires-X和YSF。
Wires-X是由八重洲官方设置的网络,在连接网络时不需要注册,只有需要在八重洲官方运营的中开设节点或房间时才需要注册。 此外,在Wires-X中设置开设房间时则必须要购买HRI-200的配件。 不过该网络国内几乎没有人使用。
在国内,大部分用户都使用YSF网络,这是由HAM们开发的开源反射器YSF所组成的网络。 有两个反射器软件都可以接入YSF网络,分别是YSFReflector和pYSFReflector3。 前者由MMDVM的作者G4KLX开发,但目前已经移交给DroidStar的作者进行维护。后者则是使用Python开发的替代品。
为了与Wires-X兼容,大部分YSF反射器都会在YSFReflector-Registry中注册并获得一个唯一的代码。 这个代码大都是5-6位数字,因此容易与DMR的谈话组ID混淆。
通常长按Wirex-X按键即可连接到中继或热点的软件中来进行切换反射器或房间和节点,或使用其他Wires-X功能。
DMR
DMR模式并未考虑过业余使用,因此它只支持中心化服务器,而不是像D-Star等业余模式那样的对等联邦式网络。 DMR模式有三个比较活跃的服务器集群,分别是由于摩托罗拉业余俱乐部组建的DMR-MARC、欧洲摩托罗拉经销商赞助并使用摩托罗拉内部代码组成的BrandMeister和完全开源软件组成的FreeDMR。 由于这些网络并不互通,因此你无法在一个网络中呼叫另一个网络的用户。如果你想使用多个网络,也需要分别在这些网络的服务器当中中注册。
由于DMR等专业数字语音模式不支持呼号,为了建立呼号与ID一一对应的关系,摩托罗拉业余俱乐部(MARC)牵头开启了审核并分配ID的的工作,后来则独立出来成立了Radio ID组织,也新增了分配P25 ID(与DMR ID相同,无需重复分配)和NXDN ID(大陆注册的账号需要发起工单而不能自助申请)的业务。
让DMR设备连接互联网必须要在Radio ID组织进行注册,需要注意的是,该网站国内难以访问且注册流程较为复杂,因此请准备好特定的上网方式,或请他人代为注册(不推荐,因为需要提交个人信息进行验证)。
- 首先访问Radio ID注册页面,阅读并勾选同意上述内容之后,点击
Register Account进入注册页面。 - 在注册页面中填写填写呼号、电子邮件、密码。国家或地区不需要填写,当填入呼号后这一栏会自动填写。填写后不要点别的东西,直接进行下一步。
- 保持注册页面不要关闭,需要进入电子邮箱,找到验证邮件并点击验证连接。
- 邮箱验证通过后,回到之前填写信息的页面,会发现邮件一栏的边框变成绿色,此时点击人机验证,通过后点击
Create Account。 - 在账号注册后需要进行身份验证,登陆Radio ID网站,点击右上角写着自己呼号的按钮,选择
Profile。 - 进入个人页面后先填写个人信息,需要填写的内容有名字、姓氏、城市、地区、和执照有效期,填写完成后保存。
- 保存后需要对操作证和执照进行拍照,将两者摆放在一起,露出上面的信息不要遮挡(根据个人经验,身份证号可以打马赛克,不过可能要看审核员的心情)。
- 拍照完成后在个人信息页面选择刚才的照片并进行提交。
- 提交后等待几天,会在邮箱中收到审核通过的电子邮件,这时候再登陆Radio ID,点击右上角自己呼号,选择
Dashboard即可看到自己的DMR ID。
DMR ID除了用于电台中,还会被用于热点等网关设备中,为了区分这些设备,可以在DMR ID后面附加2位数字作为ESSID。
在获得DMR ID后,还有另一件事要做,就是在DMR服务器中注册。 由于BrandMeister网络是国内用户最多的网络,因此以BrandMeister为例进行注册。
- 访问BrandMeister注册页面,填写呼号、电子邮件地址、DMR ID、密码并回答最后的问题:UHF波段的波长是多少厘米?
