非職業的技師の覚え書き

JK1EJPの技術的検討事項を中心に記録を残します。

AFP-FSK Transceiver(1)調達

AFP-FSK Transceiverの概要

QRPGuys AFP-FSK (Audio Frequency Processed - Frequency Shift Keying) Digital Transceiver III は、FT8等のFSK(周波数偏移変調)方式のQRPトランシーバです。

先に組み立てた13TR-FT8(13TR-T4D 40m 1-Watt FT8 SSB)トランシーバも、このAFP-FSKトランシーバも、PCからのAUDIO入力に呼応してFSK信号を送信する点は同じです。しかし、13TR-FT8トランシーバが全てディスクリート部品で構成されたアナログ回路で実現されているのに対して、AFP-FSKトランシーバはマイコンのソフトウェア処理でFSK方式を実現しています。FSKに特化することでフットプリントとコストパーフォーマンスを向上した両者の比較をすることは、SDR遷移期のこの時代にあっては興味深い課題です。

AFP-FSKトランシーバは、AUDIO入力信号のシフト周波数値を検知してキャリア周波数値に加算し、ディジタルVFOを直接制御する方式のようです。混合器による周波数シフトをソフトウェアで処理しているため、「ソフトウェア処理混合器」(仮称)とでも呼べば第三者にも分かり易いかもしれません。送信機系統図(真空管半導体又は集積回路の名称及び用途並びに発振周波数から発射電波の周波数を合成する方法を記載したもの)をどうしようかと今から悩んでいます。

AUDIO入力信号のシフト周波数の検知方式としては、一般にはFFTをイメージしますが、AFP-FSKは時間領域信号の正弦波ゼロクロス点間の時間を測定し、少ない計算リソースでシフト周波数検知のリアルタイム性を確保しているようです。正確にゼロクロス点を捕らえる高速サンプリングは難しそうなので、測定情報からゼロクロス点の推定計算を行っているものと推測しています。

追記:

測定対象がRF信号ではなくAudio信号であるため、十分にサンプリング可能なようです。コードを見たところ、ATMega328Pのアナログコンパレータによって割込みを発生させ、Audio信号の半周期毎にクロック数を測定しているようでした。16MHzなので0.0625usecの精度で測定可能で、さらに平均処理により精度を上げているようです。VFOの更新周期は4msec、その間に最大4kHzのAudio信号に対しても最少で16回測定可能です。

なお、この方式のオリジナルの開発者は日本人のKazuhisa “Kazu” Terasaki - (AG6NS)さんという方のようです(AG6NS - Callsign Lookup by QRZ Ham Radio)。「日本と異なり、送信機を組み立てて直ぐにQSOを開始できる米国に在住していて本当にラッキーだと感じている・・・」(当局訳)との率直な感想の記載があります。日本在住では、このイノベーションは生まれなかったかもしれませんね。

閑話休題。QRPGuysのAFP-FSKトランシーバの利点は、ソフトウェアが公開されていることです(GitHub - kaduhi/AFSK_to_FSK_VFO)。QRPGuysはそれを「the nuts and bolts of the methods」と言っていますが、公開してくれていることに感謝。SDRの時代は、昔の回路図に匹敵するソフトウェアが公開されていないと、技術習得や向上の余地が塞がれ、Black Boxの通信オペレータの役割しかなくなってしまいます。

ところで、「第〇級アマチュア無線技士」の英語表記は「Amateur 〇-Class Radio Operator」であることを最近知りました(総基電第 224 号、平成 23 年 12 月 21 日)。昔の郵政大臣印の免許証には英語の表記はありませんでしたので。しかし、「Operator」には「操作者」というニュアンスしか感じられません。機械を操作する人を「技師」とも呼ぶので間違ってはいませんが、個人的にはサラリーマン技師時代に名刺に刷っていた「Enginner」の方が好きでした。他の例も見ると、漢字は異なれども全て「Radio Operator」でした。

  • 総合無線通信士  Radio Operator for General Services
  • 陸上無線技術士  Technical Radio Operator for On-The-Ground Services 

