由於筆者比較社交恐懼且不習慣直接大聲講話，因此在考取 B 證之前並沒有進行太多通訊。考取 B 證後，筆者成為了「社畜」，加上住宿地點的電磁環境複雜，導致購買設備後幾乎沒有使用過，直到前幾天在學弟的鼓勵下才開始嘗試 FT8 通訊，並遇到以下情況：
作者因為「XieGu」X6100 原廠韌體的不足，又沒有足夠的資金和空間購買新的設備，因此希望能找到改善「XieGu」X6100 韌的方法。經過一番搜尋後，作者找到了「XieGu」X6100 的替代韌，並對其功能感到興奮。作者希望趁著這股熱情，學習一些業餘無線電的基本知識和設備使用方法。本文將簡單介紹該替代韌以及它的使用方法。
[!注意] 在閱讀前請留意
- 由於筆者並未充分掌握 X6100 的原始韌體的各種功能，因此在介紹替代韌體時，可能會重複介紹與原始韌體相同的功能。
- 這是一篇介紹使用方法並包含一些抱怨的文章，若您感到不適，請關閉此頁面。
介紹
XieGu X6100 的替代韌體最初由… R1CBU 開發，根據介紹，「此韌體旨在為XieGu X6100 建立 Linux 內核和作業系統，無需從供應商的內核複製檔案」。在更新… V0.20.0 版本在更新韌體後，作者厭倦了繼續開發：
我對這款無線電的品質已經不滿意。我不喜歡基於封閉程式碼的設備開發。我不想再浪費時間了。我決定暫停「XieGu X6100」的韌體開發，自行開發無線電，以消除這些問題。如果「XieGu」突然有興趣繼續我的工作，我很樂意與他們溝通。
從那之後，R2RFE 已進行後續的開發工作，並持續發布 最新版本。
使用
使用方法非常簡單，請下載作者提供的。 sdcard.img，使用 rufus 將程式燒錄到 MicroSD 卡中，然後將卡插入機器後重新啟動，即可進入替代固件。
功能
除了實體按鍵之外，對於使用者來說，最常使用的兩個功能分別是：替換 X6100 的韌體。圖形介面以及網頁伺服器接下來將分別介紹各項功能。
如果您想觀看功能示範的影片教學，我會計畫製作一個示範影片。
實體按鍵
X6100 的替代韌體，對正面左側的按鈕進行了客製化設定。儘管… R1CBU 的說明書目前已有部分描述，但已較為過時。以下將根據其手冊進行修改和補充說明：
VOL-SQL-RFG 旋鈕
- 按下按鈕即可鎖定或解鎖當前功能。
- 當旋轉以鎖定目前的功能時，即可變更目前功能的狀態。
- 在解鎖當前功能時旋轉，即可切換到不同的功能：
- 音量：
- 射頻增益：RF Gain（0-100）
- 濾波器（低頻）：控制解調數位濾波器的低頻
- 濾波器高頻：設定解調數位濾波器的最高頻率
- 功率：發射功率
- H-MIC 增益：手持麥克風的增益
- 返回音量；
- 旋轉按鈕可以用來調整上述說明的功能。
MFK 旋鈕
- 按下按鈕即可鎖定或解鎖當前功能。
- 當旋轉以鎖定目前的功能時，可以切換目前功能的狀態。
- 在解鎖當前功能時旋轉，可以切換到不同的功能：
- 頻譜縮放：可控制頻譜的寬度和瀑布顯示。
- Spectrum Beta 版本：我不明白。
- 峰值保持：設定顯示頻譜峰值的時間
- 最高速度：峰值速度
「GEN」按鈕
- 包含多個菜單
- 長按按鈕會截取螢幕並儲存至 SD 卡。
- 點擊按鈕會切換到以下選單：
- VOL 菜單：使用「VOL-SQL-RFG」旋鈕來修改選取的選項。
- 第一期/第四期
- 音量：
- 靜音：靜噪等級
- 射頻增益：RF Gain（0-100）
- TX Power：發射功率
- 第 2 卷 / 第 4 卷
- 濾波低頻：控制解調數位濾波器的較低頻率
- 過濾高頻：控制解調數位濾波器的低頻
- 過濾藍白 (BW)
- SP 模式：喇叭模式，我不明白是什麼。
- 第 3/4 卷
- MIC Sel：麥克風選擇功能，可選取手持麥克風或使用內建麥克風。
- H-麥克風的增益
- I-MIC 增益：內建麥克風的增益
- Moni label：我不明白是什麼。
- 第 4 卷 / 第 4 期：這個等級的菜單似乎是透過廣播語音合成產出，與… RHVoice 相關，但我還不了解它的使用方法。
- 語音：選擇音色
- 語速：
