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旗 標 電 腦 文 摘
第234期 2004.8.26
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- 活動預告
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8/22起法雅客將舉辦數位相機展，相機、配件及書籍一併展出，旗標亦推出《數位相機聖經》、《PhotoShop 數位相片編修72變》等書籍參展，讓您成為最HOT的數位生活家。
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DVD 燒錄王
書號：F948
定價：198 元
施威銘研究室 著
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本期文摘：以PI/PO 值判斷市售 DVD 燒錄空白片的品質
本文摘錄自旗標 F948「DVD 燒錄王」一書
光碟片品質測試軟體-CD-DVD Speed
第 2 篇曾經提過, 購買空白片時, 最好先不要大量購買, 而是先選擇數種品牌各 2～3 片, 回去試燒後, 再大量購買測試結果較好的品牌。部份讀者或許會提出如此的疑問：『怎樣判斷燒出來的片子品質好不好呢？』 , 在此我們推薦您一套頗具盛名的光碟片品質測試軟體-CD-DVD Speed。
CD-DVD Speed 的下載與安裝
CD-DVD Speed 的最新版本為 3.10, 此軟體自
3.0 版後就提供了光碟片品質測試的功能, 所謂測試光碟片品質其實就是測試光碟片的『PI/PO』 值, PI 值指的是資料讀取的錯誤率, 而 PO 值則表示資料經校正後仍產生錯誤的機率, 因此測出來的數值愈『低』, 表示燒出來的片子品質愈『好』, 能夠保存的時間也較久。我們先帶您下載這套軟體：
====經驗談=======================================
如果您的電腦內已安裝最新版的 Nero 軟體, 安裝完畢後電腦內就含有3.0 以上版本的 CD-DVD Speed, 您可藉由執行『開始/所有程式/Nero/Nero Toolkit/Nero CD-DVD Speed』命令啟動該程式, 無須再操作底下的下載步驟。
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檔案下載完畢後, 請將下載到的檔案解壓縮, 即可得到 CDSpeed.exe 執行檔
使用 CD-DVD Speed 偵測光碟片的 PI/PO值
下載完 CD-DVD Speed 後, 底下我們就教
您利用它偵測光碟片的 PI/PO 值；請執行 CDSpeed.exe 檔案, 啟動 CD-DVD Speed：
- 首先請將燒錄好的片子放入 DVD 燒錄機, 接著在此欄位中選擇您的燒錄機型號
- 執行『進階測試/光碟品質測試』命令, 開啟 Disc Quality Test 視窗
- 按下【圖一】的開始鈕即可進行偵測, 欲中斷測試只要按下停止鈕即可
- 您可看在【圖一】看到偵測曲線是依左至右慢慢進行, 這表示該程式是從光碟內圈到外圈依序偵測的
- 一般來說, 依資料量的不同, 偵測過程會在 10~15 分鐘內完成, 結束後螢幕上會蹦現 Statistics 視窗, 裡頭便記載偵測出的資料
- 如果您想保留這些資訊, 可按下 COPY 鈕將資料複製起來, 再開啟記事本貼上即可
- 回到主視窗(【圖二】 )後, 您可在左半部看到所偵測出的 PI/PO 曲線 (上方為 PI 值, 下方為 PU 值)
【圖一】
【圖二】
讀者應可在視窗中看到 PI Failures 欄位, 基本上它和 PO 值是相同的錯誤型態, 因此我們就以此欄位所呈現的數據來判定 PO 值。
PI/PO 值高低所代表的意義
