GNU screen をずっと使っていたけど、なんとなく tmux に移行した。256色カラーとかがデフォルトで有効なのがとりあえず良いかな。
ずっと screen を使っていたといっても特に使いこなしまくっているわけではないので、普通に使う分には多少の設定でほぼ違和感なくすることができた。2重 tmux も大丈夫。
前に tmux いいよみたいな流行がでたとき移行しなかったのはなんか不愉快な人が使っていたからで特に tmux に罪はなかったが、そういう記憶も忘れたので、そろそろいいかという気がする。
GNU screen のとき定義していた cdd という、既に開いている別ウィンドウのディレクトリにcdするコマンドがあった(ref. cdd とお別れして、別の cdd を定義した | tech - 氾濫原 )。このままでは tmux で動かないので書きかえた。
function cdd() {
typeset -A mapping
local window=$1
mapping=($(tmux list-windows -F '#{window_index} #{pane_current_path}'))
local dir=$mapping[$window]
if [[ $dir == "" ]]; then
echo "window not found"
else
cd "$dir"
fi
} GNU screen のときはややトリッキーなことをしていたけど、tmux だとlist-windows の出力を工夫するとマッピングを直接得られるので、zsh の連想配列に入れてそのまま取得できた。(逆に、tmux だと環境変数にウィンドウ番号は入っていないので、screen のときの方法だとうまくできない)
今のところ自分は window 内を複数 pane に分割しないのでこれでうまくいくんだけど、分割すると結果が不定になりそう。
元々書いてた cdd は引数なしで実行するとリストを表示して選択して cd できるようにしていたけど、全く使わなかったので機能自体をなくした。
なぜか list-windows ではなく list-panes していたので、list-windows を使うように変更した
無線機の出す I/Q 信号をサンプリングして 2ch (ステレオ) としてコンピュータに入力し、これを直接 WebAudio から扱って音声までデコードする。ソフトウェア側はブラウザだけで完結する。
実用レベルではないが SSB の復調まではできたので一旦記録しておく。
無線フロントエンド(アンテナや局発ミキサなどのハードウェア)が必要になるが、それは用意されていて、PCへの入力は2chのステレオマイク入力として行われているものとする。
自分の環境では KX3(無線機) のアナログ I/Q 出力を USB Audio Device のマイク入力に入れてサンプリングしている。
最初の要件を定義する。
シンプルにまずこれだけを目標にする。
SSB モードが実装できれば、単純に全く同じ実装で AM と CW もひとまず復調できるし、サイドバンドの選択ができるというところに信号処理の面白さがある (と今のところは思っている) ので、ちょうど良い目標だと思う。
無線フロントエンド側で、特定の周波数のcos/sinをそれぞれミックスした信号のこと。
例えば 7020kHz の cos/sin 信号をアンテナからのRF信号にミックスすると、7020kHz を 0Hz として周波数変換 (ヘテロダイン)される。cos波だけだと 7030kHz も 7010kHz も同様に 10Hz に周波数変換されてしまう (イメージがでる) が、直交位相 (sin波) でも周波数変換することで、負の周波数と正周波数の情報を信号処理で分けることができるようになる。
どちらのサイドバンドを復調するかはバンドパスフィルタの時点で選択して抽出する。その後適切に周波数変換して、real だけとれば音声として聞こえる。
音声信号はそこそこ流量があるので、print デバッグみたいなことは難しい。せっかく WebAudio なので、適時ブラウザ上に可視化しながら実装をすすめる。問題に気付きやすいし、なによりそのほうが楽しい。
https://lowreal.net/2019/07/17/1 に書いたが、実は最初にやると一番簡単なので、まずこれを実装しておく。
入力のIQ信号をそのまま複素数として扱い、FFT にかけるだけで良い。実数のFFTは出力の上半分を無視するが、複素数FFTの場合、出力の上半分は負の周波数領域の解析結果となっており、適切にシフトさえすれば難しいことなしにそのまま可視化できる。
複素バンドパス フィルター設計
- MATLAB & Simulink
- MathWorks 日本 この記事がわかりやすい。
これによって -nyquistFreq 〜 +nyquistFreq の任意の範囲を取り出すことができる。
既に複素数の信号をさらに周波数変換する。LO (ローカルオシレータ) 周波数の cos/sin を複素数で元の信号に乗算する。
複素ミキサーの良いところは原理的にはイメージが発生しないというところ。普通のミキサーでは LO に対して -LO と +LO の信号が発生するが、それがない。
周波数変換を経て ±n Hz 〜 0Hz の信号になっているので、real だけとって実数にする。これを出力すれば音声が出てくる。
ComplexAnalyserNode (WebAudio) を作った (IQ信号のFFT) | tech - 氾濫原 に続き、WebAssembly を使って複素 FIR Filter を行う AudioWorkletNode の実装を書いてみた。前回と同様 Rust と wasm_bindgen を使っている。Rust 側の実装はとても素朴。
Analyser と違うのは、直接信号に手を加える必要があるというところ。つまり AudioWorklet 内で wasm の実装を呼ぶ必要がある。
wasm_bindgen の JS 側の実装は Uint8Array を文字列化するために TextEncoder を使っている。しかし TextEncoder は AudioWorkletGlobalScope には(今のところ)存在しておらず、エラーになってしまった。
自動生成されたコードに手を入れて使うのはあまりやりたくないのと、どっちにしろメモリ管理を自力でやる必要はあるので、wasm_bindgen の生成するJSコードは使わず、直接 wasm を呼びだすようにした。
なおエラーメッセージの転送などで、どうしても Uint8Array から文字列を生成したいケースはある。今回は ASCII 以外の文字が入ることは想定していないので TextEncoder の代わりに String.fromCharCode() でお茶を濁した。
AudioWorkletGlobalScope にはそもそも fetch もないため、wasm のコードを AudioWorkletGlobalScope 内で直接読みこんでインスタンス化することができない。
どうするかというと、メインスレッド(など)で fetch を行い、wasm のモジュールを得てから、これを postMessage で transfer するという余計な手順が必要になる。
wasm module は postMessage ができるが、wasm の instance はできないので、instance 化は AudioWorkletGlobalScope 側でやる必要がある。