- 注册后进入邮箱找到验证邮件进行验证。
- 继续等待BrandMeister的志愿者审核信息。
- 当审核通过后,需要设置热点密码。中国区的BrandMeister4601服务器强制要求热点密码不能使用默认密码,因此不可跳过此环节。
- 登陆BrandMeister网站,点击左侧的
SelfCare。 - 在
Hotspot Security下面的输入框中输入热点密码,然后点击Save Password
至此,所有的必须环节都已经完成,不过仍然推荐进行下面的可选操作:
默认情况下,虽然设置热点需要密码,但是通过他人设置好的热点或中继台访问BM网络是不需要密码的。 而BM网络和其他网络相比,用户基数很大,人多嘴杂,DMR ID又是公开信息,很可能会有盗用ID的情况出现,如果平时都使用热点来连接BM网络,那么设置TOTP验证码会很有帮助。
- 安装一个可以生成TOTP验证码的程序。
- 访问设置热点密码的页面,即
SelfCare。 - 打开AirSecurity/TOTP后面的开关,将其设置为On。
- 选择授权范围,用默认的
Repeater即可。他的意思是每次授权一个中继。另外两个选项分别为授权一组中继和授权一个服务器,用处不是很大。 - 用TOTP验证码程序扫描出现的二维码并保存验证码项目。
- 点击右下角的
Save按钮即可。
现在,当你使用自己的热点时,无需输入验证码。而当你需要用中继或其他人的热点时,需要打开TOTP程序,然后对特定DMR ID进行单呼操作。
其DMR ID为9+TOTP验证码,例如验证码为123456,则对9123456进行单呼。
只有在进行该单呼操作后,这个中继或热带才会被授予临时使用权。而盗用者由于不知道验证码,因此无法对中继或热点进行授权。如果不授权直接呼叫的话,就只会听到BM服务器返回的访问被拒绝的提示。
如果你经常使用某一个谈话组的话,可以在BrandMaster的设置中将其添加到静态组。
出于集群需要使用过多频率等种种原因,业余使用的DMR通常工作在中继模式,即Tier2模式而不是具有集群功能的Tier3模式。 这也导致所有的通话都会被发射出来,而不是像集群模式那样,只有当该基站下有人加该入谈话组后才会被发射出来。
由于DMR和所有通话均发生在同一个服务器中,如果像正常的DMR服务器一样每一个通话都进行传输,那么频率将会被一直占满,无法说话。 因此,BrandMaster提供了动态组和静态组功能。
动态组的作用是当参与某谈话组通话时,之后一段时间内该谈话组的通话将会被发送到参与者所使用的中继或热点等设备中; 静态组则是预先为特定中继或热点设置一些固定加入的谈话组,无论之前是否发生过通话,该谈话组的通话都会被发送至该设备。
如果需要设置静态组,首先登陆BrandMeister网站,在左侧选择My Devices,然后选择要设置静态组的设备,如果有多个设备,可以通过修改设备设置中的ESSID来区分。
进入设备页面后,在下方的Static TalkGroups中设置静态组。左侧为输入框,右侧为静态组列表。
在左侧输入谈话组ID,点击指向列表的箭头即可将谈话组加入静态组列表;选择列表中的谈话组,并点击反向的箭头则可以将谈话组从静态组列表中移除。
一般来说,不建议设置过多的静态组,因为多个静态组更容易一起发生通话,使该设备占满无法使用。
硬件选择
如果使用的是较新的D-Star设备,那通常无需而外选择热点或类似设备,不过实际上为了方便起见,许多人也会购买热点。 而如果使用系统融合或DMR设备的话,热点则通常是必须的选项。
热点分为SharkRF OpenSpot热点和多模式数字语音调制解调器(Multi-Mode Digital Voice Modem, MMDVM)。 前者是闭源设备,其内部只使用ESP32微控制器,因此耗电量更低,启动速度更快,是更好的选择。但是价格十分昂贵,因此MMDVM是更流行的选择。
