MMVARIでPSK31を再開
パソコンの「MMVARI」で作られたPSK信号はUSBケーブルを介して、インターフェースRigExpert TI-5に入ります。
RigExpert TI-5のUSB Audio CODECに入り、信号はアナログ化されます。
TI-5のパネル面の「OUT」ボリュームを通り、オペアンプで増幅されてFTDX5000MPの「PACKET」端子の「DATA IN」に入ります。
送信オーディオのレベル調整は次の３か所でできます。
USB Audio CODECの音量調整は次のようにします。
Windows 7の「コントロールパネル」の「ハードウェアとサウンド」から「サウンド」画面を開き「再生」タブを選びます。
「スピーカー USB Audio CODEC」をダブルクリックします。
「スピーカーのプロパティ」画面が開きますので、「レベル」タブのスライドバーで音量を調整します。
FTDX5000MPのDATA IN端子のメニュー070 DATA DT GAINは、
データ通信（PSK31やSSTVなど）時の入力レベルの設定用です。
選択できる範囲は「0〜100」です。工場設定値は「50」です
レベルコントロールは最大、もしくは最小付近にあるべきではありません。
中間くらいに調整し、後はインターフェースのボリュームで調整します。
PSK31はG3PLX、Peter Martinez氏によって1998年に開発された、DSP技術を活用した位相変調（Phase Shift Keying, 31.25 baud）と
特殊な符号を使用するアマチュア無線通信のモードです。
（31.25ボーレート。ボーレートとは変調速度の単位。1ボー(baud)は1秒間に1回変調をかけること。）
PSK31は帯域幅を狭めるために、振幅変調を用いて信号が低レベルになったタイミングで位相を反転しています。
このため、PSK31は信号を作るサウンドカードから送信機そして受信機などに対して直線性（リニアリティ）を要求します。
「PSK31: A new radio-teletype mode with a traditional philosophy、By Peter Martinez, G3PLX」より抜粋。
PSK31のピーク出力は平均出力の約２倍です。もし送信機がその定格出力に近い送信をすると、
信号のピークをクリップし、スプラッターを起こす可能性があります
これを避けるために、サウンドカードや送信機の入力オーディオ段のオーディオレベルは、
クリッピングを生じる出力レベルにならないように制御する必要があります。
これは、多くの送信機でALCが働かない出力レベルにすることであり、また、
定格出力の半分以下の出力にすることを意味するそうです。
MMVARI、WaveSpectra、RigExert TI-5に内蔵のサウンドカードを用いて、PSK31信号のアイドリング状態を調べます。
TI-5のUSB Audio CODECのスピーカー出力端子とマイク入力端子を接続し、ループバック試験をします。
RigExpert TI-5のサウンドカード（USB Audio CODEC）の「SP OUT（DINプラグ5P）」と「MIC IN（3.5mmステレオプラグ）」の
接続用の線を作りました。
WaveSpectraのWave表示エリア（下図の上側）には、PSK31の波形が示されています。
アイドリング時のPSK信号は、周波数差が31.25 Hzのツートーン信号です。
下の横軸の目盛りの単位は ms です。1/31.25baud = 0.032秒 = 32ms毎に変調が掛かります。
左の縦軸の目盛りの単位は、16bitPCM信号に相当する整数値で、32767〜-32768です。
24bit、32bit、32bit浮動小数点のデータの時は、最大値が変わるとややこしくなるので同じ最大値に合せて、
整数部が16bitになるよう少数部を加えてシフトされます（内部演算は64bit浮動小数点です）。
この例は、波形がクリップする直前のデータです。
Spectrum表示エリア（下図の下側）には、スペクトラムが表示されてます。
f1 = 484.375 Hz、f2 = 515.625 Hzのツートーンです。
相互変調ひずみ（Inter Modulation Distorsion）の３次成分（IM3）は-68.78 dBです。
なお、WaveSpectraの左から５番目のボタンは「サウンドデバイスからの入力/録音ボタン」です。
このボタンを押した場合は、サウンドデバイスの入力を直接入力信号として使用できます。
その左側のボタンは「ポーズボタン」です。ポーズ中にWave/Spectrumの各表示ウィンドウへ
マウスカーソルを移動することによって、リードアウト（値の読み出し）ができます。
その左側のボタンは「ストップボタン」です。再生/録音を停止します。
右端のボタンは「設定ボタン」です。各種設定を変更することができます。
その左側のボタンは「測定モードボタン」です。ボタンを押すと測定モードになります。
測定モードでは、下部に操作ボタンが現れ、Spectrum表示ウィンドウの左に各種測定結果を表示する部分が取られます。
次の図は、同じ波形をSpectrum表示エリアの周波数軸を広げたものです。
IM2（f1＋f2 = 1,000 Hz）は-47.31 dBです。また、第２、第３、第５高調波が認められます。
「PSK31のアイドリング時の波形をWaveGeneで作った場合の結果」はこちらをご覧下さい。
MMVARI、WaveSpectra、IMDメータ（2008年型）リグエキスパートジャパン（下の写真参照）、
RigExert TI-5に内蔵のサウンドカードを用いて、PSK31信号のアイドリング状態を調べます。
パソコン、RigExpert TI-5（サウンドカード）、トランシーバー、IMDメータ、ダミーロードを接続します。
USBケーブルでIMDメータとパソコンを接続し、7MHz帯（7.03MHz付近）のRF信号 のIMDを
WaveSpectraで観測します。
「IMDメータの製作 by JA1SCW」と「IMDメータ用にWavespectra を設定する by JA1SCW」があり、
IMDメータとWaveSpectraの使い方が分かります。
なお、購入したIMDメータの局発の周波数は7030.223KHzでした。
WaveSpectraの録音デバイスはIMDメータのサウンドカード（マイク(2-USB Audio CODEC)）を指定します。
MMVARIでPSK31のアイドリング時の信号を出します。
50W出力時の３次相互変調ひずみ（IM3）は-33.10 dBです。
送信機のIMD測定の場合は、この値に6dBを加算します。
第２高調波は-46.44 dBです。
送信出力とIM3の関係を表に示します。10Wから70W位までは、IM3は-30dB以下です。
「PSK31のIMDを考える」、JA1SCW日下氏、CQ誌 2008年4月号、pp.74〜79には、「IMDの目安」が載っています。
-30dB以下は、５段階の内「レベル４（-30〜-40dB）：他局に妨害を与える可能性はなく、安心して運用できる。」
だそうで、まずは、一安心です。
| 出 力 （W） | IM3 （dB） | 出 力 （W） | IM3 （dB） |
|---|---|---|---|
| 10 | -35.43 | 50 | -33.10 |
| 20 | -34.75 | 60 | -32.29 |
| 30 | -34.67 | 70 | -30.59 |
| 40 | -35.62 | 90 | -28.32 |
下の写真は90W出力時の波形です。
３次相互変調ひずみ（IM3）は-28.32 dBです。また、第２高調波は-43.52 dBです。
サウンドカードの再生（スピーカー）のレベル調整のスライダーは50になっています。
もう少しスライダーを上げないと、90W以上の出力は出ません。
「PSK31のアイドリング時の波形とその他のモードの波形の比較」はこちらをご覧下さい。