- 語音音調：我不明白。
- 語音音量：
- MFK 菜單：使用 MFK 旋鈕來調整選取的選項。
- MFK 1/4
- 最低等級：顯示頻譜圖和瀑布圖的最低等級
- 最大等級：顯示的頻譜和瀑布圖的最大等級
- 頻譜縮放：可控制頻譜的寬度和瀑布顯示。
- Spectrum Beta：我不明白
- MFK 2/4
- 頻寬填充：頻寬填充顏色
- 頻譜峰值：設定頻譜峰值
- 峰值保持：設定顯示頻譜峰值的時間
- 最高速度：峰值速度
- MFK 3/4
- 充電器：控制電池充電器的狀態。如果我的理解正確的話，其值分別對應於：
- 開啟：為電池充電
- 關閉：直接使用充電器，不為電池充電。
- 影：我不明白，但根據這篇文章，推測可能是只有在電池沒電時才會充電。
- 天線：我不明白它是用來控制什麼，調整範圍為 1 到 5。
- RIT：接收機漸進調諧
- XIT：發射機的增量調諧
- MFK 4/4
- AGC 延遲：在變更發生前等待的時間。
- AGC 膝關節：AGC 增益斜率變化的值
- AGC 傾角：AGC 的傾角值
- MEM 菜單
- 總共有兩頁，包含 8 個儲存位置，可供儲存頻率和模式。
- 按下按鍵可以快速載入已儲存的頻率，長按按鍵則會儲存當前的頻率設定。
應用程式按鈕
- 包含三級選單
- 應用程式 1/3
- RTTY：啟動 RTTY 模式
- FT8：啟動 FT8 模式
- SWR 掃描：對頻段進行 VSWR 掃描
- GPS：透過外部 GPS 設備更新時間和地區等資訊。
- 應用程式 2/3
- 錄音機：錄音機
- QTH：設定 FT8 模式時所使用的地理位置資訊
- 頻道名稱：設定用於 FT8 模式的呼號
- 設定：機器設定介面
- 應用程式 3/3
鍵 (按鈕)
看起來似乎只適用於 CW 模式，筆者短期內沒有使用 CW 的計畫，因此此按鈕的說明已省略。
味精按鈕
可以將錄製的報文發送於當前頻率，無需過多的說明。
DFN 按鈕
- DFN，數位雜訊過濾
- 包含三級選單
- DFN 1/3
- DNF：是否啟用 DNF
- DNF 的頻率：DNF 控制中心的頻率
- DNF 寬度：DNF 控制濾波器的寬度
- DFN 2/3
- 注意：請確認「降噪濾波器」是否已開啟。
- NB 級別：雜訊抑制器等級
- NB 寬度：雜訊抑制器的寬度
- DFN 3/3
- NR：降噪功能，是否開啟
- NR 水平：設定降噪等級
圖形介面
這裡會簡單介紹筆者常用的圖形介面的大致功能。由於筆者目前只使用了其中的 FT8 功能，因此接下來會主要介紹 FT8 功能的圖形介面。
在啟動廣播後，預設介面（0.28.0 版本）如下所示：
上方狀態欄分為三個部分：
- 從左至右、從上至下的狀態欄分別如下：
- 頻率掃描記憶
- 通訊模式
- AGC 模式
- 電源放大器的狀態
- 自動天線調諧器的狀態
- 無線網路狀態
- 中間的狀態欄顯示訊號強度，在發射時會顯示發射功率和天線駐波比。
- 在螢幕右側的狀態欄會顯示時間和電池電量/電池電壓。
螢幕上最重要的兩個圖表是頻率圖和瀑布圖，你可以透過右側最大的旋鈕來控制頻率。
下方的功能設定，就像前面所描述的 [[#物理按鍵]] 所控制，非常簡單易懂。
若我們需要使用 FT8 功能，首先請將時間調整為與實際時間誤差小於 1 秒的狀態，然後點擊 APP 按鈕兩次，分別設定 QTH（廣播站位置）和 Callsign（通訊識別碼），再次點擊 APP 按鈕即可進入 FT8 追台模式。
以下以與 BD4JN 濟南黃河業餘無線電集體台通聯為例，展示使用 X6100 替代固件進行 FT8 的流程。如圖所示，左側資訊為固件解析出的 FT8 資訊，中間資訊為設定 QTH 後兩方的距離，右側資訊為訊號強度，發起 CQ 的呼叫被標記成綠色。
我們在螢幕上看到 BD4JN 發送了 CQ，當時我們將MFK按鈕旋轉至顯示「CQ BD4JN OM86」的狀態，按下MFK按鈕後，韌體會在下一個週期發起呼叫：
在螢幕上，我們可以看到當時發射的天線和駐波比。在結束通話後，我們的通話資訊會被標示為藍色，韌體會等待下一輪周期的對應方回覆。如果存在對應方的通話資訊，則會將該通話資訊標示為紅色：
