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1) Overview
a) 11 kHz Sampling?
b) Receivers and Antennas for Weather Satellites
2) Signals
a) Format
b) Module, Line Width, Aspect Radio and Number of Pixels
c) Shortwave Facsimile
d) Weather Satellite Transmissions
e) The NOAA APT Format
(1) Time Frame of the NOAA APT Format
(2) IOC of the NOAA APT Format
f) APT Format of The Other Polar Orbiters
g) Meteosat and Other Geostationary Satellites
3) Setup
a) Orbit Calculation
b) Computing Power and Performance
c) Necessary Paths and Files
d) Audio Connections
e) Level Control
4) Recording
a) The First Parameter Setting
b) Processing Wave Files
c) Direct Recording
d) Automatic Recording
e) The First Picture
f) Adjustment of the Basic Amplification for AM
g) Signal Flow Diagram
5) Parameters
a) Buttons For Predefined Parameter Sets
b) Basic Parameters
c) Clock
d) Horizontal Synchronization
e) Source
f) Picture Representation
g) Save Parameter Set
h) Expert Parameters
(1) General
(2) Synchronization
(3) Automatic Recording at Tones
(4) Automatic Recording at Subcarrier
(5) WEFAX Digital Header
(6) Custom Palette
i) Common Parameters
6) Other Operational Details
a) The Main Menu
b) Command Line Input
c) Mouse and View
d) Keyboard Accelerators
7) Copyright and Disclaimer

1) Overview
概要

ほとんどの気象衛星[1]は、2種類の画像を提供しています。高解像度データ (HRPT, PDUS)を備えたディジタル送信フォーマットと、 低解像度(APT, WEFAX, SDUS)のアナログ伝送フォーマットです。

アナログ伝送フォーマットは、簡単な技術を必要とします。WXSatは、アナログ伝送フォーマットの復調を行います。
さらにWXSatは、 短波ラジオのFMコード化されたファクシミリ送信を復調することができます。 サウンドカードからの音声と、波形データファイルの音声データを扱います。 復調された白黒または疑似色の保存ができ、他のソフトでさらに処理と印刷ができます。

このプログラムは、80386 以上のCPU、少なくとも4Mバイトのメモリ、 Microsoft-Windows 3.1若しくは95、サウンドカード(11.025 kHz, mono)、 ピクセル毎につき解像度が少なくとも8ビット(256色)のグラフィックカード、 そして、Device Independent Bitmapsを扱えるソフトウェアを必要とします。 記録を行う為に、少なくとも66MHzのプロセッサクロックが必要です。

[1] For a general overview as seen by an amateur society check e.g.

一般な愛好家の概要を見るならば、例えば、http://www.rig.org.uk

(訳者: RIG: Remote Imaging Group: イギリスにある気象衛星画像の受信および使用を促進し支援している組織です。)

1) a) 11 kHz Sampling?
11 kHzサンプリングとは何でしょう。

AM APT形式での画像情報は、2400Hzの副搬送波が振幅変調(AM)に含まれています。
最も高い(理論的な)変調周波数は、0Hzから4800Hzのバンド幅を生成するでしょう。
Nyquist周波数[1]を満たすために、4800Hz以上の周波数を遮断するのに十分なローパス・フィルタがアナログ／デジタル(A/D)変換の前に 置かれるならば、9600Hzのサンプリング割合で十分です。このために、より高いサンプリング割合、及び副搬送波に対するサンプリング割合の固定は必要 ありません。

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訳者端書き: Nyquist:
サンプリング時間をできるだけ短くすれば元の波形に 近づくことができ、処理に都合が良くなります。 サンプリング時間に対し追随できる最大の周波数を「ナイキスト周波数」と呼ぶそうです。

画像情報は、Aチャンネル + Bチャンネル + 副搬送波 = 送信信号波の構成です。
復調を行なう時は、受信信号波 - 副搬送波 = 信号波になります。
信号波 - 副搬送波 = 1ch (もしくは2ch)
信号波 + 副搬送波 = 2ch (もしくは1ch)

サンプリング周波数:
サンプリング周波数f'で、digital data として復調する周波数fに対し、 [f'>=2f]の割合です。
4800Hzを復調できる最低のサンプリング周波数は9600Hzです。 これ以下だとdigital data として復調できません。
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したがって、固定サンプリング周波数を備えているサウンドカードのような 容易に利用できるA/D機器を使うことができます。大量なデータのために、 Nyquist基準を満たす最低の標準周波数(11.025kHz)が使用されるべきです。しかし、アナログ入力信号は5kHz以上のスペクトル成分が無 いでしょう。

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追説明:
復調できる最低ラインの周波数9600Hz以上のサンプリング周波数があれば、 0Hz〜4800Hzの画像データをdigital的にA/D変換出来るので、市販のサウンドカードでは、 9600Hz以上という条件で一番少ない11.025kHzを選べば良いでしょう。)
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[1] Nyquist, H., Certain Topics in Telegraph Transmission Theory, Trans. AIEE 47, 1928, 617-644. The roots of the Nyquist theorem can be found in works of Lagrange (1736 - 1813). Its use for signal processing was first recognized by C. E. Shannon.

1) b) Receivers and Antennas for Weather Satellites
受信機と空中線

極軌道衛星(NOAA,Meteor)は137MHz帯[1]で各々のAPT画像を送信を行い、1.7GHzに静止衛星(Meteosat, GOES)の送信があります。
極超短波のために変換器を使い、137MHzに出力することで1つの受信機を共有できます。
受信に使う機器はいくつかの会社で売られていますが、自作もできます。[2-6]

The transmission frequencies are:
伝送周波数は、以下の通りです:

Satellite: 衛星	Frequency/MHz: 周波数	Polatization: 偏波
NOAA	137.500, 137.620	rhc: 右旋円
Meteor	137.850, 137.300  (訳注)	rhc
Resurs	137.850, 137.300	rhc
Sich	137.400	rhc
Okean	137.400	rhc
geostationary静止軌道	1691.0, 1694.5	linear: 線形

(訳注:2001年10月現在は 137.400, 137.300MHzです。原文にはこの表はありません。)
(訳者: RHC; right hand circle; 右旋円; 右回転偏波)

搬送波は、17kHz前後の周波数変化を持ったFM変調になっています(NOAA衛星)。
Meteor衛星が同様の偏差で送信する一方、Sich衛星とOkean衛星はより少ないFM偏差です。
Meteosat衛星は、9kHzのFM偏差を使用します。

地面に垂直に立つターンスタイルアンテナは、極軌道衛星用に有効で単純なアンテナです。[7, 8] (137MHz帯で、反射器を備えた右回転円偏波で交差するダイポールアンテナ)
より洗練された組合わせは、高利得な右回転円偏波アンテナと方位角/仰角ローテータです。
静止衛星については、パラボラ型アンテナ[7]と同様に30エレメント八木-宇田アンテナ[9]が使われます。

干渉を避けるために受信機と特にアンテナは、コンピュータから離れて置くべきです。 さらに、コンピュータはノイズに対して十分に遮蔽をするべきです。

2) Signals
a) Format
信号の形式について

ファクシミリ画像は、いろいろな変調方式によって伝送することができます。
アナログ送信については、周波数変調(FM)がHF帯で一般的です。
また、振幅変調(AM)が衛星では一般的です。HF帯、MF帯は、非常に小さな占有周波数帯（通常800Hzの側波）を持っており、普通のSSB受信機を 使用して、復調することができます。 衛星は振幅変調(AM)された副搬送波を使います。
その後生じた信号は、VHFもしくは、L周波帯を使用する標準のFM変調で送信されます。

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訳者端書き
HF: 短波; 3〜30MHz; 波長100m〜10m
L周波数帯：UHFの内、慣例的に1GHz〜3GHzを指します。
VHF帯: 超短波; 30MHz〜300MHz;波長10m〜1m
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アナログ画像送信は、多数の画像線で成り立ちます。ファクシミリ受信機は、水平同期後に同期信号は必要ありません。
正確に言えば、数本の黒と白の同期信号のみに依存します。このようなファクシミリ受信機は、画像線の初めにある数個の黒線と白線による同期を行なうか、も しくは各画像線の先頭部分の塗りつぶし(toneburst)によって同期を行なうものです。

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訳者端書き
送受受信双方がドラム回転数と協動係数(後述)を決めています。ですから、同期信号は必要ありません。 ただし、画面の端を表す「位相線」が送信側にあります。
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2) b) Module, Line Width, Aspect Radio and Number of Pixels
モジュール、画像幅、縦横比と総ピクセル数について

従来のファックスのモジュール(M)は、ドラム直径(d)と画線間の距離(A)との割合です。(モジュール, IOC = Index of Cooperation)

画線間の距離/ドラム直径 (A/d)は、画線間の距離および画像幅の比率です。
正方形ピクセル(ピクセルは、高さと幅が同じです)は、1つのピクセル(bpx)幅が画線間の距離(A)と等しくなります。

したがって、画像幅/1つのピクセル幅(b/bpx)は、 1列のピクセル総数(nx)と等しくなります。

アメリカの受信機は、走査幅("size" = 画像幅)及び走査密度(= 1/(ピクセル高さ)= 1/hpx)を使います。
計算式は次です:

正方形ピクセルは次の式をつくります:(hpx=bpx、密度は縦横方向に同じ)

もしも、縦横比と送信時間、及び走査周波数(画線数/分)の各々が与えられるならば、
画像の総画線数は、「走査周数」 * 「送信時間」 の式を使って計算することができます。

この結果は、縦横比で割られた1列のピクセル(正方形)総数を現します。

WXSatによって処理された画像の IOC は次の式から生じます。

モジュール = (1列当たりのピクセル総数 * 横伸縮) / (長さ1 * 3.14)
M = (nx * yStretch) / (Length1 * Pi)

"長さ1"は、評価されている入力信号の画線の一部です。
「ズーム x2倍」あるいは「...y半分」に処理された画像を見るために、x軸を伸ばすか(2倍)、
もしくはy軸を縮める(半分)ために IOCを2倍にしています。

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追説明：
Length1は、下式から推測すると、マージンを除いた画像幅でしょう。
M = (nx * yStretch) / (Length1 * Pi)
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2) c) Shortwave Facsimile
短波ファクシミリ

短波ファックス伝送は、画像の明確な始まりを持っています。
短波ファックス伝送は、黒色から白色へ移行が画線の始まりを示し、調整信号に続く開始音(300Hzまたは675Hzの変調)で始まります。
転送される画像が「線の始まり」の印を含んでいないので、受信装置は自身の時計に依存します。
画像の転送完成の後に、送信は停止音(450Hzの変調)で終えます。

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訳者端書き
気象図の送信パターンは、
1.白黒繰り返し300回/秒の起動信号が1分間
2.白5%、黒95%の位相信号が一分間。この位相線を画像の端に移動させます。
3.黒5%の位相線と95%の画像
4.白黒繰り返し450回/秒の停止信号が5秒

(これで、私はMeteor衛星画像の両端部分を連想します。)
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短波で送信される天気図は、灰色が無く単に白い背景上の黒色線からできています。このような画像は、1つのピクセル当たり1ビットだけを使います。

2) d) Weather Satellite Transmissions
気象衛星の送信について

気象衛星からの信号は、画像情報で振幅変調された副搬送波（通常は 2400Hz）を含んでいます。
AM変調が高い（信号が大きい）所は画像の明るい部分を、AM変調が低い（信号が小さい）所は、画像の暗い部分を表します。

ほとんどの衛星は、占有帯域幅の内の95%を使っています。副搬送波は、位相同期ループ発振で変調が可能です。この方法はテープで録音された信号だ けでなく、ドップラー効果補正やサウンドカードの不安定な発振器の周波数や間違ったサンプリング割合で録音されたものに対しても有効です。

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訳者端書き
PLL; phase-locked loop: 位相同期ループ発振について

http://www.hh.iij4u.or.jp/~tokumi/archive2/PLL.html より
PLLとは、「外部から入力された基準信号と、ループ内の発振器からの出力との位相差が一定になるよう、ループ内発振器にフィードバック制御をかけて発振 をさせる発振回路」です。このPLLを用いることで、入力信号に同期した発振器出力を得ることが可能になります。

http://www-koba.ces.kyutech.ac.jp/koba2001/activity/faq.shtml より
PLLとはPhase-Locked Loopの略で、日本語では位相同期系と言います。
PLLは「周波数に 追従する」ので、周波数さえそれと一致していれば、出力波形は問われません。PLLを制御に使った場合の最大の利点は、速度偏差が理論的にも実用的にも全 くないことです。PLLの応用はきわめて広いのですが、身近なものとしては、TVの色再生、 携帯電話/PHSでの同調、CPUのクロック(200MHzは、66MHzをPLLで3逓倍する)、CDやMDの復調などがあげられます。

http://yougo.ascii24.com/gh/25/002500.html より
入力信号と周波数や位相のズレのない出力信号を生成する回路技術といえる。
原理的には、PLLは内蔵の発振器からの出力信号を、PLLに入力された信号と比較して、周波数や位相の誤差分を検出し、発振器にフィードバックすること で両信号を一致させる。これにより、入力信号とズレのない出力信号が得られる。PLLを利用すると、FMまたはAM信号の復変調や、特定周波数の信号の検 出、周波数の変換などが実現できる。PLLにはアナログ式とデジタル式がある。どちらかというと、後者のほうが、より性能がよく、信頼性や安定性、集積化 による量産のしやすさなどで優れており、広く普及している。
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極軌道衛星と静止軌道衛星の伝送形式には、若干の違いがあります。

極軌道衛星(NOAA, Meteor)は連続的に送信しているので、自動画像送信画像(APT)には明確な始まりがありません。画線先の先頭は、副搬送波上に数個の黒か白の連続 で同期を取ります。

静止衛星（WEFAX）の短波ファックス伝送は、明確な始まりがあります。
短波ファックスとは異なり、継続する副搬送波（300Hz）上に位相信号で調整 した起動音で始まります。黒線から白線への移行は、画線の始まりを表します。 一度の(位相線の)調整後は、ファクシミリ受信装置が同期無しに自由に動作するので、色の塗りつぶし(tone burst)は画像送信中に必要ありません。画像の転送完了後に、送信は停止音(450Hzの調整)で終えます。

2) e) The NOAA APT Format
NOAA衛星は、異なる内容(チャンネルAとB)の画線が2つあります。
この2つは各々に自身の同期信号(synchronization bursts)を持っています。
(チャンネルAのための1040Hzの7つのパルス、チャンネルBのための832Hzの7つのパルス)

2つの画線は、異なるスペクトル領域の画像を送信します。

主走査線の回転数は毎分120です。(毎分120回転、協動係数662、ライン周期1/2秒、つまり各々 1/4秒の2つ半画線です)

画像は、衛星が北から南へ移動した場合に、画線は右側から始まります。
右側はチャンネル2(タイムチャンネルA)のスペクトル、左側はチャンネル4(タイムチャンネルB)のスペクトルです。

NOAA衛星には5台の放射計(AVHRR - 改良型超分解能放射線計)があります。
これらの"カメラ"の高解像画像は、1.7GHzでデジタルHRPTフォーマット（高解像度画像伝送)で送信されます[1]。
137MHzのアナログAPTのためには、5つのスペクトルチャンネルのうちの2つが選択され、解像度を落し、タイムチャンネルAとBを使い送信されま す。

放射計スペクトルのチャンネルについて
チャンネル 範囲 コメント
1 0.58 ... 0.68 μm 可視光
2 0.725 ... 1.1 μm 可視光で近赤外線との境
3 3.55 ... 3.93 μm 中間赤外線
4 10.3 ... 11.3 μm 遠赤外線
5 11.5 ... 12.5 μm 遠赤外線

(正確なスペクトルの応答曲線は、NOAA Polar Orbiter Data Users Guideに記述されます。[2])

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訳者端書き
波長の呼称は、次を用いました

近赤外線 0.72〜 1.5μm 短波の赤外線
中間赤外線 1.5 〜 5.6μm 中波の赤外線
遠赤外線 5.6 〜100μm 長波の赤外線
(赤外線 0.72〜100μm)

NOAA-12号と14号には3Bがありません。
NOAA-15号と16号は、3Aと3Bを昼間と夜間で切り替えて使用しています。
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チャンネル1および2は、太陽(5780 K)の黒体曲線に敏感で、地球からの反射された太陽光を表します。
この2つのチャンネルは、雲、地表/水境界、土地特性と氷の観察に向いています。

チャンネル4と5は、地球の黒体放射(255K : 放射平衡温度)を計ります。
これらのチャンネルは、温度を計り、特に夜間の雲を観察することに向いています。

チャンネル3は、反射された太陽放射と地表放射の間にスペクトルの「差」です。このチャンネルは、火災のような極端な熱源に敏感です。("Time Frame of the NOAA APT Format"を参照して下さい)

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訳者端書き: 黒体
地上のあらゆる物は、太陽光など色々な波長の電磁波を受けると、個性のある反射や吸収を生じます。また、熱を持つとその温度に応じた電磁波を放射します。

ですから、全ての地上物は絶えず電磁波を放射し、その波長と強さは物により違いがあります。例えば植物が緑に見えるのは、葉の中にあるクロロフィル が、青・赤の光を吸収し、緑をよく反射(放射)するからです。

さてここで、どんな波長の電磁波でも全て吸収されてしまう仮想上の物体を考えましょう。これは、ある温度で最大量の放射をします。このような物を黒 体(Black body)と呼びます。

太陽光は、波長0.5μmをピークに持つ放射源です。一方で地上物からの放射は、波長10μmをピークに持ちます。

太陽光と地上物からの放射は4μmを境にして、はっきり波長領域を別にしているそうです。この差を使って気象衛星は、地表や海面、雲などを感知しま す。

上記の「地球の放射平衡温度」とは、太陽光の反射と地上物の放射の両方が混ざっている部分の温度です。そこの放射が波長4μm付近で釣り合っていま す。(この状態を「均衡状態」呼びます。)