MMDVM有两个部分,分别是运行于电脑上的MMDVM Host及各模式的网关等程序和运行于微控制器的中的MMDVM固件。 根据固件的不同,MMDVM又可以分成热点固件和中继固件。
热点固件需要使用亚诺德的集成收发器ADF7021,这款收发芯片内置了FSK编解码器,大大降低了微控制器的负担。因此热点通常使用更为性能较低的STM32F103微控制器。 而中继固件直接由微控制器中的DAC和ADC来产生和接收信号,这些信号会连接到外部电台的9600接口或数传接口并直接由电台进行发射。因此中继固件需要使用性能更为强大的微控制器,如STM32F4系列。 从外形来看,热点设备通常具有2-3枚芯片,并有天线或射频接口;而中继设备通常只有一块芯片,其他的外围电路都是较为简单的元器件,接口通常也是9600接口常用的DIN接口。
市面上销售的MMDVM设备通常会选择遵守树莓派Hat规范,这样可以直接插入树莓派等单板计算机中。由于MMDVM固件使用串口与MMDVMHost通信,因此使用USB转串口设备即可将其简单的接入其他设备中。 当然,也可以选择购买ADF7021模块和STM32开发板进行连接来作为热点,或自行设计适配与开发板的外围电路来组建中继板。
当然,市售的热点设备也会有“单工板“和”双工板“的区别,单工板实际上以半双工模式工作,双工板实际上以全双工模式工作。 对于非DMR设备,选择单工板完全足够,而DMR设备想要使用时隙功能,则必须使用双工板。至于具体原因,可以重新复习上一节DMR部分的第二段。
软件部分
系统安装
大部分MMDVM设备都会选择树莓派等单板计算机来运行Linux和MMDVM Host等程序。如果对Linux不够了解的话,Pi-Star项目已经打包好了所有的程序并提供了图形化配置界面,只要下载并安装在单板机中即可使用。 另外还有将原本Pi-Star的界面替换为更花俏版本的项目WPSD。 它们内部的MMDVM Host等软件没有区别,唯一的区别就是界面。Pi-Star的界面更为朴素,消耗资源很少。而WPSD的界面更为花俏,消耗资源很大。 例如Pi-Star可以在树莓派Zero W上良好运行,而WPSD就会卡顿。如果选择WPSD系统的话,建议硬件选择配置更高的树莓派Zero 2W或同配置的树莓派3B+。 不过实际上两者的操作方式大同小异,会用其中一个,自然也就会用另一个。
如果你购买的是内部包含单板机和MMDVM设备的套件,那通常安装系统的环节已经由商家完成了,你可以跳过本章节,直接查看如何配置。
首先访问Pi-Star下载页面或WPSD下载页面,选择适合自己设备的镜像下载。 Pi-Star支持的设备有树莓派系列、香橙派Zero、Nano派和Odroid-XU4;WPSD支持的设备有树莓派系列、香橙派Zero和Nano派Neo。
下载完成后,需要准备系统烧录工具,比如树莓派镜像烧录器,下载安装后,将准备用来安装系统的储存卡插入电脑。
连接储存卡后,打开刚才安装的烧录器,点击选择操作系统,选择最下面的Use custom,找到上一步下载的镜像并确认。然后点击选择SD卡并选择之前插入的储存卡。
完成后点击NEXT,会弹出设置窗口,这里不需要修改任何设置,直接点击不,然后会弹出警告提示,在确认储存卡中没有需要保留的文件后,点击是开始烧录并等待烧录完成。
基本配置
烧录完成后,组装MMDVM、单板机和储存卡,连接电源并等待几分钟开机。
如果你的单板机是只有Wi-Fi的设备,由于初次开机后没有系统内任何保存的Wi-Fi信息,因此会进入AP模式。
这时候需要在电脑的Wi-Fi列表中寻找名为Pi-Star-Setup的无密码Wi-Fi并连接(WPSD从Pi-Star的基础上改造而来,也使用这个名字)。
