Gebruiksaanwijzing WXsat Nederlands:
WXSAT - Een progranma voor het decoderen van satelliet beelden met een Geluidskaart.
Geschreven door Les Hamilton, eerder verschenen in Remote Imaging Group Journal no 50 en 52. Vrij vertaald door Arne van Belle en aangevuld door Ruud Jansen.
Om alle mogelijkheden van dit programma te kunnen gebruiken is minimaal benodigd:
Processor 486DX2-66 MHz of sneller
Geheugen: minimaai 4 Mb
Systeem
Windows 3x of Windows 95
Kaart:
Geluidskaart (8 of 16 bits mono. "SoundBiaster'. compatible)
Een onder
weersatelliet enthousiasten veel besproken onderwerp de laatste tijd is het
Windows programma WXSAT, geschreven door Christian Bock uit Freiburg,
Duitsland. Het gebruik van een geluidskaart in de computer voor
het omzetten van geluid in weersatellietbeelden, is niet nieuw, maar WXSAT
geeft aan dit principe een geheel nieuwe dimensie.
Ondanks het
feit dat het EXE bestand slechts 72 kb groot is, is WXSAT een volledig
ontwikkeld Windows programma. Zoals bijgaande beelden tonen, kan WXSAT APT
beelden decoderen met moeilijk evenaarbare scherpte en detail van zowel polaire
als geostationaire satellieten, en werkt goed onder Windows 31 en Windows ~.
Ondanks dat
bij WXSAT een gedetailleerde handleiding van 16 pagina's is bijgevoegd, vergt
het juist instellen vele experimenten om tot de beste resultaten te komen Ik
ontving WXSAT afgelopen december per E-mail van de intussen overleden Leif
Enebrand, een van RIG's meest enthousiaste Zweedse leden.
Hieronder volgt een overzicht van mijn ervaringen met het programma, opgedaan in de 6 maanden na ontvangst.
Installeren van WXSAT:
WXSAT wordt geleverd als een automatisch instalIerend Windows bestand; start het bestand
INST230E.EXE of INST240E.EXE, en de installatie wordt uitgevoerd. Omdat WXSAT versie 2.3 het geluid decodeert in 8-bit mono for~aat met een sample-frequentie van 11 kHz, moet je de geluidskaart hierop instellen met behulp van de software die bij de geluidskaart geleverd is (N.B. WXSAT versie 2.4 decodeert in 16-bit formaat, dit is in te stellen in WXSAT zelf).
Sluit de audio uitgang van je weersatelliet ontvanger aan op het linker kanaal van de line-in (of microfoon) aansluiting op de geluidskaart, en je kunt beginnen
Hier aangekomen echter een waarschuwing. WXSAT maakt intensief gebruik van de processor in de PC en heeft beslist een coprocessor nodig (dus een 486DX PC of beter). Vanwege deze hoge processor belasting, kan het zijn dat je niet alle functies en modes van WXSAT kunt gebruiken op langzamere PC's WXSAT zal dan ook niet starten op PC's zonder coprocessor.
De verschillende decodeer modes:
Als je een 486DX2-ffi MHz of een snellere PC hebt, kun je alle WXSAT modes gebruiken, inclusief het automatisch weergeven van beelden en het opslaan van het binnenkomende audio signaal als WA V bestand zodat je deze later nog kunt manipuleren en decoderen Er zijn mogelijkheden om elk NOAA beeld (infrarood en visueel) apart weer te geven of beide naast elkaar. Je kunt zelfs beide beelden, tijdens de ontvangst, combineren tot een kleuren compositie.
Als je gebruikt maakt van een 486DX 33 MHz PC, dan kan de processor dit allemaal niet aan en zal WXSAT niet werken. I:-tiervoor is echter toch nog een oplossing, gebruik het programma dat bij de geluidskaart is geleverd en neem het audio signaal op en sla het op als WAV bestand. Hierna kun je met WXSAT hetWAV bestand weer omzetten in beeld, precies zoals dit bij directe ontvangst ook gebeurt, echter iets langzamer. Ik heb dit niet kunnen proberen, maar in principe kun je zelfs met een 386DX PC vooraf opgenomen WAV bestanden decoderen.