この時の温度が255Kです。kは絶対温度です。(kの最低温度は-273.15度です)地球の放射平衡温度は、約-18度です。

物を観測しデータを解読し、離れた場所のにある物の性質を調べる技術を「リモートセンシング」と呼び、気象衛星を使った観測もその一つです。
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[1] Construction information: Vidmar, M., Ein NOAA HRPT-Empfanger,UKW-Berichte 4/1995, 195-215
[2] NOAA Polar Orbiter Data Users Guide, NOAA; Publications and Technical Reports:
http://psbsgi1.nesdis.noaa.gov:8080/EBB/ml/nic10.html (-> http://www.osdpd.noaa.gov/)
See also: NOAA Home Page http://www.noaa.gov/
National Environmental Satellite, Data, and Information Service
(NESDIS) Home Page http://www.nesdis.noaa.gov/
NOAA/NESDIS Office of Satellite Operations Home Page
http://www.nnic.noaa.gov/SOCC/SOCC_Home.html (-> http://www.oso.noaa.gov/)
(リンクは2004年5月のものです)

2) e) (1)Time Frame of the NOAA APT Format
通常、日中にはチャンネル2と4が、夜間にはチャンネル3と4の画像が転送されます。
WXSatは、疑似色画像を造る為に両方のチャンネルを使います。

チャンネルA（1040Hz）またはチャンネルB（832Hz）のための同期化バーストの後、選択された放射線スペクトル領域の為に開けた、長い 11.3ms符合付けが続きます。
赤外線画像は反転方法(明るい=寒い=より少ない放射線)で送信されて、この符合付けは、赤外線チャンネルには明るく、可視光チャンネルでは暗くなりま す。(チャンネル1と2)
この様に作られる縦列画像線は、分符号（2つの黒線と2つの白線）によって割り込みを受けます。

画像の端にある8行の線を備えた縦列線領域は、各々積み重なっていきます。
この領域は、次の表の遠隔測定データを表わします:

領域16の内容は、時間チャンネル(AまたはB)のためのチャンネル番号を識別します。参照するのは領域1から領域5です。
画像の右手側にこの縦列線領域がある場合は、上から下の順番で数えます。
この縦列線領域が画像(衛星が南から北へ飛ぶ)の左側にある場合、下から上の順番です。階調の8つの領域は、簡単に識別できます。

単純な画像方法で、遠隔測定データを備えた赤外線画像を調整する ことはができます。
このように、地球表面の温度測定ができます。正確な方法は、データ抽出および測定案内[2]で記述されます。

2) e) (2)IOC of the NOAA APT Format
NOAA衛星は、変換されるアナログ/デジタル変換に以下のデータの情報を送ります：

1つの半画線では、1040のデータ単語の等価振幅が、副搬送波上に連続して調整されます。
変調器の前に2.4kHzの遮断周波数を備えた"3ポールバターワース=トムソン低域フィルター"が使用されます。

正方形ピクセルを再び作り、IOCは662です。

NOAAの信号が復調されて、IOCが331（いっぱいの線幅（つまりLength1 = 1）での1040ピクセル）で処理されると、生じる画像がx-方向へ伸ばされ示されます。
1200ピクセル（副搬送波期間につき1ピクセル）の広げられた線幅は、衛星上で平行を保たずに、約15%より多くのメモリを使うだけで、不必要にゆがめ られた画像を作り出します。

2) f) APT Format of The Other Polar Orbiters
極軌道衛星のATP形式について
Meteor衛星とResurs衛星[1]は、120RPM（ライン周期1/2s）の割合で送信します。250Hzのトーンバースト方式は、同期を行わせ ます。

Sich衛星[2]とOkean衛星[1]は、毎0.25秒1列（RPM240）の時分割多重通信に、いくつかのスペクトルのチャンネル(可視、 レーダー、マイクロ波)を送信することができます。 画線開始信号(トーンバースト)は、1200Hzの周波数です。

[1] http://sputnik.infospace.ru
[2] http://www.nsau.kiev.ua, http://www.fas.org/spp/guide/

2) i) Meteosat and Other Geostationary Satellites
Meteosat気象衛星と他の静止衛星について

Meteosat WEFAX形式は、毎分4列（RPM240）の割合で伝送されます。
完全な画像転送ができるには、次の構成になります。
- 3秒の間の開始音（300Hz）
- 5秒（=-20ライン）の間の位相信号（12.5ms黒と237.5ms白）
- 2行のWEFAXディジタルへッダ
- 800行の画像データ
- 5秒の間の停止信号（450Hz）

完全なMeteosat画像線(ディジタル・ヘッダーあるいは映像)は、840ピクセルから成ります。
画線開始信号(tone burst)は、840Hzのtoneburstを模倣する40のピクセル(40/840=4.76%、11.9ミリセカンド)を表わします。
ほとんどのMeteosat WEFAX像は、視覚的に内容を識別するために注釈(タイトル行)を置きます。

コンピュータによる自動画像識別のために、特別な信号(WEFAXディジタル・ヘッダ行)が実際の画像内容の始め直前にフォーマットに加えられま す。これらのディジタル・ヘッダ行のために、画像要素はデジタル情報によって置換されます。伝送されたデータは、50のASCII符号化(coded)文 字です。バイトは最初に送信されたMSBです。必要とされる400のビットのために、2つの隣接した画像ピクセルは、黒（0）または白(1)へのどちらの セットの組みです。2つのディジタル・ヘッダ行は同一の情報を含んでいます。

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訳者端書き
MSB(Most Significant Bit)は、数値を2進数で表現した場合の、 その最上位ビット、もしくは最上位バイトのことです。
例えば、0x1234（2進数で表現すると、0001 0010 0011 0100）ならば、
Most Significant Bitは、0です。
Most Significat Byteは、0x12です。
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Meteosatディジタル・ヘッダでの文字は、以下の意味を持ちます：

Char. No. Meaning
0...7 satellite ID 衛星認識
8...10 spectral band スペクトル帯
11...16 date (yymmdd) 日付(年月日)
17...20 time (hhmm) 時間(時分)
21...24 sector セクタ
25...49 non-standardised information 標準化されていない情報

例えば以下のようです。
0 1 2 3 4
01234567890123456789012345678901234567890123456789
MET7 VIS9907041500C02

画像は、EUMETSATオペレーション・ニュース速報の中、及びインターネット[2]で公表される予定に沿って4分のフレームの中で送信されま す。

他の静止衛星（GOES[3]、GOMS[4]、Feng Yun[5]、GMS[6]）は、 類似した形態を持っています。
違いは、調整するラインの数、ディジタル・ヘッダ・行の数、画像へのグレイスケール・ラインの追加、内容(約95%)を描写する画線開始信号(通常画線の 約5%)のわずかに異なる比率、及び画線開始信号("tone burst"の代わりに黒から白への推移)の形式を含んでいます。

[1] Meteosat WEFAX Dissemination Technical Description, The User Service, EUMETSAT, Am Kavalleriesand 31, D-64295 Darmstadt (Germany)
[2] Meteosat: http://www.eumetsat.de
[3] GOES: NOAA/NESDIS Office of Satellite Operations Home Page
http://www.nnic.noaa.gov/SOCC/SOCC_Home.html (-> http://www.oso.noaa.gov/)
[4] GOMS: http://smis.iki.rssi.ru,http://sputnik.infospace.ru
[5] Feng Yun: The National Satellite Meteorological Center of CMA
http://www.cma.gov.cn/fy2/chnsmc.htm (-> http://www.cma.gov.cn/)
[6] GMS: Japan Meteorological Agency http://www.kishou.go.jp/ (-> http://www.jma.go.jp/JMA_HP/jma/index.html)
See also: Kochi University, Weather Home http://weather.is.kochi-u.ac.jp/index-e.html (-> http://weather.is.kochi-u.ac.jp/)

3) Setup
3) a) Orbit Calculation
軌道計算

静止衛星（Meteosat, GOES）には、上空の固定した位置があります。極軌道衛星は、地平線より上にある間に受信ができます。
実際の位置は、アマチュア無線雑誌、又はインターネットに掲載されるケプラー要素から計算できます。[1]
軌道計算ソフトウェアは、例えばT.S. Kelso[1]、AMSAT[2]、AATiS[3]から、あるいはインターネットからのシェアウェアまたはフリーウェアから得ることができるでしょ う。
あなた自身のプログラム作成の為には、A.Bohrmann[4]の本を推薦します。この本とまた同様の本は科学を扱う図書館あるいは大学図書館で利用で きるでしょう。

NOAA衛星軌道は、ほぼ極軌道です。正確な極軌道からの偏差は、軌道平面が１年間で360度変わるようになっています。この衛星は、毎日ほぼ同じ 時間に通過します。このような軌道は太陽同期と呼ばれます。[5]

軌道計算ソフトウェアが利用できなくても、単純に紙と鉛筆による計算で十分に正確な予測ができます。[6]

[1] CelesTrak, Dr. T.S. Kelso, http://celestrak.com
[2] AMSAT-NA, Downloadable Software, http://www.amsat.org/amsat/ftpsoft.html
[3] Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule, Softwarevertrieb, U. Wengel, Behringstr. 11, D-31535 Neustadt a. Rbge.
[4] Bohrmann, A., Bahnen k・stlicher Satelliten, BI Mannheim, Hochschultaschenbucher, 1963
[5] Davidoff, M. R., The Satellite Experimenterエs Handbook, ARRL, Newington, CT, 1985
[6] Lentz, R., Diagramm fur die Horbarkeitszeiten der umlaufenden Wettersatelliten, UKW-Berichte 2/1981, 125