AFP-FSK Transceiverの調達

調達は数か月前のことですが、他と比べて郵送に課題ありと感じたため、参考のため記録を残しておきたいと思います。郵送料のコストパーフォーマンスを上げるために、AFP-FSKトランシーバと同時に下記のアンテナチューナも発注しました。

郵送手段は、Standard International($20.00 USD)しか選択できなかったと思います。同じ頃に Tindie で購入した Teensy 4.1 Expansion Board の USPS First Class($14.95 USD)よりも高額です。

追跡

Tindieと同じくQRPGuysもPayPal経由で追跡コードを事前に連絡してくれました。USPS日本郵政の追跡を組み合わせた追跡結果の抜粋を下記に示します。

2021/10/18 Payment to QRPGuys JAPAN  
2021/10/21 Shipping Label Created DOS PALOS, CA  
2021/10/26 Arrived Shipping Partner Facility DOS PALOS, CA GlobalPost
2021/10/27 Arrived Shipping Partner Facility BELL GARDENS, CA
2021/10/28 Arrived Shipping Partner Facility LOS ANGELES, CA
2021/10/30 Arrived Shipping Partner Facility COMPTON, CA
2021/11/1 Arrived at Regional Facility USLAXA USPS
2021/11/2 Arrived LOS ANGELES, USA
2021/11/5 Departed LOS ANGELES, USA
2021/11/8 国際交換局に到着 JAPAN 日本郵便
2021/11/9 通関手続中 JAPAN
2021/11/10 国際交換局から発送 JAPAN
2021/11/11 お届け済み JAPAN

Tindieは10/20に発注して11/4に届きました。対して、QRPGuysは10/18に発注して届いたのは11/11でした。東海岸と西海岸の違いでしょうか。Tindieの東海岸の方が遠いのですが・・・。

発着を見ると「Shipping Partner」という言葉があります。どうやら、QRPGuysの拠点があるCAのDOS PALOSからUSLAXAまで、GlobalPostという3rd Party Logistics業者が陸上輸送しているようです。シリコンバレー近辺の都市から都市へ数日費やして小型トラックで回っている姿が目に浮かびます。

GlobalPost、「世界郵便」みたいな会社名でWebページも立派なんですけど・・・Web上には「遅い」という評判も見られます。

荷姿

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過去に購入したキットは全てダンボールに入っていましたが、今回はビニール袋の簡易包装でした。

中身

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ビニール袋の中には、プチプチ(気泡緩衝材)に包まれただけの3つ(VFO、Transceiver、Tuner)の部品袋が入っていました。写真では良く見えませんが、部品袋には深手の圧痕跡が多数ありました。一瞥では破損は見られませんでしたが、大丈夫でしょうか・・・。

問題

荷姿写真で分かるように、「部屋番号が省略されています。・・・正しい住所を差出人様にお伝えください。」との日本郵便からの警告付箋が付いていました。当局はマンモス集合住宅に居住しているため、部屋番号がないと郵便物は届きません。今回は国際郵便だったため、日本郵便が頑張ってくれたようです。感謝。

ところが、宛先欄を見ると部屋番号が無いどころか滅茶苦茶な住所が印字されていました。PayPalがQRPGuysに伝達した宛先に間違いはありません。以下の4行型式です。

  1. 建屋名、部屋番号
  2. 番地、町名、区名
  3. 市名、県名
  4. 郵便番号(7桁)

印字されていた住所は以下の2行だけです。

  1. 番地、町名
  2. 市名、区名、県名、郵便番号(5桁)

区名の位置が違う上に、建屋名と部屋番号が欠落し、郵便番号の下2桁も欠落していました。これで良く届いたものです。

普通は、PayPalから伝達されたオーダ情報に基づいて自動印字しているものと思います。バグが発生して滅茶苦茶な住所になったのでしょうか?