之後就可以繼續通訊，直到對方發送 RR73：
在此時，韌體會儲存這次的連線，並發送「73 結束」訊息。
完成聯絡後，該呼號會被記錄在已聯絡電台的資料庫中。當下次再次與該電台聯絡時，會在該電台處標記一條橫線，以避免重複聯絡：
網頁伺服器
連接到 Wi-Fi 後，可以在同一網段的其他機器上輸入 X6100 的 IP 位址，即可進入網站伺服器。目前網站伺服器的主要功能如下：
接下來將逐一介紹。
Bands
此功能為非數位模式下的頻寬編輯器，內建了一些預設值：
在使用替代韌體時，如果是在預設的頻段模式下，透過機器的上下按鍵來切換頻段，則機器會自動在該頻段中切換。作者在不同模式下也仔細設定了對應的頻寬，更方便使用。
如果需要的話，可以新增相應的頻段，儲存後就可以如同前一段所述，自動切換。
數位通訊模式
此功能為數位模式下的頻率編輯器，主要包含 FT8 和 FT4 兩種模式，同樣支援新增頻率。
在更換韌體時，如果以數位模式下使用機器的上下按鍵來切換頻率，則機器會自動在該頻率中切換。
如果需要，也可以新增相應的頻率和模式，儲存後就能如同前一段所述，自動切換。
檔案瀏覽器
檔案管理工具，用於下載和儲存通聯日誌、通聯數據、截圖等檔案。
ft_log.adi：FT8/FT4 的通訊記錄，可上傳至 LoTW 或 qrz.com。params.db：某些參數資訊，在跨版本更新 x6100\_gui 時，不建議覆蓋，可能會出現異常問題。qso_log.db：已儲存過所有已使用的呼號，下次進行 FT8/FT4 時，就不需要再次呼叫。
時間編輯
有時可能會遇到廣播節目時間與實際時間不符的情況，這種情況很容易發生：
- 可能只是在 FT8 的菜單中調整了時間同步。
- 可能是在沒有網路的情況下啟動機器並開始使用 FT8。
- 可能無法連接到 NTP 伺服器。
在這種情況下，系統中的 ntpd 無法為我們及時同步時間，而且進入設定來調整時間也不利於視力保護。我曾在 issue 區看到有人也有同樣的希望。在網伺服器上進行時間同步，因此我成功地實現了這個功能。
目前支援多種時間同步方式：
將當地的時間同步
在載入該頁面時，系統會自動取得當前電台的時間/時區以及訪問電台設備的時間。我們可以將本地時間同步至伺服器，這種同步方式會比正常時間慢幾十到上百毫秒。
手動更新時間
這種方法與在廣播電臺設定中更新時間的方式相近，因為我比較懶，所以只提供直接輸入字串來更新的時間功能。當時間比正常時間快 1 秒時，點擊「更新時間」按鈕，就能更準確地與正常時間對齊。
透過 NTP 伺服器更新時間
儘管連接 Wi-Fi 後，設備會自動透過 NTP 同步時間，但 NTP 伺服器可能無法連線，我們也可以選擇手動設定 NTP 伺服器。這裡提供了一些常見的 NTP 伺服器，並支援我們手動輸入 NTP 伺服器的地址。
更新時區
預設系統時間為 UTC，可更改為符合需求的時間區。
其他功能
連接 Wi-Fi 後，就可以透過 SSH 連接到目標機器，預設的使用者名稱和密碼為 root/123。 (X6100 的原生系統也可以這樣進入，但如果沒有 DHCP，透過按鈕設定 IP 地址實在非常麻煩)
編譯與自定義
[!注意] 這並非完整的使用說明。
筆者沒有使用 `buildroot` 的經驗，因此這篇文章可能不適合熟悉或精通 `buildroot` 的資深使用者。本文旨在盡快掌握 `XieGu` X6100 替代固件的所有功能，並編譯目標模組。
[!警告] 請謹慎進行刷機操作。
刷機可能會導致資料遺失，或對機器造成無法恢復的損害。本文中的程式碼範例僅供參考，若執行後造成機器損壞，筆者概不負責。
編譯整個韌體
若需要編譯整個韌體，請在 AetherX6100Buildroot 接下來執行：
./br\_config.sh
進入 build 目錄
make
編譯成功後，會在 build/images 在該目錄中產生 sdcard.img。
自訂應用程式
在編譯後，X6100替換固件的目錄結構中，我們關心的是以下項目：
$ tree -L 2 ./
./
├── ...