3) b) Computing Power and Performance
計算能力と性能

信号処理のために、WXSatはコプロセッサを必要とします。
"The new sound data were ready before..."との警告メッセージが表示されるならば、CPUの性能は全てを処理するのには十分ではありません。

CPUの読み込みを最小限にするために、次に揚げるいくつかの復調機能を無効にするとよいかもしれません。
-自動記録(起動と停止の信号あるいはサブキャリア(一般的なコントロール)用フィルタ)
-WAVEファイルの同時出力
-測定データの生成、
-ロック（同時復調）
-2重のチャンネル処理（カラー処理）
-大きな値の画線長(1列当たりピクセル)
-自動画面移動([Parameters-Common]」の画面制御)

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オリジナルの文は次です。
- simultaneous output of a wave file,
- generation of calibration data,
- lock, synchronous demodulation,
- dual channel processing, color
- large value for line length(pixels per line)
- automatic scroll (controlled in the "Parameters - Common" window).
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同時録音に関する困難がまだある場合、あらかじめ録音された音声ファイルを使うのが残された方法です。最小CPUクロックは、約66MHzまたは 100MHzです。

リアルタイム処理は、同時に働いたり計算時間を使い果たす他のプログラムに常に影響を受けます。このことは、表だった動きをしないプログラムやスク リーン・セーバーの開始にもあてはまります。 より新しい32ビットのPCオペレーティング・システムは、処理のより高い優先順位の割り当てを許可します。エンベロープ・プログラムのためにインター ネット[1]を確認して下さい。

グラフィックのインターフェースあるいはそのドライバーが遅すぎる場合、自動スクロールは[Parameters - Common]で使用を停めると良いでしょう。更に、画面表示サイズは計算の負担を軽くするために縮小すると良いでしょう。

[1] See e.g. Marius Rensens page at http://ourworld.compuserve.com/homepages/HFFAX/toc20.htms (-> http://ourworld.compuserve.com/homepages/HFFAX/)

3) c) Necessary Paths and Files
パスとファイルについて

ファイルWXSAT.EXEとWXSAT.INIは、"c：\wxsat"（または他デバイスのディレクトリ）に置かれるべきです。それぞれ、2つの "c：\wxsat\bmp"と"c：\wxsat\wav"はビットマップ画像とWAVEファイルの保存場所としてつくられます。インストールのために 自己解凍ファイル"INSTxxxx.EXE"を使えば、これらの2つ下のディレクトリがあるでしょう。

3) d) Audio Connections
音声信号の接続について

受信機の出力は、「ライン入力」の左側チャンネルに接続しましょう。
ライン入力が無い場合や増幅が低すぎる場合に、「マイクロホン入力」に繋げると良いかもしれません。でもこの場合は、異常な電圧から守るために分圧器 (voltage divider)を使用する必要があります。結合コンデンサーは、受信機出力信号上の直流を防ぎます。受信機で5kHz以上の信号成分は、RCローパスで 減衰することができます。しかし、衛星信号はすでにバンドパスフィルタを通っているので、ローパスはノイズまたはひずみに対して有効です。

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追説明: RCについて
Register (レジスタ: 抵抗器)の頭文字と、Condenser (コンデンサ: 誘電体)の頭文字。

コイル (Inductance (インダクタンス: 誘導原)略文字は、L)を使った、RLフィルタでもCLフィルタでも良いのですが、低周波では入手し易く安価な抵抗とコンデンサ(ＲＣ)を使います。
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3) e) Level Control
音量調整について

音量は、記録された波形を示すサウンドカードの機能、もしくは、WXSatの[Recording - Test]で確認ができます。
最も大きな信号ピーク（つまり最大振幅）は、単に2つの灰色線に達しますが、上限または下限で切り取られてはいけません。音量は、受信機側の設定とサウン ドカードまたはコンピューターに備わっている機能([Audio Mixer], [AudioControl], [Gain Control] など)で調節しましょう。

AGCスイッチ（自動利得制御）は、全ての場合に切られているべきです。未使用チャンネル（マイクロフォン、CDなど）は、無利得(音量0)に指定 します。

通常、各サンプルが8ビットの解像度で単に記録されるので、利用できる音量の強弱幅(dynamic range)は、大きなクリッピング無しに使えるでしょう。予め録音してあるデータを視覚的に波形を示すプログラムで、確認ができます。確認された WAVEファイルは、見本のWAVEファイルの振幅と同じになるようにしましょう。

保存されるWAVEファイルの容量が過剰でないならば、16ビット録音が使えます。画像に過度に明るい、もしくは暗い線や三角形状が生じるならば、16 ビット録音を使いましょう。この様な症状は、サウンドカードの8ビットモードAGC機能が原因かもしれません。
(訳者: AGC; Automatic Gain Control: 自動利得制御)

4) Recording
4) a) The First Parameter Setting
先ずは初めに設定

[Parameters - Decoding]を押すと共通な設定が開きます。
初めは、上部の左側のボタンにある標準設定 ([NOAA], [Meteor], [Meteosat]等)を使いましょう。これはパラメーター部を全て設定します。

4) b) Processing Wave Files
WAVEファイルの料理について

画像を復調する最も単純なやり方は、以前に記録されたWAVEファイル(サウンドカードあるいはコンピューターのサウンドシステムに備わるプログラムに よってつくられたもの)の処理です。
この処理は非常に基本的で、拡張されたグラフィクスなしに、表示画面の書き換えがあまりありません。
一方、画像を歪ませる不備が音声にあるかもしれません。モノラルの11.025kHzサンプリング割合が必要なことです。

録音されたWAVEファイルは、WXSatが後に処理します。
WAVEファイルは、[File - Wave Input File]で選びます。復調は、[File -Start Processing]で始まり、WAVEファイルの最後に達するか、もしくは[File - Stop Processng]の指示で止まります。
[Bitmap - Save]でビットマップを保存します。ビットマップの保存は自動しません。また、ビットマップを保存しないでWXSatを終了しても警告しません。

4) c) Direct Recording
直接の録音について

直接の録音は、メニュー項目の[Recording - Picture]で選びます。
録音中は表示画面を動かしたり、他のプログラムを動かすべきではありません。スクリーン・セーバーのようなバックグラウンド・プログラムは、動かないよう にしましょう。

メニュー項目の[Recording - Picture &Wave File]を選ぶと、WAVEファイルが同時につくられます。
"The new sound data were available before ..."と録音中に表示されたならば、次は処理機能なしで録音をしましょう。その場合にも再表示されるならば、コンュータがあまりに遅いか、ハードディス クの空き容量が無いか、書き込みが遅いのでしょう。

フロッピー・ディスクへのデータの記録はできないでしょう。

録音は、[Recording - Stop]で停まります。ビットマップの保存は先に述べた通りです。

4) d) Automatic Recording
自動録音について

画像を復調する最も上品な方法は、自動録音です。コンピューターは、副搬送波([Recording - Start at Subcarrier])、あるいは開始音([Recording - Start at Start Tone])を指定すると、オーディオ入力にそれらを受け取ると記録を始めるでしょう。副搬送波が消えるか、あるいは停止音を検出すると待機状態になり、 次の開始音、または副搬送波が聞こえてくるのを待ちます。

サブメニュー項目の[Save Wave File/Save Bitmap]を選ぶと、音と画像を自動に保存します。
ビットマップの名前は、MMddhhmm.bmp(M=月,d=日,h=時間,m=分)を使って時間を表示します。
デジタル・ヘッダ・データによるWEFAX信号は、条件つきのビットマップ保存ができ、異なるbmpファイル名を使うことができます。
自動録音は、[Recording - Stop]を使って停めます。

開始音または停止音が正しく見けることができないならば、 [Recording -->Active]では録音、あるいは[Recording - ->Stand-By]で待機モードに強制できます。

4) e) The First Picture
[File - Start Processing]、または[Recording - Picture [&Wave File]]で始めた後に同期アルゴリズムが信号を固定し、画線の初めの部分が画面の上端か下端のどちらかに現れます。データ処理は、メニュー項目の [... -Stop]で停ります。

何かが上手く行かなければ、[... - Abort]を使ってデータ処理を停止させます。
しかし、この場合は、同時録音しているWAVEファイルと表示された画像も全て失われるでしょう。WXSatが応答しなくなったら、この[... - Abort]での中断は最後の手段です。普段は、[...Stop]を使って処理を停めましょう。

4) f) Adjustment of the Basic Amplification for AM
AMの基本的な増幅調整

アナログ入力信号の確認は、[Recording - Test]機能で行えます。
A/D変換器範囲の細かい制御は、[Calibrate - Values]で最高値を用います。 A/D変換中で切取り(clipping)を回避するために-0.9から+0.9の範囲を超えてはいけません。-0.5から+0.5の範囲では、A/D変 換が有効に利用できません。
これらの値は、白い画像の細かい部分中の雑音だけに意味があります。画像処理の最後に、専用設定画面の [Generate Calibration Data]が指定されている場合に最高値(及びヒストグラ)が見られます。