如果是通过有线网络连接的设备,则可以跳过本段直接进入下一段。
打开网页浏览器并访问Pi-Star页面http://pi-star.local。如果该设置地址无法访问,可以查找单板机的IP地址并访问(通过单板机的Wi-Fi连接的情况下,很可能是http://192.168.50.1)。
当初次访问该页面时,会看到页面显示为No Mode Define,这时候点击Configuartion来进入配置界面。
这时候通常会询问用户名和密码,默认的用户名是pi-star,默认的密码是raspberry。
进入配置页面后,这里为了方便使用,首先将其修改为中文。找到Dashboard Language一项,将其设置为chinese_cn,然后点击Apply Changes,等待配置应用并重启,即可看到界面变为中文。
如果使用Wi-Fi的话,需要现在进行配置。对于仅有Wi-Fi的设备来说,这是必须的配置项;对于使用有线网络的设备则并不必要。
将配置页面翻到下面,找到Wi-Fi配置一栏,并点击Configure WiFi按钮进入配置界面。
在进入配置界面后,首先选择Wi-Fi区域,选择CN即可。然后点击Scan for Networks (10 secs)按钮来搜索Wi-Fi。
在扫描完成后,找到想要加入的Wi-Fi,点击前面的Select按钮,然后在PSK输入框中输入密码,最后点击Save (and connect)。
需要注意的是,如果是使用AP模式连接并访问到配置页面,则不会自动连接。需要在保存完成之后,翻到页面最上方,点击电源,然后点击绿色的重启按钮。
在重启完成之后,会自动连接到保存的Wi-Fi而不会进入AP模式。不过,如果启动后所有保存的Wi-Fi都无法连接,那么系统会重新进入AP模式。
最后进行时区配置,在配置页面的常规配置中,找到时区一项,将其改为Asia/Shanghai,然后点击应用设置。
MMDVM设置
在系统的基本配置完成后,就该进行MMDVM配置了。
首先进入配置界面,在最上方的控制软件配置中,将控制器软件设置为MMDVMHost,然后根据设备类型决定控制器模式,只有一个收发单元的设备设备选择Simplex Node,有两个收发单元的设备选择Duplex Repeater (or Half-Duplex on Hotspots)。
最后点击应用设置等待系统保存配置并启动MMDVMHost。
在常规配置中找到电台/调制解调器类型,这一项的配置取决于你购买的MMDVM设备是什么,询问购买的商家即可。
通常单工热点版选择MMDVM_HS_Hat (DB9MAT & DF2FET) for Pi (GPIO)、双工热点板选择MMDVM_HS_Dual_Hat (DB9MAT & DF2ET & DO7EN) for Pi (GPIO)。
选择完成后点击应用设置并等待重启。
接下来在常规配置中设置呼号,通常填写自己的呼号。如果需要使用DMR等专业数字语音模式的话,还需要在CCS7/DMR ID中填写该呼号对应的DMR ID。
然后设置热点频率,单工热点板只需要设置一个频率,而双工热点版需要像中继一样设置上行和下行频率。
最后设置节点类型,Private类型意味着只有和节点呼号相同的设备才能使用该热点,而Public的意思则是允许任何呼号的设备使用该热点。
设置完成后,点击应用设置并等待重启。
D-Star配置
相较于D-Star电台段的复杂性,热点一端的设置较为简单,首先设置RPT1呼号,通常建议根据频率来选择,即144MHz范围选择C、430MHz范围选择B。 当然,也可以不按照建议,任意选择。
ircDDDBGateway密码和是用于ircDDDBGateway Remote软件的,这里不需要修改。ircDDDBGateway语言中没有中文,因此也不需要修改。
