Threshold in GNU Radio

2016-01-26

Threshold Threshold implements a comparator with configurable hysteresis. The output transitions from 0.0 to 1.0 when the input signal transitions from below to above the High level. The output transitions from 1.0 to 0.0 when the input signal transitions from above to below the Low level. The Low level must be less than the High level.   GRC File can be downloaded here. threshold_test.grc Threshold Block Setting Low and High…

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Good Tutorials on GNU Radio available on web.

2016-01-25

  a.  CSUN/EAFB Software Defined Radio (SDR) Senior Project http://www.csun.edu/~skatz/katzpage/sdr_project/sdrproject.html This link lead us to the tutorials which were written by Prof. S. Katz of California State University. There are well explained and very helpful to understand how to use the GNU Radio. b. Tutorials by Ettus Research This tutorials is provided by Balint Seeber of Ettus Research.  I highly recommend to read this article first if you are an…

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GNU Radio Installation on Raspberry Pi 2

2016-01-19

今日はRaspberry PiにGnu Radioをインストールする方法をご紹介します。 Raspberry PiにはいくつのLinux Distributionが存在しており、その中ではDebian系のRaspbianが広く使われています。しかし、RaspbianではGnu Radioがうまくインストールできない問題があります。但し、、RaspbianでGnu Radioのインストールが出来たとの報告もありますが、私が2016年1月に下記のリンクのRaspbianにGnu Radio 3.7のインストールをトライしたところ、全部失敗に終わりました。 Raspbian Download Page 従って、今回はRaspberry PiにUbuntu Mateをインストールして、その上にGnu Radioを設置することにします。   1. Raspberry PIにUbuntu Mateのインストール Ubuntu Mateのインストールに関しては、下記のリンクを参照してください。 Ubuntu MATE for the Raspberry Pi 2 Overclock raspberry pi with ubuntu mate Ubuntu Mateのインストールが終わったら、起動後に下記のような画面になります。 2. Ubuntu Mate上でSoftware Centerを設置 そして、Ubuntu MateにはSoftware Centerが基本に設置されていないため、sudo apt-get installのコマンドでSoftware Centerを設置します。 > sudo apt-get insatall software-center インストールが終わり、コマンド窓でSoftware Centerを起動します。 >software-center   3. Software Center上でGnu Radioを設置 Software Centerの検索窓でgnuradioを入力します。その後、インストールボタンを押してください。 先月からUbuntuのSoftware CenterにGnu Radioが設置できるようになり、以前よりだいぶ楽になりました。 また、Raspbianではいつも出ていたエラーが一切なく、一発でGnu Radioがインストールが出来ました。 4. Gnu Radioでのテストプログラムの実行…

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FM Receiver using GNU Radio

2016-01-14

今日はGNU Radioを用いて、FM受信機を作成してみます。 SDRのH/WをGNU Radioで制御するとき、殆どのユーザーはFM受信機から始まるんですね。ここまでできたらあなたもGNU Radioの立派なユーザーです。そして、WebやYoutubeなどではいくつのGNU Radioを使うFM受信機の事例がありますが、どれも説明が簡単であり、返って中身を理解するためにはあまり役に立たなかった気がしましたので、ここでは少し詳しく説明いたします。 まず、下記のフローチャートを見てみてください。 これが今回ソフト無線でFM受信機を作る設計図になります。フローチャートの各ブロックはGNU Radioのブロックに対応しています。 (0) 事前の設定 Sampling Rate : 2 MHz Channel widht : 200 kHz (1) SDR H/W Source ソフト無線のH/Wをソースとして指定します。その時、アンテナのゲイン及び中心周波数を指定します。 Gain : 40 dB (受信環境によって0 ~ 40 dBの間の適正な数値を入力してください。) Center Frequency : これが受信する周波数になります。私の場合、実験室だとFM放送の電波が入らないため、手持ちのFMトランスミッタを使っています。そのため、中心周波数がFMトランスミッタの94 MHzになりました。 (2) Low Pass Filter SDR H/Wから受信した信号をLow Pass Filterにかけます。同時にSampling RateのDecimationも行いますので、Low Pass Filterの出力のSampling Rateは200 kHzになります。 Decimation = (Sample Rate)/(Channel width) = 2 MHz / 200 kHz = 10 その結果、Sampling rate after LPF = 2…

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OFDM Tutorial in GNU Radio

2016-01-08

今日はGNU Radioを利用してOFDMを見てみます。 下記のようなブロック図を作成してください。 例題ファイルは下記のリンクでダウンロードできます。 OFDM_tutorial.grc (1) Random Sourceの設定 Output Type : Short (2) OFDM Modulation Blockの設定 Modulation : BPSK (binary phase-shift keying) FFT Length : 512 (3) 実行結果 OFDMのスペクトルが表示されます。 まあ、簡単ですね。 更にOFDMに関して勉強たいユーザーのために、良い参考書を2冊ご紹介します。 (a) わかりやすいOFDM技術 この本からOFDMを始める方がほとんどだと思うほど、有名な本ですね。 デジタル変調・信号処理の知識がある方には、大変読みやすい内容です。 わかりやすいOFDM技術 (b) ディジタル通信・放送の変復調技術 デジタル変調に関して数式を使い、的確な説明がされています。 「デジタル変調って何?いろいろ入門書を読んでみたけど、より具体的な話が聞きたい!」と思う方に大変いいと思います。 OFDMに関しても詳しく説明されています。 ディジタル通信・放送の変復調技術    