作り出される信号範囲が1になるように(1への標準化)、ディジタル増幅定数（設定画面の[BasicAmp])を調節しましょう。受信機などから 安定した音声が利用できないならば、WAVEファイルの入力ができます。正確な基本増幅の値は、入力信号の最高振幅([Calibrate - Values]の最高値)の逆数です。なぜなら、入力信号範囲 * 基本増幅 = 1 だからです。

例: 最高値が、-0.31と0.29ならば、これは、A/D変換器が十分に働いていないことを意味します。
しかし、基礎増幅3.3(= 1 / 0.3)に指定されればその信号を使用できるかもしれません。

ヒストグラム機能([Calibrate - Histogram])上の図は、基本増幅定数による乗算と復調された入力信号の振幅分布を示します。
適切な「基本増幅]値（入力信号の最も高い振幅表示）は、最も右側の部分をグラフ中の1.00まで導きます。

[Parameters - Decoding - File Save Current Parameter Set]を使用することにより、基礎増幅の正確な値をWXSAT.INIに保存しましょう。(それは衛星ごとに異なっても良いでしょう)
この正常化操作の後に、画像は[Decoding Parameters](オフセット、増幅、輝度特性、カラー振幅)を調整して最適(最高の輝部、直線性)にすることができます。結果として生じる輝度配 布は、低いヒストグラムとして表示されます。

2次チャネル（確認される二重チャンネル）からの信号は、グラフ上で赤い曲線で表されます。画像の色分配は、グラフ中の低く色のついた曲線によって 反映されます。

4) g) Signal Flow Diagram
(only fig) 図のみ

5) Parameters
映像解読のために必要で重要な設定はすべて、[Parameters - Decoding])に表示されます。

入力部は、6つのグループに分割されます:
-あらかじめ用意されている設定を選ぶボタン （[Parameters]メニューの衛星名を指定して直接扱えます)
-復調用の基本数値
-副搬送波周波数、副走査の割合とPLLのための時間
-調整信号(位相)検知のための水平同期
-映像表示に入力ラインの部分を選ぶ出所(ライン)
-色選択、輝度、表示状態、その他を調節するための表示

==================================================================
- Buttons for predefined settings (the predefined settings are also
- directly available from the Parameters menu)
- Basic Parameters for demodulation,
- Clock for subcarrier frequency, line rate and PLL,
- Horizontal Synchronization for detection of the phasing signal,
- Source (Line) to select a portion of the input line for picture display,
- Picture Display to select color and display mode, to adjust brightness etc.
==================================================================

高度な処理の為に、5つの要素を設定する画面が[Expert]メニューにあります。
それらは:
-衛星名など一般な設定
-画像を始めるために必要な同期性の最小設定
-開始音(Tones)自動録音 開始音(tone)検知アルゴリズムの感度の指定
-副搬送波自動録音 副搬送波検知アルゴリズムの感度の指定
-ディジタル・ヘッダ行は、静止衛星からの信号用設定部分があります。
-カスタム・パレットは貴方が指定した"パレット"を開きます。

==================================================================================
- General for the parameter set (satellite) name etc.
- Synchronization to define the minimum number of necessary syncs to start a picture,
- Automatic Recording at Tones defines the sensitivity of the tone detection algorithm,
- Automatic Recording at Subcarrier defines the sensitivity of the subcarrier detection algorithm,
- Digital Header Lines has more parameters for signals from geostationary satellites
- Custom Palette opens a user defined palette.
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新しい個々の設定は、Wxsat.iniファイルに保存されます。[Parameters - Common]は、ハードウェアに関連する設定の画面を表示します。

5) a) Buttons For Predefined Parameter Sets
[Parameters - Decoding]画面の上部の左側のボタンは、Wxsat.iniにある12のあらかじめ定められた設定郡のうちの1つを選択します。
これらのボタンのうち1つを押すと、あらかじめ定められた設定が適切な部分に表示されます。それら設定は各データ処理のために修正するかもしれません。
新しい個々の指定は、[Parameters - Decoding]にあるファイルメニュー(File,Expert)の使用により保存されるかもしれません。

5) b) Basic Parameters
Demodulation Mode
短波の送信が調整された周波数である一方、気象衛星の副搬送波は常に調整された振幅を持ちます。

"FM"は短波送信のための正確な設定です。最適な周波数は、[Recording - FM Tuning]画面で計られます。

"AM+PLL"は、PLLおよびAFCループの両方を使用して、WXSatプログラムを衛星の副搬送波に内部発振を固定します。
したがって、ドップラー偏移により画像の歪曲が回避されます。(衛星が近づいて来ると、全ての周波数が高い方に移行し、より短い映像線になるように数値を 与えます。その逆も行います。)

ロック・スイッチは、サウンドカードの不正確なサンプリング割合を修正し、正常なカードの信号も録音します。増加した処理により、プログラムの処理速度は わずかに遅くなります。

Meteor/Resurs衛星の一部には、正確な2400Hzの信号を持たないので、衛星信号の副搬送波を固定することを許さないでしょう。
他の衛星は、新しい映像線の初めに移行させます。第1のケースでは、PLLを固定します。しかしながら、1/2 sの副走査(画線)長は副搬送波周期に一致しません。
2400Hzの副搬送波のみを備えた衛星のためにロック・モードを使用することが必ず必要な場合は、副搬送波周波数および副走査(画線)長(副搬送波周 期)を、ライン周期1/2sを得るために調節しなければなりません。

位相ずれ(phase jumps)の場合では、PLLのロック範囲が広げられるべきです(PLL値は0.8未満)。AM復調が回避されるでしょう。

局部発振器を用いたPLL(位相同期)による位相周波数比較器で復調は、従来のダイオード検波より良い効果(S/N、解像度）を提供します。しか し、位相ずれ(phase jumps)の無い安定した信号が絶対に必要です。

複合検出は、内蔵発振器（ソフトウェアの）で入力信号の混ざっている複合体から生じるベクトル長を決定します。副搬送波の過程安定は、絶対必要では ありません。結果は平易な整流に似ているべきです。CPUの読み込みはより高くなります。

Basic Amp
AM信号のための基本増幅です。この値は、入力信号の振幅を"1"まで標準化します。[Calibrate - Histogram]を参照して下さい。

Hz Black
黒色のための伝送FMオーディオ周波数。

Hz Shift
白色と黒色間(中間色?)の周波数差のためのFMモード

5) c) Clock
WXSatプログラムは、データ処理の為の内部クロック発振器を持っています。その周波数は、入力される副搬送波周波数です。

クロック周波数は、計算上はサウンドカードのクロック（=サンプリングレート）に由来します。より明確な評価のために、受信された副搬送波は、内蔵 発振器のためにPLL参照として得ることができます。PLLは、復調器で働かすことができます。

Subcarr
Hz単位の副搬送波周波数

Line Len
副搬送波周期の数として測定され入って来る信号の行長（ライン持続時間）。信号が毎分120行の場合、1つの行の持続時間は0.5秒です。
それゆえに、長さ = 副搬送波 * 0.5です。

RPM
FM送信のために、周波数が画線につき毎分(回転)が直接決まっています。できるだけ遅い画線の速さ(主走査側)は内部バッファ長に制限され、
120行/分より遅くてはいけません。つまり、1副走査線(1画線)は、0.5秒以上長くてはいけません。

PLL
位相制御循環の増幅。1つのPLLの設定に用いる増幅は0です。正常な信号処理する0.98が良く、解読の為に0.9と0.98の間の値が、より広い調整 範囲を与えます。

AFC
周波数制御ループの増幅。正常な信号については、小さな値(0.00005)が適切です、テープ等に記録された信号については、値が0.0002あるいは それ以上に増加されるべきです。

5) d) Horizontal Synchronization
水平同期について

水平の同期については、"tone burst"あるいは輝度線（白黒線）の両方に使えます。プログラムが同期情報を見つけない場合、貴方が [... - Manual Sync]を使って画像処理を開始させ必要があるかもしれません。後に、[Edit - Correct x]が正しい水平位置へ画像の移動を行います。しかしなが ら、これはStart1 = 0.0とLength1 = 1.0に指定し、単一のチャンネル処理(DualCh、から)で働きます。

Mode
"Tone Burst"は、サブキャリア上に調整された調子を検知し、ディジタル共振回路を活性化します。

短波ファクシミリ局が使う、輝線に含まれる黒から白への同期化アルゴリズム捜索です。同期化に成功した後に画像処理が始まります。
静止衛星が使用する黒から白への移行を捜すのと同じ振る舞いをします。
黒から白への移行を予想します。しかし、有効な内容が検知される時だけ画像処理が始まります。有効な内容がまだなくても、画像処理は[max Lines]の後に行います。

上記 B/W Pictureと同じです。でも白から黒への移行です。

"B/W Picture"と同様です。しかし、最初の有効な画像線がWEFAXディジタル・ヘッダであると仮定しています。予期されるヘッダ行の数は、
[Parameters - Decoding - Expert - WEFAX Digital Header]の中で変更することができます。画像処理は、停止音の発生か[No. of Picture Lines]が解読されるか、どちらかが起こると終了します。この特徴は、ディジタル・ヘッダが無く画像線の定義数されたWEFAX送信のために使用する ことができます。(この場合、[No. of Header Lines]は 0 に指定されるべきです。)