Helaas werkt het programma niet op S X PC's omdat deze geen coprocessor hebben.
Instelling van WXSAT voor ontvangst van NOAA:
WXSAT kun je het beste instellen door eerst een NOAA overgang op te slaan als WAV bestand Open het <Recording\Parameters> menu en klik op de grijze NOAA knop in de linksboven Dit zet de instellingen voor het bekende zij aan zij beeldformaat Controleer of beide knoppen "GenCalibVar" en "LocI<' aangevinkt zijn en klik op de grijze "N-S" knop linksonder indien de satelliet van Noord naar Zuid gaat en verlaat het scherm met de "OK" knop.
Decoderen met de 16-bit Mode in WXSAT 2.4:
Een nadeel van WXSA T 2.3 is dat het audio signaal met een 8-bit resolutie wordt gedigitaliseerd Dit geeft vaak problemen met de automatische opnamesterkte regeling (AGC) van de geluidskaart Als het audio signaal boven een bepaald niveau komt dat schakelt de AGC in, en wordt het beeld vernield. Je ziet dan een zeer storend zaagtand effect in het beeld naast de witte balk in de linker kantlijn. Omdat de meeste geluidskaarten geen mogelijkheid hebben om deze AGC uit te schakelen, is er maar n manier om dit op te lossen; het binnenkomende signaal verzwakken door middel van een potmeter Sommige ontvangers hebben een regelbare audio uitgang, hierbij is geen potmeter benodigd maar moet je het uitgangsniveau van de ontvanger afregelen.
De
schrijver Christian Bock heeft nu 16-bit audio resolutie toegepast in WXSAT
2.4, dit lost het AGC probleem geheel op. In het Parameter menu moet hiervoor
het vakje "16-Bit Audio" aangevinkt. Let echter wel op het volgende;
16-bit decodering vraagt om een aanzienlijk hoger audio niveau op de ingang van
de geluidskaart ten opzichte van de 8-bit mode Meestal kan hierdoor de externe
potmeter geheel weggelaten worden.
Gebruik je WXSAT 2.4, doe dan onderstaande test eerst zonder potentiometer.
Met de potentiometer gereed voor afregeling, open het <Recording> menu and klik op "Test". Als het NOAA signaalontvangen wordt, dan wordt de golfvorm weergegeven.
Regel de potentiometer bij totdat alle pieken binnen de twee
grijze lijnen vallen - binnen enkele seconden kun je dit goed afregelen. Ga terug naar het <Recording>
menu en klik op "Stop". Open weer het <Recording> menu, maar
kies nu "Picture&WaveFile" en het beeld zal nu opgebouwd worden.
Nadat de satelliet over is, selecteer <Recording\Stop> om de opname te
stoppen en klik op de "OK' knop om het WA V bestand op te slaan. Wil je
ook het beeld opslaan als BMP bestand, ga dan naar het <Bitmap\Save>
menu.
Als de bovenvermelde procedure exact gevolgd is, dan zie je een redelijk beeld van NOAA waarbij het visueel en het InfraRood beeld naast elkaar staan. Als de helderheid en het contrast niet goed zijn is er nog niets aan de hand.
Door het opslaan van het WAV bestand heb je nu het gehele satelliet audio signaal op de harddisk, en kun je dit geluid vele malen decoderen met verschillende parameters om zo de optimale instellingen en parameters te vinden.
Verwerken van WAV bestanden:
Nu het WAV bestand veilig op je harddisk staat, heb je een nauwkeurige kopie van het originele audio signaal van de NOAA satelliet, en kun je dit geluid keer voor keer decoderen terwijl je experimenteert met de instellingen in het Parameter menu van WXSAT Dit kun je doen door het <File\Wave Input File> menu te openen en het aangemaakte WAV bestand te kiezen (dit wordt standaard TEMPWAV genoemd, maar je kunt ook een andere naam ingeven), Kies nu in het <File\Parameters> menu de juiste mode. Klik op de "NOAA - VIS" knop voor kanaal-2 visueel beeld, de "NOAA-IR" knop voor het kanaal-4 infrarood beeld en "NOAA-mIR" voor het kanaal-3 nacht IR beeld (als je toevallig een vroege ochtend overgang decodeert!) AI deze modes geven volledige resolutie beelden van 1040 beeldpunten breed.