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RTL-SDRでFMラジオ放送を受信

2016-01-07

今日はRTL-SDR USBでFMラジオ放送を受信する方法をご紹介します。 Windowsを基準に説明します。 (1) 必要なもの Name Category Link RTL-SDR H/W RTL-SDRのH/Wの選定 Windows Driver for RTL-SDR Driver RTL-SDRドライバーインストール方法 SDR# S/W SDR# Download (2) SDR#の画面 (2) RTL Controllerの設定 Device : Generic RTL2832 Sample Rate : 2.048 MPS RTL AGC : ON Tuner AGC : ON (3) Source : RTL-SDR(USB) Radio: WFM (Wideband FM) Filter : Blackman-Harris4 Bandwidth : 250000 Order : 500 FM Stereo : OFF or ON (on your decision) Correct IQ…

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Ossia社のCota Wireless Power Tech @CES2016

2016-01-06

Ossica社のCotaがCES2016で公開されました。 IEEE Spectrumに分かりやすい記事があったので、リンクと一緒に内容を簡単にご紹介します。 Ossia’s Cota Wireless Power Tech Promises to Enable the Internet of Everything By Evan Ackerman     記事内容のまとめ (1) ISMバンドの2.4GHの周波数。Wifi信号との干渉しない。 Ossiaのエンジニアは、5.8GHz(Wattupが採用)より遥かに安全だと主張。 (2)複数の小型の送信アンテナよりエネルギを放射。要はMIMO技術。 (3) 約10mの距離の受信デバイスに1Wまでのエネルギの伝送可能。 (4) まず、受信デバイスが100HzのPing信号を出す。 送信機の各々の送信アンテナが、そのPing信号を受け取り、各送信アンテナの位相と振幅を制御。 (5) 送信機は60-70Wを出し、遠隔にある4-5個の複数の受信デバイスまで1Wを送る。 正確な伝送効率は未公開。 (6) コストに関しては未発表。現在、日本のKDDIと共同開発中。    

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RTL-SDRのH/Wの選定

2016-01-05

今日は、低価格で購入できるソフトウェア無線(Software Defined Radio)のH/Wの構成部品と価格に関して、ご紹介します。 これらのH/Wは、USBドングルの形をしており、受信信号の復調にRTL社のICが使われていることから、一般的にRTL-SDRと呼ばれています。 このRTL-SDRの主要構成部品は3つあります。 一つ目はTuner IC, 二つ目は、Demodulation IC, そして最後の3つ目はQuartz Crystalです。 この3点の構成部品に注目すると、いろんなRTL-SDR製品群の中で、自分に合うものを選ぶことが可能です。   (1) Tuner IC  Tuner ICでRTL-SDRの周波数範囲が決まります。下記の表に書いてあるもので、どれもいいと思いますが、ネットで入手できる製品には殆どR820Tが使われています。 製品名にR820Tと書かれたら、「あ、これはTunerのことを言ってるんだ。」と思ってください。 参考として、R820Tの最低周波数が24MHzです。 この仕様より、アナログAM放送の受信が出来ないことがわかると思います。(最初、SDR#でAM放送受信をトライした時、出来なかった理由がわからず苦労したことがありましたので、敢えて書かせて頂きました。) Tuner IC Frequency Range (MHz) Comments E4000 52~1100, 1250~2200 FC0012 22~948.6 FC0013 22~1100 FC2580 146~308, 438~924 R820T 24~1766 定番のTuner IC 最近、R820T2という製品も出ている。 (2) Demodulation IC このICは、RTL-SDRの心臓部です。 USBドングルの形をしているSDR受信機をわざわざRTL-SDRと呼んでいることでも分かるように、全ての製品にRTL2832Uが入っています。 Demodulation IC Comments RTL2832U 全ての製品にこれが入っている。   (3) Quartz Crystal (水晶振動子) RTL-SDR内部の局部発振器として、28.8MHzの水晶振動子が入っています。 これらの水晶振動子は、価格によって常温・温特の誤差が大きくことなり、RTL-SDRの周波数安定性に大きく影響します。 既によい水晶振動子が実装されている製品を購入するか、あるいは安価なものを買ってから、高精度の水晶振動子を別途購入し、自分で交換することになります。 Quartz Crystal Error (PPM) Price (JPY) Link HC-49/US Type +/- 50 PPM…

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Delta modulation with GNU Radio

2016-01-04

今回はデルタ変調の例題をご紹介します。 正確にはContinuously Variable Slope Delta Modulationで、音声を符号化する手法で体表的なものです。 詳細はこちらのページを参照してください。 Continuously variable slope delta modulation (1) まず、下記のようなフロー図を準備します。 GRCファイルは下記のリンクでダウンロードできます。 Delta_modulation_Tutorial.grc (2) VCO Block Voltage controlled oscillator, which outputs a sinusoid of a frequency that is a function of the input voltage. The input is float stream of control voltages and the output is a float oscillator output. (3) CSVD Encoder block Continuously variable slope delta modulation (CVSD or CVSDM) is a voice coding method….

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