解析が成功すると直後に、ヘッダ情報が画面のタイトルバーに表示されます。

Burst Frq
"Tone Burst"仕様では、短いトーンのためのアルゴリズム検索は、副搬送波上を変調します。

5) e) Source
この場所は、入力される線のどの部分が画像処理のために使うかを決めます。

DualCh
処理は、開始位置およびlenthで定義される線の1か2を使います。第1の情報チャンネルは、画像の明るさのために常に使用されます。第2チャンネル (オプション)は色を決めるか、あるいは増すことができるか、例えば赤外線情報なしで見えるように最初のチャンネルから減じられます。

Start 1/2
ラインのスタートに関連のある第1の(/second)チャンネルの始め。ライン長の合計は1です。有効な数は0と1の間になります。

Length 1/2
チャンネル1(/2)のためのラインの部分。ライン長の合計は1です。合計(Start1 + Length1)は0未満ではあってはなりません。そして、1より大きくしてはいけません。長さ(Length)の負の数値は、使用できます（鏡状の映 像)。中間の指定は、Start1 = 0; Length1 = 1です。(つまり、チャンネル1のために十分なラインlegthを使用します。)

例A:
NOAA正午(?)通過のために、VISチャンネル(可視光)は輝度を制御し、IRチャンネル(赤外線)は色を制御するように指定します。Start 1: 0.0, Length 1: 0.5.:ラインの前半はチャンネル1をコントロールします。Start 2: 0.5, Length 2: 0.5.ラインの後半はチャンネル2を作り出します。これは色を定義するために使用することができます。"DualCh"はチェックしましょう。

例B:
Meteorの画像はカラーに表示されることになっています。利用可能な信号情報のチャンネルは１つだけあるので、DualChのスイッチが切られるに違 いありません。Start 1: 0.0; Length 1: 1.0.色処理は後記します。

例C:
Meteosatの画像は画線開始信号(tone burst)を表示しないものとします。DualChは"off"です。
Start 1: 0.0476 (= 40/840); Length1 : 0.9526 (= 800/840).
適切なライン長は800ピクセルです。完全な840ピクセルの指定は、Start1=0 及び Length1=1です。

特定の目的以外では、色処理を単に1本のチャンネルからの信号だけを使うことは、お奨めできません。灰色の中間色が多くある黒白画像は、カラー写真 よりはるかに良い結果を表示します。

5) f) Picture Representation
画像表現について
この場所は、画像に受信信号を反映させる、信号の増幅、信号補正、及び色飽和度が指定されます。第2のパラメーター設定は、色オプションの 選択と同様に2つのチャンネル(DualCh)情報を抽出します。

中間の指定は、

または、 1040 (2080) Pixels/L (NOAA用)です。

Offset 1/2
主/第二の情報チャンネルの信号に補正を加えます。負の数は使用できます。

Ampl. 1/2
補正後の信号の増幅。負の数は使用できます。

Brightn. Charact.
地表/水境界の明確な表示のために、明るさの特性を調節することができます。この設定部分は、ディスプレイ特性に非線形(平方根)割り当てを指定します。 したがって、画像のより暗い部分は増強されるでしょう。

色オプションを不使用にしチャンネル2を使った場合、輝度(明るさ)だけに影響を及ぼします。入力ラインの2つの部分(例えばVIS-IR)の輝度 (明るさ)差は、対応するオフセットを十分な値に合わせ、増幅定数のうちの1つを負の数に設定することによって作られます。

ColorAmp
Color saturation.
色彩度

Display Mode
計算されたビットマップの解像度を制限1ビットにします。このモードは、短波天気図のために使います。

4 bit B/W:
白黒ビットマップの解像度を4ビット（すなわち16刻み）解像度に制限します。白黒ビットマップを8ビット解像度に指定します（256刻み）。

5+3 b Color:
カラービットマップを8ビット解像度に指定します。5つのMSBが輝度(明るさ)のために使われ、3つのLSBが色調(色合い)のために使われます。色調 は、

で、計算されます。

より少ない値（positive）は赤に、より大きな(1まで)値は青になります。暗い海と白い雲を得るために色調(色合い)は非常に小さく(0以 下)非常に大 きな振幅(1以上)になります。

5+3 b Color*:
カラービットマップを8ビット解像度に指定します。5つのMSB(32刻み)が輝度(明るさ)のために使われ、3つのLSBが色調(色合い)のために使わ れます。

色調は、

で、計算されます。

8色については、色円が2度渡されます。

4+4 b Color:
カラービットマップを8ビット解像度に指定します。4つのMSB（16刻み）が輝度(明るさ)のために使われ、4つのLSBが色調(色合い)のために使わ れます。

y Compr.
繰り返しか受信された画線の省略で画像座標y-方向の圧縮します。[0.5]は画像を二倍の高さまで引き伸し、[2]は半分の高さに圧縮します。IOCは 影響を受けます。

画像1行当たりピクセルの数。ライン長の有効な数は、200 ピクセル/ラインと2048ピクセル/ラインの間にあります。この値は、座標（IOC）に影響します。画像が表示される最大のピクセル数は、共通のパラ メーター設定に指定される最大のビットマップ・サイズに依存します。IOCと画線の最大数は、自動的に計算され表示されるでしょう。

小さなビットマップが必要な場合(より長い自動記録の為)、あるいは画線幅(1画線あたりのピクセル数)が制限(完全な画像幅が処理中に必ず見られ る)された場合、より少ない画線長さを選ぶことができます。正確なIOCは、適切なy方向圧縮を選びます。例えば: 処理される画像は576のIOCを持っており、通常1行のライン当たり1810ピクセルを必要とします。IOCは、1画線あたり1024ピクセルと 1.77のy方向圧縮を維持します。もちろん、解像度は若干落ちます。

Display Direction
表示方向
S-N 南から北への衛星飛行。画像は、右下から始まります。Meteosat送信のためも、必ず飛行方向を選びましょう。

N-S North to South flight direction of the satellite.
北から南への衛星飛行。画像は、左上から始まります。

N-S* North to South flight direction of the satellite.
北から南への衛星飛行。画像は、左上から始まります。しかし、うまく解読されたWEFAXディジタル行に、特定の文字結合が見つけられるならば、像の表示 方向はSNになるでしょう。

5) g) Save Parameter Set
設定の保存

ある目的(衛星別、処理の目的)のための最適な設定を[Parameter] [File - Save Current Parameter Set]を使ってWXSAT.INIに保存します。 これは、あらかじめ定められる12種類の標準設定に書き込まれます。保存をしないで新しい設定(衛星)を選んだりWXSatを終了した場合、新しい指定 (decoding and expert)は失われます。

衛星ごとの設定は、設定を行う画面のボタンから、主メニュー内の[Parameters]内の[Parameters - Decoding]を使ってWxsat.iniファイルから呼び出します。

5) h) Expert Parameters
専用の設定
[Expert]メニューは、精巧な設定を行う場所を表示します。以下の項目があります：
- 全般
- 同期化
- toneでの自動記録
- 副搬送波での自動記録
- ディジタルヘッダ行
- カスタムパレット(?)

===============================
- General
- Synchronization
- Automatic Recording at Tones
- Automatic Recording at Subcarrier
- Digital Header Lines
- Custom Palette
===============================

5) h) (1)General
全般
現在の設定用の呼び名。この名前は、変更した設定保存した後に有効になります。

16 Bit Audio
これに印をすると、8ビットから16ビットにオーディオ解像度を切り換えます。適切な音量ならば、8ビット解像度でほとんどの場合は十分でしょう。

画像処理が画像中に極端に明るいまたは暗い線、または"triangles"引き起こす場合は、この16ビットのオプションが選ぶべきです。
(訳者: trianglesは、どの様な状態を指すのか解りません)

Generate Calibration Data
測定データの生成
画像処理中に測定データを生成します。入力信号の振幅分布、そのピーク値、画像の輝度(明るさ)と色配分などは、[Calibrate - ...]使うことによって処理の後、表示されます。このオプションは、CPUの読み込みを増やします。

5) h) (2)Synchronization
同期化
[synched]による現在のフレームを考慮する水平同期信号の最小数。 [...Immediate]または[Tone Burst]のどちらかが選ばれていると、画像処理が始まります。

max Lines
[...Picture]または[...Header]が選ばれていると、検波(content detection)が位相信号の終了を認めるとすぐに、画像処理が始まります。 しかし、位相信号の検波に失敗すると、画像処理は[max Lines]の後に始まることを強いられます。

Picture Content Detection
画像内容検出
送信された位相同期サイクルの終了を決定する有効な画像内容のアルゴリズム探索する画線部分。画線の選ばれた部分は、最初の画線で位相線の間の白から黒に 変わらなければならない。

Reverse Content
位相線の選ばれた部分の内容は黒い。そして、選ばれた最初の画像線は白色です。このオプションをチェックすることは、これらの仮定を逆にします。

5) h) (3)Automatic Recording at Tones
Toneでの自動記録

処理中のウィンドウ・タイトルには、見つけたトーン振幅（"s"）、有効な制御音（"cn"）によるタイムスロット数、cnが処理を起動させるための数え 上げ、待機中に復帰するための数え下げを表示します。