├── br2_external
│ ├── ...
│ ├── board # 板子資訊
│ ├── ...
│ └── package # 應用程式
├── br_config.sh
├── build
│ ├── ...
│ ├── images # 包含映像檔
│ ├── ...
│ └── target # 目標
└── ...
如果我們希望自定義現有功能，可以先將目標功能複製到本地，然後修改。 br2\_external/package/<套件名稱>/ 以下相應的 .mk 檔案中的內容：
# <套件名稱>\_VERSION = v0.0.2 # 將這行註解
<套件名稱>\_SITE = <套件路徑> # 設定指向本地路徑
<套件名稱>_SITE_METHOD = local # 請修改為 local
在修改程式碼後，只需在… build 在該目錄中執行：
make <套件名稱>-重新配置
其中 <套件名稱> 用於目標應用程式的名稱。 建立/目標/ 我找到了新的程式碼。
例如，x6100\_gui 位於 ./target/usr/sbin/x6100\_gui，x6100\_webserver 位於 ./target/usr/lib/python3.11/site-packages/x6100\_webserver/。
理論上不需要重新啟動，只需透過 SSH 連接到機器，完成後續操作後再重新啟動服務或機器即可。
為韌體新增功能
在開發一些小型功能時，我逐漸了解了 `buildroot` 的原理。雖然我有許多功能想要實現，但由於各種原因，最終未能成功（有些只是寫了部分，後來就不再繼續）。因此，我將這些過程記錄下來。
瀏覽我簡單地製作了一個基於「losehu」韌體的 UV-K5/K6 遠程控制器。這篇文章之後，我嘗試為網頁伺服器也新增一個基於 WebSocket 的圖形介面，用於檢視與管理，並嘗試使用 Pillow 和 WebSocket 進行圖形圖像處理以及前後端通訊。為了安裝這兩個套件，需要在… AetherX6100Buildroot/br2_external/configs/X6100_defconfig 在中間加入參數：
BR2\_PACKAGE\_PYTHON3\_SSL=是
BR2\_PACKAGE\_PYTHON3\_ZLIB=是
BR2\_PACKAGE\_PYTHON\_WEBSOCKETS=是
BR2\_PACKAGE\_PYTHON3\_PYEXPAT=是
BR2\_PACKAGE\_PYTHON\_PILLOW=是
之後才能在韌體中使用。
為了實現遠端介面檢視和功能控制，需要每隔一段時間截圖並發送至前端。X6100 的螢幕解析度為 800x480，如果直接傳輸 png 檔案，一個圖形檔案大概有 500KB，感覺會比較龐大，因此筆者考慮將截圖壓縮成 jpg 或 webp 進行傳輸，但在此過程中遇到了兩個問題：
如果將其壓縮為 JPG 格式，可能會出現 Pillow 版本需求與機器上的 libjpeg 版本不符的問題，因為 Pillow 需要 libjpeg9+，但韌體所使用的 libjpeg-turbo 則生成的是 libjpeg8。
如果壓縮為 WebP 格式，則需要在韌體編譯時新增 WebP 函式庫：
BR2_PACKAGE_WEBP=是
即便如此，在實際運作中，仍然無法讓 `pillow` 找到已經安裝好的 `webp` 庫，原因不明。
如果說前兩個問題都比較容易解決，實在不行我們可以降低幀率來傳輸圖像的話，最後一個問題，筆者確實有些束手無策。如同大家所知，在 Linux 上，我們可以透過讀取 framebuffer 來取得當前的螢幕資訊，因此筆者只是簡單地實現了一個讀取 buffer 的邏輯：
使用 `open()` 函數以二進位模式開啟 `FRAMEBUFFER_DEVICE`：
```python