以上圖為例, 筆者所測出來的 PI 錯誤值 (PI 錯誤率欄位) 為 428, PO值 (PI Failures 欄位) 為 8 (此處是以最高值計), 讀者可將此數據記錄下來, 再和別品牌片子所測試的結果作比較。
一般而言, 測出來的 PI/PO 值應愈低愈好, 假設甲片所測出的 PI 值大於 1000, 而乙片測出的數據為 100, 那麼甲片的品質就比較差, 日後讀不到資料的機率也將高出許多。
筆者依本身的測試經驗及從網路上蒐集來的資料, 整理了以下數據供您參考：
| PI / PO 值 |
光碟片品質 |
| 400/20~以下 |
高 |
| 400/20 ～ 1000/100 |
中 |
| 1000/100~以上 |
低 |
最後提醒讀者的是：沒有必要陷入 PI/PO 值的迷思中, 老覺得『為什麼我測出來的數值總是比別人高？』。事實上, 一直拘泥在 2 部不同燒錄機所產生的數據是沒多大意義的, 因為使用不同燒錄機偵測時, 影響結果的變數太多, 所測出的 PI/PO 值是會有所差異的, 如果讀者過度和他人相較, 只是徒增困擾而已。
與其如此, 我們建議您 『自己跟自己比』, 多拿不同品牌的 DVD 空白片來測試, 最後選擇數據較漂亮的片子, 以幫您的燒錄機挑選較佳的空片種類來搭配。
--- 本篇完
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欲知詳情請參考：
F948 DVD 燒錄王
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PCDIY 主機板技術與應用實務
書號：F8744
定價：680 元
徐瑞明 譯
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本期文摘：RF 射頻技術的傳輸(Propagation)【下】
本文摘錄自旗標 F8744「RF 射頻技術實務」一書
在HF以及較低的頻率 (30 MHz以下), 相同的公式仍然適用, 但因為各種原因, 實際的通信距離往往會超過預測的數值。這些原因如下：第一、在低頻時, 輻射功率平行於地面而行進, 由於土地或水的傳導性和高介電常數, 它會在地表／空氣的介面處降低行進速度。結果, 原來應該是垂直的波前會趨於高處向前傾斜的情形, 因此它會沿著彎曲的地表轉彎前進, 這就稱為地面波。注意：地面波永遠是垂直偏極性的, 因為地面的傳導性將波的水平偏極分量短路了, 所以電通量中的水平分量被消滅了。在低頻時, 地面波的傳輸距離非常長, 所以例如BBC的Droitwich發射機 (198 kHz的載波頻率, 其準確度維持在1011分之一) 被接收的範圍幾乎可以涵蓋整個歐洲大陸。
在更低的頻率, 例如VLF (very low frequency；超低頻, 3-30 kHz), 地面波的傳輸距離延伸到數千公里 (此時地表-電離層間的導波大氣輸送管模型也開始明顯化), 甚至穿透海面而被吸收的分量也非常輕微, 所以VLF可以用在全球通信與水下通信, 即使它對資料傳輸率有非常大的限制。
在HF範圍, 地面波衰減得很快。不過長距離通信經常仍然達得到, 這是因為大氣的離子層 (「電離層」) 會將原本可能進入太空的信號反射回到地面 。信號觸及地面後反射, 然後再由電離層二度反射, 而回到地表更遠的地方。從發射機到觸及地面第一次反射的距離稱為「跳躍距離 (skip distance)」；而在能夠接收地面波的範圍之外, 到能夠聽到第一次反射信號的距離之間, 有一個區域是無法接收到信號的, 這個區域被稱為「失效區域 (dead zone)」。
在白天, 依不同的高度典型地有四層電離層。最低層 (D層), 對MW頻率有很大的衰減量。在此時間內, MW廣播電臺在其地面波範圍內可以提供無干擾的接收信號；而在黑夜之後, 由於沒有陽光, 離子與電子複合, D電離層幾乎消失。遠處的MW電台因此可以通過電離層反射【註】, 在主地面波所能提供廣播服務的區域之外的範圍因此也能聽到它們的廣播, 所以會對本地的電台造成嚴重的干擾。D電離層的衰減量在較高頻率會很快地降下去, 因此即使是在白天電波也能夠穿透它。這種頻率會被E電離層或兩層F電離層之中的一層所反射, 依時間、季節和太陽活動的氣流位準, 它會展現出短週期的變化 (幾天)；也有長週期的變化 (11年的太陽黑子週期)。