Start1, Start2, Stop
開始音と停止音は、画像の始まりと完全な終わりに短波局と地球静止軌道上の気象衛星によって送信されます。ここに指定した数値は、自動録音機能 ([Recoding - Start at Start Tone - ...])と共に使用されます。

Freq
開始音と停止音の周波数。これらの音により副搬送波が、振幅変調(衛星)もしくは周波数変調(短波)されます。

Ampl
標準化されたしきい値は開始音と停止音を評価します。1未満の値は感度を増加させますが"false alarms"(偽警報)を増加させ、1以上の値は感度を減少させますが"misses"(失敗)を増加させるでしょう。

Time
0.37秒の時間刻みでの開始音と停止音の期待される最小持続時間。より少ない値は検出の速度を上げますが、"false alarms"(誤警報)を増加さるしょう。大きい値は検出を遅くしますが、"misses"(失敗)を増加させるでしょう。

Enable Start 2
代替の開始音がありますように、、、

Start 2: IOC/2
代替の開始音による開始で、正規の半分幅で画像を作ります。この機能は、小さな画像を速く送信する短波局の為に使います。

Squelch
FM変調を原因とする雑音が、検知アルゴリズムを開始させるのを避けるために、常にこのオプションを使うことを勧めます。

Expert Menu - Automatic Recording at Subcarrier
専用メニュー 副搬送波での自動記録 について

5) h) (4)Automatic Recording at Subcarrier
副搬送波での自動記録

処理中のウィンドウ・タイトルには、見つた副搬送波振幅（"s"）有効な制御音（"cn"）によるタイムスロット数、cnが処理を起動させるための数え上 げ、待機中に復帰するための数え下げを表示します。

Time
「見つけられる副搬送波」に必要な最小持続時間と「見つけられない副搬送波」が"ON"と"OFF"状態にします。時間は、0.74秒の時間刻みの定数と なっています。より少ない値は検出の速度を上げますが、"false alarms"(誤警報)を増加さるでしょう。大きい値は検出を遅くします。"misses"(失敗)を増加させるでしょう。
(訳者: 実際に画面を見ていないので、いい加減な訳になっています)

Ampl
検知された副搬送波と検知されない副搬送波を区別するためにしきい値を標準化しました。1未満の値は感度を増加させますが"false alarms"(偽警報)を増加させ、1以上の値は感度を減少させますが"misses"(失敗)を増加させるでしょう。
AM副搬送波周波数は、"main parameter"画面の"main clock"セクションで指定されます。

Expert Menu - Automatic Recording at Tones
専用メニュー Tonesでの自動記録について

5) h) (5)WEFAX Digital Header
次の[...Header]パラメーターが、同期化モードだけで使われます。

Start Position
開始位置
WEFAXディジタル・ヘッダを含んでいる画像線は、画線開始信号（ラインの約 5%）と実際の内容（ヘッダー・データ行の約95%）から成ります。[Start Position]は、内容の始まりを定義します。Meteosatのためには、40/840 = 0.04761 でなければなりません。

Length of Header Data
ヘッダ・データの長さ
ここでは、画像線（通常95%のあたりの）の内容部分の長さを指定します。Meteosatのための正しい値は、800/840=0.95238です。

No. of Header Lines
ヘッダ情報を含んでいる(同一)線の数。Meteosat SDUS信号は2行のヘッダ行を含んでいます。

No. of Picture Lines
開始音と停止音を除外していて、ヘッダ行を除外している1つのフレームでの画像線の期待される数。しかし、ピクチャの初めに可能なグレイスールを含むこ と。(訳者:この部分は意訳ができていません)Meteosatの為に正しい値は、800です。[No. of Picture Lines]が解読された（または停止音が見つかる場合）後、画像処理が終わるでしょう。この機能がディジタルヘッダを含まないWEFAX送信に対して使 われるならば、[No. of Header Lines]は 0に指定されるべきです。

Save File Character Order
自動記録中に生成された波形とビットマップのファイル名は、MMddhhmm.typです。(M = 月, d = 日, h = 時間, m = 分, typ = bmpもしくはwav)
しかし、WEFAXディジタル・ヘッダの解読に成功した(!)後に、その文字はデータファイル名のために使われても良いでしょう。[Character Order]部で、8までの数は、ヘッダ文字が使うことになっている命令を指定します。

Example:
Decoded WEFAX header data: 解読されたWEFAXヘッダ・データ:
0 1 2 3 4
01234567890123456789012345678901234567890123456789
MET7 VIS9907042300C02

Character Order:
文字命令： 21,22,23,15,16,17,18,19

Resulting bitmap file name:
生じるBMPファイル名： C0204230.bmp
例えば、これは3桁のセクタ文字（C02）、日（04）の2桁、時間（230）の3桁です。普通の伝送スケジュールで、第4の時間桁は常に0で、ファイル を識別に必要ありません。この形式は、他の衛星では変更されるかもしれません。もちろん、[Enable]部分をチェックしなければなりません。

Conditional Bitmap Save
条件つきのビットマップ保存
メニュー項目の[Recording - Start at Start Tone - Conditional Bitmap Save]を選ぶとき、ビットマップ・データファイルだけが格納されて、WEFAX ヘッダ・データは、2文字の列のうちの1つの条件を満たします。星印は(*)ワイルドカード(文字の端に付けます)です。

例:
MeteosatセクタC03とD2のビットマップファイルだけは、保存されることになっている：

Character String 1:
文字列1：

0 1 2 3 4
01234567890123456789012345678901234567890123456789

*********************C03
Character String 2:
*********************D2

文字列は、テストされる最後の文字の直後に終わります。
注意：伝送されたWEFAXヘッダの解読が成功していないならば、ビットマップは失われます。

5) h) (6)Custom Palette
内部で生成されたパレットのために、WXSatは飽和度がパラメーターによって固定値に指定される「輝度、飽和度、色合い」(color room)を使います。(brightness, color saturation, hue: 輝度、飽和度、色合い)

ColorAmp.
輝度(明るさ)は、主な情報チャンネル（オフセット1。Amplは1；例えばNOAA VISチャンネル）によって制御されます。色調は赤(暖)から緑さらに青(冷)へと、第2の情報チャンネル(オフセット2。Amplは2；例えばNOAA IRチャンネル)によって設定されます。白い雲および暗い海を得るために、色チャネルの極端な値を、中間の色調に設定するように、色パレットは設計されて います。

プログラムで作られたパレットは、標準のRIFFファイル形式でのカスタム・パレットによって代用されるかもしれません。プログラムによって使われ るパレット・エントリーは、次のようにして編成されます：

Black and white 2 or 16 or 256 values from channel 1 [+ channel 2]
白黒 チャンネル1からの2または16か256の値 (+チャネル2)
5+3ビット色彩 256の値：チャンネル1からの5つのMSB；チャンネル2からの3つのLSB
4+4ビット色彩 256の値：チャンネル1からの4つのMSB；チャンネル2からの4つのLSB

個人で作ったパレットは、少なくとも求められるような多くの登録を持っているべきです。パレットファイルが読取れないならば、プログラムは内部パ レットを使うでしょう。"Enable"ボックスは、チェックしましょう。

5) i) Common Parameters
共通の指定
メニュー品目[Parameters - Common]の画面には、より多くの機器の制御に関連する指定を与えます。

Warnings
警告
現在進行の画像録音中のCPUの過負荷は、壊れたビットマップと波形情報に陥るかもしれません。そのような現象に3つの対処法があります:
- 特別処理をしない(正常処理過程)
- 問題警告メッセージ(そして正常な処理を続ける)
- 問題警告メッセージの後、録音を停める

======================================================
- No action (proceed normal operation)
- Issue warning message (and proceed with normal processing)
- Issue warning message and stop recording
======================================================

警告メッセージの表示がCPUおよびメモリの為の補足読み込みを追加する点に注意しましょう。
(訳者: 最近のコンピュータではCPU処理とメモリの不足はないでしょう)

Graphic Card Restrictions
多くのグラフィックのカード・ドライバーが、「装置に固有のビットマップ」のためのウインドウズ表示機能に苦労します。
無理しない表示のために、表示能力を制限することが必要になるかもしれない。次の指定方法があります:
- 全ての機能を使います(制限無し)
- zoom-outの水平同期固定(左側) (訳者:?)
- zoom-outで最下段に固定
- 8ビット/ピクセルだけの上でズームインを許可する
- zoom-outをさせない

=========================================
- Allow all operations (no limitations)
- Horizontal fix (to left-hand side) on zoom-out
- ... and fix to bottom on zoom-out
- ... and allow zoom-in only on 8 bits/pixel
- ... and don't allow zoom-out
=========================================

グラフィックカードの制限について
多様な表示能力を行う前にシステム失敗の危険があるので、重要なデータは保存しましょう。

Bitmap Size
この値は、ビットマップ・メモリの最大量を指定します。小容量のシステムでは、この数が注意深く選択されるべきです。パラメーター・ウィンドウは、自動的 に記憶量および選択された画像線量(ピクセル/L)のための可能な画像線数およびピクセル深さ(1ピクセル当たりのビット、モードを表示します)の最大数 を計算します。