De <File\Start Processing> optie start nu het decoderen Op een 486-DX computer zul je zien dat het beeld veel sneller opbouwt dan tijdens "live" ontvangst en een percentage teller in de titel-balk geeft de voortgang aan Op elk moment kun je het decoderen stoppen met de <File\Stop Processing> optie, en het beeld kan opgeslagen worden in BMP formaat met het <Bitmap\Save> menu Een waarschuwing - beelden worden niet automatisch opgeslagen in deze mode; na het afsluiten van het programma wordt het beeld gewist uit het geheugen
Het optimaliseren van de beeldkwaliteit:
Eerder vermelde ik dat je het vakje "GenCalibVar" in het Parameter menu aan moet zetten voor het decoderen van een beeld. Als dit aanstaat, dan maakt WXSAT calibratie gegevens aan tijdens het opbouwen van het beeld.
Dit is zichtbaar te maken door het activeren van de <Calibrate> optie in de menu-balk, het toont een lijst van calibratie waardenValues en histogrammen die de amplitude en luminantie verdeling in het beeld weergeven. Een kritieke waarde is "PeakValues", deze geeft de piek-piek amplitude van het binnenkomende signaal aan Waarden in de buurt van ca. 0.9 geven het beste resultaat Waarden hoger dan 1.0 veroorzaken het "afkappen" van het signaal wanneer de AGC inschakelt, en geeft een slechte beeld kwaliteit Regel dit met het audio niveau (potmeter of ontvanger)
De amplitude (bovenste) histogram moet geheel binnen 0 en 1 .00 vallen op de horizontale as. Is dit niet zo, verander dan de "BasicAmp" factor in het Parameter menu totdat dit wel zo is. Hier zie je het voordeel van het vooraf weggeschreven WAV bestand. Door veranderen van deze parameter, en opnieuw decoderen van een deel van het WAV bestand, kun je nu het histogram zo goed mogelijk aanpassen. Als dit goed is moet het luminantie (onderste) histogram op dezelfde wijze passend gemaakt worden door verhogen of verlagen van de "Ampl.1 " waarde in het Parameter menu. Als beide histogrammen precies passen, krijg je de beste grijstinten verdeling in het beeld als je het W A V bestand decodeert.
Bewaren van de standaard Parameters:
Als je eenmaal de juiste instellingen voor dit WAV bestand gevonden hebt, zullen deze instellingen ook geschikt zijn voor alle toekomstig te ontvangen beelden van deze satelliet Je moet deze parameters opschrijven en wijzigen in het WXSAT.DA T bestand dat in de WXSAT directory staat Dit kun je het beste doen door WXSAT.DA T te openen met Windows Notepad (kladblok) of Write.
Als je dan de volgende keer WXSAT start, dan worden deze waarden als standaard voor die satelliet geladen. Let er op dat de veranderingen die je maakt in het Parameter menu niet bewaard worden.
Na afsluiten en opnieuw starten van WXSA T krijg je de standaard instellingen die in het
WXSAT.DAT bestand staan!
Automatisch wegschrijven beelden:
WXSAT 2.3 kan alleen automatisch BMP beelden wegschrijven als je niet thuis bent, met WXSAT 24 kun je echter ook het WAV bestand automatisch opslaan zodat je later het beeld opnieuw kan decoderen met andere parameters.
Als je WXSAT 2.3 gebruikt moet je dus alle parameters goed ingesteld hebben voordat je het
automatisch wegschrijven probeert want je kunt het ontvangen beeld later niet meer veranderen!
Ga naar het <Parameter> menu en kies de gewenste opname mode, bijvoorbeeld NOAA-VIS Zorg ervoor dat je ontvanger op de juiste frequentie staat
Met WXSAT 2.3 ga je naar <Recording> menu en klik op "Autom. Bitmap File".