對HF通信而言, 在任一個特定的時間, 由於傳輸過程對低頻有較高的吸收率, 以及大氣雜訊會壓抑較低的頻率, 因此定出了LUF (lowest usable frequency；最低可用頻率)。還有其他的因素, 例如：E電離層截止 (E-layer cut-off)、和MUF (maximum usable frequency；最大可用頻率)。在MUF以上的頻率, 發射信號會穿透所有的電離層, 而不再回到地表。最強的回傳信號是發生在恰恰低於MUF的頻率, 但最好是將工作頻率選擇在稍微再低一些的頻率, 以
====譯者註=======================================
高層的電離層反射能使信號傳送得更遠
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容忍MUF稍嫌短些的週期變化。典型的情況, 通信頻率是設訂在F2的MUF月平均值的大約85%的頻率, 這就稱為OWF (optimum working frequency；最佳工作頻率) 或FOT (frequency optimum de transmission；最佳傳送頻率), 而且假設大約90%的時間會提供一條路徑, 並假設該路徑有可能構成通信。LUF和MUF之間的頻率範圍變得非常小甚或消失的情況偶而會發生, 雖然這並不是很常見的事件。它最可能發生的情況：在一很長的傳輸路徑, 而此路徑的一部分在白天, 另外一部分則是在黑夜；或者是橫越南北極的路徑, 因為高吸收率會提升LUF, 直到它等於或超過MUF。
工作頻率的選擇可能要留給有經驗的操作員去判斷, 他必須要從有限的指定頻率中去作選擇。但是, 有經驗的操作員畢竟較稀少, 而可靠的HF通信卻永遠須要。為了這個目的, 有些電腦程式就被發展出來, 它可以在任意路線、任意時間給定的情況下, 計算出最佳的工作頻率。例如以下這個例子：經由E電離層三次彈跳 (three-hop) 的路徑 (3E), 及(或)經由F2電離層一次彈跳的路徑 (1F2)。這種程式的例子有：APPLAB 4 (出自英國Dideot, Oxfordshire的Rutherford Appleton實驗室) 以及「Muffy」。Muffy程式雖然不那麼精密, 但它可以在PC或相容性個人電腦上執行, 因此在業餘無線電界較為流行。
典型地, 將發射機和接收機的緯度、經度、海平面上的高度、接收機頻寬、天線類型、時間、季節和太陽黑子數目等考慮在內, 預測程式對任何「開放」路徑將會提供所須的發射功率預測值。傳輸預測程式只會考慮已知的平均條件, 它們不會去注意任何偶發的短期轉變。尤其是, 它會誤將各種電離層認為是環繞著地球的理想球面鏡。
但是在某些地方電離層可能會顯現出凹痕、皺紋或其他的不規則形狀。這些都是由於亂流和其他氣象效應所形成的短暫擾動, 在發射機與接收機之間的路徑, 由程式 (例如：Applab) 預估的結果在某些頻率為開放的, 實際上可能無法用來傳遞電信；而預估為不開放的路徑, 卻有可能在接收機端獲得非常好的信號。另外還有危害更大的效應, 都與太陽的耀斑 (solar flares) 有關, 雖然在此方向是滿懷希望地進步突破中, 但習慣上還是被視為無法預測的。這些效應包括：
- 突然的電離層擾動 (Sudden ionospheric disturbances；SIDs)：由UV和X射線所造成, 大大地增加了D電離層的吸收效應, 還有其他的影響。它與太陽耀斑發生的時間很接近, 通常在其後幾分鐘到幾小時。
- 電離層風暴：由質子和電子所造成, F2電離層臨界頻率會被壓低, 還有其他的影響。在太陽耀斑發生時間之後20-40個小時發生, 能夠延伸長達5天的時間。