with open(FRAMEBUFFER_DEVICE, "rb") as fb:
raw_data = fb.read(SCREEN_WIDTH * SCREEN_HEIGHT * BPP)
```
而這樣讀到的截圖長這個樣子：
換句話說，這裡看到的截圖並未包含瀑布圖。這確實讓筆者感到困惑，因此筆者首先查閱了內建在韌體中的截圖功能，該功能位於： x6100_gui/src/screenshot.c：
void screenshot_take() {
uint32_t 緩衝區大小 = lv_snapshot_buf_size_needed(lv_scr_act(), LV_IMG_CF_TRUE_COLOR_ALPHA);
buf = (uint8_t *) malloc(buf_size);
lv_snapshot_take_to_buf(lv_scr_act(), LV_IMG_CF_TRUE_COLOR_ALPHA, &快照、緩衝區、緩衝區大小);
pthread_t thread;
pthread_create(&執行緒、NULL、截圖執行緒、NULL）；
pthread_detach(thread);
}
簡單來說，LVGL 本身就實現了一個截圖的 API，在開發基於 LVGL 的韌體時，只需要呼叫該 API 即可。雖然知道了韌體的解決方案，但這並不能解決筆者遇到的問題。筆者並沒有太多時間仔細閱讀其中的 API 實作原理，因此只能將實作該功能的想法暫時擱置了，如果哪位 HAM 感興趣的話可以提示一下我接下來該怎麼做。
簡單總結
對於原始韌體，在使用 FT8 時可能會遇到各種問題，包括但不限於：
- 與 JTDX 和 WSJT-X 連線的問題
- 也有人提出了其他系統使用的問題。
- 由於沒有 DHCP，因此必須手動設定靜態 IP 地址。
對於替代韌體，可以使用內建的 FT8 進行通訊，但也會有一些額外的問題：
- 與 WSJT-X 相比，內建的 FT8 解析報文數量較少，且解碼結果可能不一致。
- 不過，理論上也可以透過替代韌體連接 WSJT-X。
- 內建的 FT8 功能邏輯實現存在一些問題。
- 在某些情況下，無法記錄對方的位置資訊，目前尚無法確定具體原因。
對於這款機器來說，它是一款價格相對親民，適合新手入門的無線電。一個包就能容納無線電、NanoVNA、充電寶和 12V 的連接線，幾乎可以做到想架台就架台。作為 SDR 無線電，它具有相當豐富的接口，但韌體仍有許多不成熟的地方，只能說勉強可以使用吧。
關於 X6100，以下： HamCQ 與海外論壇上面有很多討論，對此感興趣的讀者可以參考論壇上的文章。
[成功] 更換韌體的體驗
在更換韌體之前，我使用 FT8CN 控制 X6100，遇到了許多令人沮喪的問題，最終只成功與 3 個電台連線，而且只有 2 次連線是有效的（雙方在 LoTW/QRZ 上確認）；而在更換韌體並使用內建的 FT8 功能後，在一小時內就成功完成了約 20 次的連線，大大減少了挫敗感。
未來展望
目前 X6100 的替代韌體還不夠完善，還有許多功能可以新增：
- WfView 的功能可能尚未完全完善：
- 有了 Web 伺服器之後，實際上可以新增許多功能，但目前缺乏 x6100\_gui 以及與 Web 伺服器的通訊介面和協定，因此無法在 Web 伺服器上即時取得 GUI 的狀態。
- 最好能像 NanoVNA 或者 UV-K5 就像網頁一樣，能夠在線控制廣播電台。
- 自動上傳至 LoTW
- 困難點可能在於如何在網頁上使用金鑰對「adi」檔案進行簽名，可能需要重新移植。 tqsllib
其他資料
參考資料
P.S. 因為家中電磁環境過於惡劣，加上筆者最近的週末已經超過活動量，因此寫完這篇文章後進入了無線電愛好者的倦怠期，該嘗試尋找新的玩法囉 XD
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