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FreeDV

FreeDV wurde 2012 von David Witten (KD0EAG) und David Rowe (VK5DGR) kodiert. Design und Benutzeroberfläche des Programms basieren auf FDMDV von Francesco Lanza (HB9TLK). Peter Martinez (G3PLX) hat sein Know-How zum Design des Modems beigetragen.

Zentrales Element von FreeDV ist die Sprachkodierung, für welche ein OpenSource Codec ("Codec 2") von David VK5DGR entwickelt wurde. Es erlaubt die Umsetzung von Sprache in einen Datenstrom von nur 700 bis 3200 bit/s.

Es stehen mehrere Modi mit einer Bandbreite (BW) von 1.0 kHz resp. 1.5 kHz zur Verfügung:
- 700(D) Mode mit 700 bps Sprachkodierung, LDPC (0.5), 17 QPSK Träger mit 55.6 Bd, BW 944 Hz
- 1600 Mode mit 1275 bps Sprachkodierung, 25 bps Text (für ID), 300 bps für FEC, 16 DQPSK Träger mit 50 Bd, BW 1.25 kHz

Wer FreeDV ohne PC und Soundkarten betreiben will, kann mit dem DV Modem SM1000 oder mit dem ezDV-Adapter arbeiten.
Als alternative Möglichkeit lässt sich FreeDV auch auf einem Raspberry Pi 3 installieren. Matt Roberts (KK5JY) hat dazu detaillierte Instruktionen im Netz aufgeschaltet.

Weiterentwicklung ab 2024

Gegen Ende 2023 wurde vom FreeDV-Entwicklungsteam ein neuer Weg beschritten, nachdem David Rowe von Jean-Marc Valin (Entwickler der freien Sprach-Codecs Speex und Opus) auf die Möglichkeit des 'Maschinen-Lernens' aufmerksam gemacht wurde. Schon in relativ kurzer Zeit entstand ein neues Verfahren - der 'Radio Autoencoder RADE', welches punkto Sprachqualität und Robustheit der Übertragung die bisherigen Codecs und Modems in FreeDV in jeder Hinsicht übertrifft. RADE ist eine open source Entwicklung. Es nutzt auf der RX-Seite den FARGAN ML Vocoder für die Sprachsynthese. Interessant an der Entwicklung ist vorallem, dass die Methode nicht mehr aufgeteilt ist in Codec (Sprachcodierung) und Modulationsteil, sondern beides integriert ist im RADE Encoder und Decoder.
Ein gewisser Nachteil ist, dass RADE einen wesentlich grösseren rechnerischen Ressourcenbedarf hat und deshalb weder auf dem SM1000 noch dem ezDV-Adapter lauffähig ist. Es wird ein PC (WIN 10/11 oder MacOS) benötigt. RADE kann auch auf LINUX implementiert werden.

Die wichtigsten technischen Daten zur Wellenform (RADE V1):
Audio-Bandbreite: 100-7900 Hz
HF-Bandbreite: 1500 Hz
Modulation: OFDM; Symbolrate 50 Bd, Trägerabstand 50 Hz, 30 Träger;
'Payload symbol rate': 2000 Hz
Blockdauer ('frame size'): 120 ms
Frequenz-Acquisitions-Bereich: +/- 50 Hz
Hilfskanal für Text-Übertragung: 25 bits/s
 

Ausrüstung für Versuche mit FreeDV und RADE

- KW TRX (am besten mit eingebauter Soundkarte, andernfalls mit entsprechendem Interface zum PC)
- PC mit WIN 10/11, MacOS oder LINUX
- Headset für PC
Für DV werden 2 Soundkarten benötigt. Die eine für das (De-)Modulationssignal vom/zum TRX, die andere für die Sprach-Ein- und Ausgabe.