ここからは推理です。伝票の日付を見ると10/30になっています。この日はGlobalPostのLOS ANGELESの拠点に到着して、国際郵便の伝票に張り直して(二重伝票が確認できます)、USPSのUSLAXA国際郵便配送センターに移し替えた日だと思います。伝票にはQRPGuysの個人名のサイン印字がありますが、DOS PALOSからUSLAXAまで出張して発送業務をしているとは思えません。QRPGuysもしくはUSPSが配送業務をGlobalPostにアウトソーシングしているのではないかと思います。「Standard International」はUSPSの郵送オプション名ではなく、GlobalPostの郵送オプション名でした。

そして、GlobalPostは住所を手打ちしている可能性が高いと思います。様々な中小企業の発送業務を請け負うにあたり、全ての企業とシステムを連結することは出来ていないのではないでしょうか。手打ちするにあたり、暗号のような日本語地名を単語として認識するのは困難であり、アルファベット1文字1文字を追いかけて手打ちしているのではないかと想像されます。そのうちに頭が混乱して、滅茶苦茶な住所になってしまったのではないかと。QRPGuysのホームページには「PLEASE VERIFY YOUR ADDRESS ON PayPal BEFORE ORDERING. ORDERS ARE SENT TO YOUR PayPal ADDRESS」と赤字ボールドで書いてあります。郵送事故が多いのでしょう。それなら原因は顧客にないことをそろそろ気付いて欲しいものです。

対策はどうするか。Paypalの住所を修正し、番地に続けて部屋番号を付けました。数字は認識し易いのではないかと期待して。郵便番号の下2桁は欠落していましたが。

QRPGuysは、T41-EPプロジェクトのメンバが過去に出したµBITX用add on board のエージェントだったことが分かりました。T41-EPキットはQRPGuysから発売される可能性が高いと踏んでいます。それまでに正しい住所を打てるようになって欲しいものです。

追記(2022/02/12)

別の電子部品を米国東海岸のメーカに発注しました。東海岸でもGlobalPostが米国内輸送を請け負っていました。無事に届きましたが、やはり伝票の宛先住所は次の通りPaypalの住所から崩れていました。

  1. 番地、町名
  2. 区名、建屋名、部屋番号
  3. 市名、県名(語尾2文字欠落)、郵便番号(7桁)

袋は2重になっていました。外はUSPSの伝票を貼った袋、その内はGlobalPostの伝票を貼った袋でした。

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内袋のGlobalPostの伝票の宛先は「SOUTH HACKENSACK, NJ 07606」のGlobalPostの施設宛でした。その施設が米国内の最終目的地ではなく、そこから別のGlobalPostの施設を経由して「JAMAICA NY INTERNATIONAL DISTRIBUTION CENTER」(ニューヨーク近郊のUSPSの集配センター)に送られ、NEWARKからTOKYOに航空輸送されました。

内袋のGlobalPostの伝票の下部には次の記載がありました。

Customs information and recipient delivery address is sent electronically to the postal facility where the required forms are printed and applied.  

外袋のUSPSの伝票の日付は、GlobalPostのSOUTH HACKENSACKの施設に滞留している日になっています。そこで、GlobalPostがUSPSの伝票を貼った外袋を被せたと推定できます。誤記のある住所を印刷したUSPSの伝票を張り付けた犯人はGlobalPostであると推定できます。GlobalPostのシステムに「recipient delivery address」を打ち込んだのもGlobalPostと見るのが妥当と思います。

サンプルは2例ですが、米国のロジのサービス品質はアウトソーシングにより劣化してしまったと思います。今後、米国に発注する際のリスクになります。コロナ後に回復することを願いますが、当面はPaypalの住所を工夫するなどの防衛手段しか取りようがありません。

追記(2022/03/17)

別の電子部品を米国東海岸のベンダーに発注しました。配送オプションはFedEx International Economy($35)でした。3/11発送で3/17着荷、所要日数6日。これでも1日遅延と追跡ページに表示されていました。住所に間違いは1文字もありませんでした。

配送品質の差が大き過ぎます。配送オプションを選べると良いのですが、USPS一択のベンダーが多いのが悩みの種です。