Het menu verdwijnt, maar Iet op, je moet nog meer doen!
Open
opnieuw het <Recording> menu, en klik op "Start at Subcarrier".
Dit is in versie 2.4 aangepast, met deze versie kun je nu automatisch WAV bestanden opslaan. Je kunt dus alle NOAA 14 overgangen van de dag opslaan als WAV bestand terwijl je werkt, en later deze beelden, zo vaak als je wilt, decoderen met alle mogelijkheden. Je kunt de parameters ideaal afstemmen, vooral bij het maken van kleuren compositie beelden kun je zo het optimale resultaat bereiken
In WXSAT
24ga je naar het <Recording> menu, "Start at Subcarrier" en
kies "Save Bitmap" (alleen beeld) of "Save Wave File"
(alleen WAV bestand) of "Save Bitmap & Wave" (beeld en WAV
opslaan)
Je kunt nu
het beeldscherm uitschakelen en naar je werk gaan Iedere keer als het satelliet
signaal gedetecteerd wordt, zal WXSAT het beeld decoderen, en opslaan als BMP
bestand (of WAV of beide bij WXSAT 2.4).
De
bestandsnamen zijn gebaseerd op de tijd weergegeven door de computer klok
iedere keer als een beeld wordt opgeslagen, en hebben het formaat dduummss. BMP . Dit principe is 'elegant, en werkt
perfect voor de NOAA en de Meteor satellieten Helaas werkt dit niet bij de
Okean en Sich, omdat deze geen specifieke start frequentie aan het begin van
een beeldlijn uitzenden. Deze satellieten kun je alleen llive' decoderen met de
<Recording\Manual Sync> optie (of automatisch op tape opnemen en later
decoderen).
Problemen met Meteor 3-5:
De laatste tijd vertonen Meteor 3-5 beelden rafelige randen als gevolg van variaties in de (voorheen stabiele) 2400 Hz subcarrier. Dit effect kan grotendeels weggenomen worden wanneer we in WXSA T de sync mode uitschakelen door verandering van de "Burst freq" in het parameter menu.
Ik heb ontdekt dat een waarde van 1(XX) in plaats van de normale 2~ goed werkt, een nadeel is echter dat je het decoderen handmatig moet starten met <Recording/Manual sync>.
Beeld verschuiving bij Okean en Sich:
Omdat deze satellieten geen start-toon aan het begin van een beeldlijn hebben, zullen deze beelden vaak verschoven weergegeven worden waarbij de linker beeldrand niet links op het beeldscherm staat. WXSAT kan dit corrigeren met behulp van het <Edit\Correct x> menu. Dit werkt alleen op een volledig opgebouwd beeld. Klik op het menu en de muispijl verandert in een verticale lijn. Beweeg nu met de muis deze lijn naar de plaats waar je de linker kantlijn wilt hebben, en klik op de linker muisknop. In enkele seconden wordt het beeld correct uitgelijnd en weer aan elkaar geplakt.
Het decoderen van beelden opgenomen op tape met WXSAT:
Er zijn veel weersatelliet enthousiasten die overgangen op tape opnemen omdat de computer stoort op de ontvangst of omdat ze de computer niet de gehele dag onbeheerd aan laten staan
Ik gebruik deze methode zelf ook, vooral voor de zwakke overgangen vlak bij de horizon, omdat dan interferentie vaak optreedt Om beelden van tape te decoderen, moet je een paar kleine aanpassingen maken in de standaard parameters Vink de "Lock" optie aan, zoals gebruikelijk, en pas daarna de PLL en AFC waarden aan. Indien je een taperecorder hebt van goede kwaliteit, zet PLL dan op 0.85. Experimenteer met lagere waarden, ik heb zonder problemen oude Okean-2 tapes gedecodeerd met een waarde van 0.5. Over het algemeen hoef je de AFC waarden niet aan te passen, maar hogere waarden kunnen helpen
Indien telkens scheeflopende beelden ontstaan zijn er nog twee andere instelmogelijkheden Door onvolkomenheden in zowel taperecorder als geluidskaart kan de werkelijk gedecodeerde subcarrier frequentie afwijken van 2400 Hz. Decodeer een deel van de overgang, ga daarna naar het <Calibrate\Values> menu. Als dit menu aangeeft dat de subcarrier bijvoorbeeld 2396 Hz is, verander dan in het Parameter menu de waarde van "Subcarr." en probeer het opnieuw. Als je daarna nog steeds dit probleem hebt, noteer dan de waarde van de "fs-Correction" factor Calibrate\Values, en pas dit aan in regel 3 van het WXSAT.DAT parameter bestand. WXSAT heeft nog vele andere parameters waarmee je kunt experimenteren, maar de bovenstaande moeten voldoende zijn om met succes te decoderen.
