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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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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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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