默认反射器可以设置一个自己喜欢的,后面的Startup(启动时自动连接)和Manual(手动连接)可以按需要选择。
时间通告的作用就是每隔一段时间会进行报时,可按需要开关。
Callsign Routing就是上文提到的呼号路由功能支持,它是通过ircDDDB网关实现的该功能。如果想用的话,可以打开。
最后是Use DPlus For XRF,DPlus是较老的反射器软件,而XRF则是现在流行的XLX反射器软件的原型。区别是是否需要路由器支持UPnP或手动设置端口转发。 不过现在新型的反射器协议不需要该功能,而且国内网络大多不给公网IP,这个选项没什么意义,保持默认的关闭即可。
设置完成后,点击应用设置并等待重启。
系统融合配置
系统融合的配置更为简单,选择默认服务器即可。UPPERCASE Hostfiles的作用只使用大写字母保存服务器列表,目的是增加FT-70D兼容性,使用该设备可以开启该选项。 完成后点击应用设置并等待即可。
YSF2DMR交叉模式
由于YSF的DN模式、DMR模式和NXDN模式使用相同的声音编码,因此这三个模式可以在保持声音编码不变的前提下互相转换。 这种交叉模式,也能用来连接不同模式的网络,比如使用打开YSF2DMR模式后,将频率调整为另一个DMR模式的热点(或反其道而行之),即可连接相应的YSF反射器和DMR谈话组。
开启该模式后,MMDVM内部会启动一个特殊的YSF服务器,该服务器会将收到的YSF数据转换为DMR数据。 同时也会将收到的Wires-X信令转换的DMR信令,使得可以通过Wires-X来切换DMR谈话组。
由于DMR模式必须要求DMR ID,因此如果之前没有在常规配置中填写CCS7/DMR ID的话,现在必须填写。
保存好DMR ID后,将YSF默认服务器选择为YSF00002 - Link YSF2DMR,之后选择DMR ID的后缀,选择与其他热点不同的即可。
接下来选择是否打开WIresX Passthrough功能,当该功能关闭时,通过电台的Wires-X功能获得的服务器列表和切换服务器功能将是YSF网络的。
而该功能打开,且YSF服务器被设置为YSF00002 - Link YSF2DMR时,MMDVM的YSF网关将不会响应Wires-X信令,而是将其交由YSF2DMR来处理。
这时候通过电台的Wires-X功能切换的就会是DMR谈话组而不是YSF反射器。
然后选择DMR主机,国内通常使用BM_4601_China。选择好后输入之前步骤中设置的BrandMeister的热点密码。
最后输入DMR TG,输入自己常用的就行,如果没有的话,46001是国内人数较多的DMR谈话组。
DMR配置
上文的YSF2DMR配置实际上就是DMR配置的子集,国内通常选择BM_4601_China作为DMR主机,应用设置后会出现Hotspot Security的输入框,在其中输入BrandMeister的热点密码。
之后选择DMR ESSID,选择与其他DMR设备不同的即可。
DMR彩色码有些类似模拟FM的CTCSS或DCS静噪代码,和电台设备上保持一致即可。
DMR EmbeddedLCOnly这一选项的用途是清除DMR的带内信息,其内容通常是GPS和别名信息。一般不需开启,但如果DMR电台的对带内信息支持有问题,则可以打开它。
最后一项DMR DumpTAData的作用是在MMDVM的日志中记录GPS和别名信息,保持默认不变即可。
完成后点击应用设置并等待重启。
DMR2YSF
和YSF2DMR相反,这个功能是将DMR数据传输到YSF网络中。
打开该功能后,需要将DMR主机设置为DMR2YSF并应用设置。
应用后会发现YSF设置也会被打开,选择一个默认的YSF服务器即可。