Kleuren compositie beelden:
WXSA T kan kleuren compositie beelden weergeven door gebruik te maken van het I R kanaal om het visuele beeld in te kleuren Dit eenvoudige principe geeft verrassend mooie resultaten als je de juiste parameters goed hebt ingesteld. Het inkleuren verduidelijkt wolken structuren die anders onontdekt bleven door geringe variatie in grijstinten Alleen de middelste luminantie waarden worden door dit principe gewijzigd, vvant WXSAT behoud de donkere tinten voor de laagste intensiteit (de zee) en wit en licht grijs voor de hoogste intensiteit (bewolking). Helaas geeft de, bij WXSAT geleverde handleiding, weinig uitleg over hoe je deze hoge kwaliteit kleurenbeelden maakt Hieronder volgt een uigebreide uitleg.
Kies eerst de "NO-VIS+IR" parameters in het <Decoding Parameters> menu.
Let er op dat de "DuaICh" en "Color" vakjes aangevinkt zijn, anders krijg je geen kleuren beelden.
Volg de procedure die eerder beschreven is voor het optimaliseren van de beeld kwaliteit Let er echter op dat het bovenste histogram nu twee curven bevat, een zwarte (kanaal-2 data) gevolgd door een rode (kanaal-4 data).
Nu moet het
gehele histogram, vanaf de start van de zwarte curve, tot en met het einde van
de rode curve, tussen O en 1.00 op de horizontale as liggen.
Het onderste histogram bevat twee curven, de zwarte lijn geeft kanaal-2 weer en een meerkleurige lijn toont kanaal-4. Eerst moet je met de waarde van "ampl. 1 " de zwarte curve passend maken tussen O en 1.00 op de horizontale as (hetzelfde als de vorige keer), daarna pas je "Ampl.2" aan zodat de gekleurde curve hetzelfde gebied bestrijkt. Decodeer nu een NOAA WAV bestand, en kijk in het bijzonder naar de kleur van het land. Als het land te blauw is, dan moet de kleuren curve langs de as naar links geschoven worden met behulp van de "Offset2" optie. Ik heb ontdekt dat de standaard waarde van -0.12 verhoogd moet worden naar -0.20 tot -O.~ om het land zachtgroen en bruin getint te krijgen.
Experimenteer totdat je een waarde hebt gevonden die de meeste realistische weergave geeft, schrijf de nieuwe parameters op zodat je deze later kunt aanpassen in het WXSAT.DAT bestand voor volgende beelden. Indien het niveau van het audiosignaal van de ontvanger naar de geluidskaart niet wijzigt, dan hoef je deze instellingen later nier meer aan te passen.
Kleurenbeelden van een enkel kanaal:
Je kunt ook de beelden van n kanaal (visueel of IR) van elke satelliet inkleuren, je kunt echter niet dezelfde realistische weergave krijgen als bij de 2 kanaais methode. Bij Meteosat, Meteor en Okean is dit de enige mogelijkheid om de beelden in te kleuren Kies hiervoor de juiste mode (Meteor bijvoorbeeld) en vink het "Color" vakje aan (maar niet het "DuaICh" vakje!) en voer hetzelfde uit als boven beschreven.