- 南北極冰帽的吸收：由質子所造成, 有很高的吸收率。在太陽耀斑發生時間之後幾個小時發生, 能夠延伸1-10天的時間。
由上述的效應很明顯地看出來：在預定完成的通信機上, 其中一指定頻率的通信路徑, 是否可能完成連通, 存在著某些程度的不定性。因此, 也許須要用到另一種進一步的協助 (稱為啁啾發聲器[chirp sounder]), 以增進HF通信的可靠度。
世界各地有許多的基地台在不同的時間發射信號, 合成一個CW發射信號, 以準確地已知的時間間隔, 穩定地掃過整個HF頻帶。一部特定用途的啁啾接收機可以用來接收來自啁啾發聲發射機的信號, 顯示出接收信號強度, 以及信號的時間延遲對頻率的關係。前者使它能夠選擇一個提供適當之信號雜訊比的頻率；而後者能夠讓它避開同時開放兩個以上之路徑的頻率。這對於無線電傳機 (radio-telex) 或數據傳輸特別有幫助, 它會將因ISI (intersymbol interference；符元間干擾) 而來的誤差減到最小。路徑間典型的時間延遲差為2-3 ms, 一般的最大差值為5 ms, 最壞的情況則大約是10 ms。有趣的是, 最大的延遲擴展範圍, 在實際經驗上是發生在短路徑上的。
不使用特殊用途的啁啾接收機, 啁啾傳輸仍然可以進行。只要聽得出來預期的通信頻率 (或明顯的臨近波道), 而此頻率是來自預期的連結另一端之發射機的啁啾傳輸即可。當(傳輸)在掃描接收機頻道時, 我們會聽到特有的上啁啾 (up-chirp) (若使用低旁波帶時, 則為下啁啾)。瞭解掃描通過調諧頻率的預期時間, 再提供精確的時鐘脈衝, 則啁啾的接收將顯示該路徑是開放的。靠著傾聽其他的頻率, 則給定路徑當時的LUF和MUF值就可以被估算出來。在英國各地, 啁啾發聲發射機在各個服務分部機構工作著；還有其他遍及全世界的機構, 延伸到奧斯陸 (北約)、貝里斯、維吉尼亞州的諾福克、菲律賓、香港、加拿大、沙烏地阿拉伯 (不少於三個發射地點) 及其他地方。
所有的站台以相同的掃描速率 (每10秒掃1 MHz) 發射信號, 因此涵蓋2-30 MHz的頻帶共須花費4分40秒的時間。某些站台每15分鐘發射一次啁啾信號, 有些則每隔5分鐘發射一次。每一站台每經過一小時 (或四分之三小時) 有其獨有的幾分幾秒的起始延遲時間, 瞭解此點以及10 s/MHz的掃描速率, 對任意已知發射機預期的精確啁啾時間, 可以在任一特定接收頻率下被求出來。因此, 若有一精確的錶, 任一啁啾接收機就能顯示出對應之啁啾發射機大體位置的開放路徑。
前面所列三種電離層效應和其他的變化也會對DF (direction finding；定向) 系統造成影響。SITs (systematic ionospheric electron density tilts；有系統的電離層電子密度傾斜) 可能會導致HF信號折返地面時, 相較於電離層平坦而且規則時, 所到達的地點不同。這會在DF系統的一個或兩個接收站之發射機的測量方向引入誤差, 造成交錯方向的交點所顯示的位置不正確。SITs[3]對單一站台的DF系統會有特別嚴重的影響, 這種系統須要依靠信號抵達的方位角和仰角的測量, 以及適當反射層之高度的估算, 來計算目標發射機的方向和距離。很類似地, TIDs (travelling ionospheric disturbances；移動電離層之擾亂) [4]會產生電子密度的梯度 (gradient), 同樣地會導致HF信號的傳播路徑脫離了地表大圓圈的方向。
在高於大約28 MHz之頻率的傳輸通常會貫穿所有的電離層, 而無法返回地表。但是在某些情況下, 它們還是會被用來作為地面 (over-the-horizon) 通信。例如, 工作於微波範圍下的對流散射連結 (troposcatter link), 依靠對流層內的不規則性, 將低仰角發射之微波能量的高度方向性電波散射, 使足夠的能量在前進的方向中反彈回來, 而讓地平線外的距離能夠接收得到。另外也有電離層散射, 它依靠的是D層內的不規則性。