Scolling Update
画像処理が表示画面を満たしたならば、更なる第n番目の解読された画像線の為に画面が上方または下方へ移動するでしょう。処理が遅いコンピュータやグラ フィック・カードでは、この機能を停めるのが良いでしょう。

fs Correction
fs訂正
PLLなしで解読された画像が傾くならば、サウンドカードのサンプリング周波数の指定が不一致になっています。(復調(demodulation)： PLL on)しかし、この方法は、いくつかのResurs/Meteor衛星あるいは短波のFM送信にとって可能ではありません。

一般的にその問題を解決するために、正常なサンプリング周波数(fs)を指定しなければなりません。これは、安定し無雑音のAM副搬送波 (NOAA、GOES、Meteosatなど)をPLL機能を使い解読する為に良い方法です。正確な要因は、[Common Parameters]内の[fs Correction]にあるMeasured]に表示されます。 [-> ]押すことにより更なる画像処理のために使用することができます。一旦この部分を正確に指定すれば、PLL機能を用いない直線状の画像は問題にならないで しょう。

安定した副搬送波が利用できない場合、[Current Value](現在値)を微調整してみましょう。この数値は[1]付近で止めるべきです。

NB.
軌道上の衛星からの副搬送波は、強いドップラー偏差を表すかもしれません。ですから、受信位置に対して衛星の速度が遅いならば受信画像は正確です。雑音 は、この測定のために使用される信号部分にあってはなりません。

Save
共通の設定は[save]ボタンを押すことでWxsat.iniファイルに保存されます。この操作なしで、プログラムを終了する場合は指定した数値はすべ て失われます。

6) Other Operational Details
6) a) The Main Menu
File
その他使用上の詳細
主要項目

メニュー項目の[Wave Input File]またはWAVEファイルのドラッグ＆ドロップは、画像処理ためにWAVEファイルを使います。[Fast Forward]は、ポインターを特定の時間、未設定にします。[Start Processing]は画像処理を始め、[Manual Sync]は同期が取れない時に、同期化を強制します。

Parameters
[Decoding]は、主な設定画面を表示します。あらかじめ用意された設定項目は、設定画面を開かずにメニュー項目から直接選ぶことができます。
[Common]は、機器部分の特定部分を指定します。

Recording
記録には、直接記録([Picture ...])と自動記録([Start at ...])があります。直接記録と自動記録には、同期化処理([Active - Sync])と画像処理[Active - Processing])があります。自動記録には、[Stand By]（副搬送波または開始音を待つこと）もあります。(メニューは、)これらの状態の切り替えを行います。

[Recording - Test]は、A/D変換からの入力信号を監視します。[Recording - FM Tuning]は、指定されたFMの白黒の量と関連している音声信号の周波数分配を表示します。これは、短波SSB受信機の同調に使用できます。

Edit
正常でない水平同期は、[Edit -Correct x]で修復可能かもしれません。 これは、1つのチャンネル処理（二重チャンネルが未使用）で、Start1 = 0.0とLength1 = 1.0 のみに働きます。
画像の歪みは、メニュー項目[Substitute Line]を使い、修正ができます。初めに左のマウスボタンを押し修正する画像線を選び、次のクリックで修正をします。間違った飛行方向(S-N,N- S)は、[Edit -Flip]で訂正できます。

Bitmap
ビットマップは、[Bitmap - Save as]で保存できます。
保存したビットマップは、[Bitmap - Load]、またはドラッグ＆ドロップで再呼び込みができます。
画像処理後、ビットマップは自動に保存はされません、（サブメニュー項目 [Save Bitmap]を選んだ、自動記録機能の場合は自動保存をします)
画像は「.bmp」で保存され、さらに画像編集ソフトウェアで処理し印刷ができます。静止衛星から送られる同じ位置からの連続画像は、アニメーションソフ トウェアによって結合し「雲の動画」が作成できます。

Zoom & Move
拡大と移動
全ての拡大機能はマウスクリックまたは、Shift/UpとShift/Downのキー操作の組合わせによって利用できます。右マウスボタンを押し続ける 間、画像は画面上を移動できます。小さな移動は、カーソルキーで行えます。

Calibrate
補正
[Calibrate]メニューで、特別なカーソル[Probe Cursor]が起動し、ピクセル輝度(明るさ)を計ることができます。左マウスボタンを押すことでピクセル輝度を示します。疑似色画像のこの値は不正確 でしょう。特別なカーソル(Probe Cursor)はメニュー項目を再選択するか、拡大部分を変更（例えばダブルクリック）をすると消えます。
較正値とヒストグラムは、画像処理の際に[Generate Calibration Data]を選んだ時だけ見られます。
較正値画面[Calibrate - Values]は、A/D変換器への入力信号のピーク値([Peak Values])を示します。適切な入力信号は、+/-0.5と+/-0.9の間です。
ヒストグラムの上部は、基礎増幅後の入力信号での振幅分布を示します。これらの値は、Start nとLength nによって選ばれる画像線の一部へ単にあてはまります。[DualCh]機能が未使用にされ場合、赤い曲線がチャンネル2を表します。
ヒストグラムのより低い部分は、画像に生じる輝度(明るさ/色調)分配を表示します。暗い線は、輝度(明るさ: 色調のための有色線)の為にあります。異なる部分は、粗く画像に色を表わします。

Help
Help and Copyright.

6) b) Command Line Input
コマンド入力

f63 start at subcarrier :副搬送波での開始
f631 start at subcarrier and save bitmap
f632 start at subcarrier and save wave file
f633 start at subcarrier and save bitmap and wave file
f64 start at start tone :開始音での開始
f641 start at start tone and save bitmap
f642 start at start tone and save wave file
f643 start at start tone and save bitmap and wave file
f644 start at start tone and save bitmap if WEFAX digital header meets conditions :WEFAXディジタル・ヘッダの条件一致

p
「s」オプションは、録音後(副搬送波の検出あるいは開始音や停止音)にプログラムを終了するでしょう。
注意:
「偽警報(false alarm)」問題を起し、データ損失となるかもしれません。開始音および副搬送波の最小検知および、しきい値レベルを注意深く調節しなければなりませ ん。

Example
次の例では、「p3」の後の 4つの指定の組合わせが、「トーンを感知後に録音開始。ビットマップの保存」の働きをし、録音の後にプログラムを終了させるでしょう:

6) c) Mouse and View
マウスと表示の関係について
画像は、右マウスボタンを押しながらマウスを動かすと、画面内を移動します。左のマウスボタンをダブルクリックした所が、画面中央へ移ります。

コントロール・キーを押しながら左マウスボタンでダブルクリックすると、縦横2倍に画像を広げます。シフト・キーを押しながら左マウスボタンでダブ ルクリックすると、4倍に画像を広げます。左マウスボタンだけ(補助のキー無し)でダブルクリックすると元の大きさに戻ります。

右マウスボタンのダブルクリックは、xおよびy両方向を半分(factor of 2)に画像を縮小します。
Controlキーと右マウスボタンのダブルクリックは、x方向を半分に画像を縮小します。
Shiftキーと右マウスボタンのダブルクリックは、y方向を半分に画像を縮小します。
右マウスボタンとキーの組合わせは、並んで表示されたチャンネル、および必要なIOCを半分にする画像線幅(px/ライン)の両方を備えたNOAAの画像 に使えます。
x-stretching、またはy-compressionは、IOCの値を2倍にします。

注意:
いくつかのグラフィックデバイスドライバーは、デバイス非依存ビットマップ（DIB）を正しく扱えずにシステム・ハングアップを起すことがあります。これ は、特にズームを行った時に起こるかもしれません。デバイスドライバーの新しいバージョン(例えばインターネットからのダウンロード)が症状の解決になら ないならば、特定のズーム機能を共通設定メニューで使えないようにしましょう。

6) d) Keyboard Accelerators

0 select parameter set no. 0
1 select parameter set no. 1
2 select parameter set no. 2
3 select parameter set no. 3
4 select parameter set no. 4
5 select parameter set no. 5
6 select parameter set no. 6
7 select parameter set no. 7
8 select parameter set no. 8
9 select parameter set no. 9
a select parameter set no. 10
b select parameter set no. 11
c common parameters
Ctrl/c abort processing
d decoding parameters (main parameter window)
f fast forward

h calibrate - show histograms
i wave file input
l edit - substitute line
m manual synchronization
o edit - flip
p calibrate - probe cursor
q start processing of wave file
s stop
t test audio input
u FM tuning
v calibrate - values
x edit - correct x
F1 help
F7 load bitmap
F9 stop
F10 direct recording
F11 direct recording with wave file storage
F12 manual synchronization
Ctrl/up zoom in
Ctrl/dn zoom out
Cursor keys scroll the picture.

(訳者:使えば判ると思いますので、キーボード操作については特に訳しません。)

7)Copyright and Disclaimer
Copyright 1995-1999 by Christian H. Bock, Freiburg i. Br. All right rese(r)ved.
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(訳者: "free"は無料と自由の意味合いがあるので、真意はどちらでしょう。 たぶん、学ぶことが可能な「自由」でしょう。)

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[上空 800km からの風景] [気象衛星リンク] [globe3.ddns.net]