Het bovenste histogram toont nu n enkele zwarte curve, maar in de onderste histogram zie je weer een zwarte en een gekleurde curve De gekleurde curve geeft een vastgelegde reeks van kleuren aan waarmee het beeld wordt ingekleurd tijdens decoderen Zoals eerder beschreven gebruik je "Offset 2" om het kleurenpalet in het onderste histogram te verschuiven om zo de meest realistische kleuren te krijgen.
Beeld
bewerking in WXSAT 2.4:
In het
<Edit> menu van WXSAT 2.4 is een functie toegevoegd; "Substitute
Line" (vervang beeldlijn)
Vaak kan
een korte storing of kraak een groot deel van een beeldlijn verstoren
Met deze
nieuwe functie kun je eenvoudig deze verstoorde beeldlijn overschrijven door
met een voorgaande of opvolgende beeldlijn. Zo kun je het beeld, bijna
onzichtbaar, repareren.
Eerst moet
je met de "4x zoom" inzoomen zodat de individuele beeldpunten
duidelijk te
onderscheiden zijn, en verschuif je het beeld met de rechter
muis knop totdat de verstoorde beeldlijn in beeld is. Klik nu op de <Edit I Substitute Line>
functie. Dit toont een kleine kruisvormige aanwijzer waarmee je eerst klikt op de
verstoorde beeldlijn en daarna op een goede voorgaande of opvolgende lijn De
lijn wordt nu direct overschreven, en als je "uitzoomt" dan zul je
zien dat de gerepareerde lijn niet meer terug te vinden is
Conclusie:
WXSAT is een van de beste programma's voor het decoderen van weer satellieten tot nu toe
verschenen, zeker omdat de schrijver het vrij aanbiedt voor amateur gebruik Naast dat het
programma monochrome APT beelden decodeert met hoge kwaliteit, heeft het ook een groot aantal mogelijkheden voor het optimaliseren van de beeld kwaliteit, mogelijkheden die niet allemaal besproken zijn in dit artikel. Voor de enthousiast die houd van experimenteren is WXSAT ideaal.
Behalve dat WXSAT polaire satellieten kan decoderen, kan het ook de uitzendingen van Meteosat decoderen, maar er zijn geen mogelijkheden voor het werken met uitzendschema's of het maken van een film Er zijn ook modes voor decoderen van HF WEFAX (in AM en FM)
WXSAT heeft inmiddels een van de grootste gebruikersgroepen wereldwijd, en met het uitkomen van de uitgebreidere WXSAT versie 2.4 zal het aantal gebruikers zeker toenemen.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Inmiddels is de nieuwe , (meest recente) versie WXsat 2.5 uit hier enkele nieuwe funkties :
(Engels )
- Better
compatibility
-
Corrections in the PLL algorithm
-
Corrections in the bitmap format (now 256 colors)
- Better
handling of bitmap/wave file directories
- New
signal processing eliminates the distortions caused by the
asynchronous sampling. It does not make too
much of a
difference in the pictures, but at least the
sync bars and
picture margins are now nice and straight.
- New
synchronization algorithm will yield pixel-accurate
pictures from geostationary satellites.
- New
colors, custom palette possible
- Decoding
of WEFAX digital headers
-
Conditional bitmap save depending on WEFAX digital header
information
- Drag and
drop for wave and bitmap files
- Command
line input for scheduler programs
- Keyboard
commands
- Flip for
pictures decoded upside-down
- New
parameter windows, new buttons, new initialization file
format
- Help file
rev. 5:
- File path
handling corrected
rev. 6:
- Spanish
help file by EA3BLQ
- Help file
language selection
- Sample
counter for fast forward operation corrected
rev. 7:
- Custom
palette function corrected
rev. 8:
- Bitmap
file name handling corrected
-
AM-demodulator test option
rev. 9:
- File name
handling revised
- New data
slicer
- EBCDIC
decoder
- File
saving after single recording option of command line input corrected
--------------------------------------------------------------------------
Deze
HELP word u aangeboden door : Huub Brummans.
Met dank aan de - Werkgroep Kunstmanen Nederland.