流星散射 (meteorscatter) 通信是使用在35-75 MHz範圍內的頻率。這種通信是利用流星通過以後所遺留下來的離子化空氣軌跡來反射能量。這就像「天空中的一條線」, 如果極化與方向正確的話, 就能夠將入射能量反射到連結的接收端。若發射台反覆地送出簡短的「等待訊息」信號, 只要一接收到來自預期之接收機的回覆, 就立即送出文字、一數據包 (packet) 的資料、或依需要送出的其他訊息。路徑的幾何關係是很關鍵性的, 所以預期之接收站以外的站台要截聽信號是不太可能的。如同對流散射的情形一樣地, 對固定的連結而言, 可以方向性天線之優勢而使用它。
大量的流星軌跡由某日、某季的時間和緯度所決定, 所以出現一個路徑的等待時間, 可能從幾秒鐘到好幾分鐘不一定。而軌跡存留的時間長度, 又從幾十個毫秒到幾秒鐘不等, 在這段時間它會提供一條高完整性的路徑, 能夠維持高達10 kb/s以上的資料傳輸率。無法預估的等待時間使得流星散射不適用於即時的通信, 但它對於儲存並轉發 (store-and-forward) 的訊息操作方式是非常合適的。
在任何一種無線電通信連結中, 接收機組中的雜訊, 確立了提供可用之信號的信號強度之底限。對於語音而言, 須要大約+10 dB的接收SNR (signal to noise ratio；信號雜訊比), 而這個數值已足以滿足頗為健全的數位調制之需要。最健全的類型可以在0 dB的信號雜訊比, 或甚至在很小的負SNR下工作 (例如一個很好的CW莫耳斯操作員就可以)。而非常節省頻寬的調制方法, 例如：64QAM或256QAM (每一符元分別帶有6或8個位元), 則須要超過20 dB的信號雜訊比。相較之下, 「直接序列」展頻 ('direct sequence' spread spectrum) 系統 (其實際的資料速率比調制或「切片 (chipping)」速率低得多) 因為可以提供高達25 dB以上的「處理增益」, 因此這種系統可以在很大的負信號雜訊比之下工作。
接收中的雜訊來自於幾個來源。第一種為接收機自己的雜訊 (內部雜訊), 主要來自於第一主動級 (例如RF級或第一混頻級), 此雜訊已在前面的章節中討論過。在此我們所要討論的雜訊為外部雜訊, 而它是由三種來源所引起的。大氣雜訊 (atmospheric noise) 主要是由於熱帶地區內的電子風暴 (electrical storms) 而來, 雖然還有其他的來源 (例如：北極光和南極光)。大氣雜訊的強度會隨著某日、某季的時間和11年的太陽黑子週期, 以及接收機的地理位置而變化。
第二種類型的雜訊為銀河雜訊 (galactic noise), 它是來自宇宙的原點。大部份在強度上是不變的, 且針對銀河中心的方向其強度為最大。它只在3-300 MHz的頻率範圍內, 還有只在大氣雜訊很低的時間和季節, 以及人為雜訊很低的地點, 才會有比較顯著的影響。
第三種雜訊類型在大多數情況下是最重要的一種, 即人為雜訊 (man-made noise)。這種雜訊是由多種的來源無意中所引起的, 這些來源有可能是脈衝的, 例如：來自電動馬達、汽車點火系統、電燈開關、自動調溫器…等等；也有可能是連續的, 例如：來自電腦的時脈頻率之諧波的輻射、來自電療所用之ISM (industrial, scientific and medical；工業、科學與醫療) RF產生器的輻射、金屬加工、聚乙烯密封…等。人為雜訊並不包括接收到其他無線電傳輸所致的無線電崩潰 (即干擾；interference - 雖然實際上這種情形經常是主要的問題來源)；或蓄意的試圖去妨礙通信 (即干擾；jamming)。
--- 本篇完
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F8744 RF 射頻技術實務
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