昨年、CQ出版社の雑誌インターフェースの7月号に特集、そして10月号以後連載を寄稿してきました。こちらではほとんど紹介してこなかったのですが、作ろうと思っていたものがなんとか動作するようになったので、ここらでまとめておきたいと思います。
インターフェース2015年7月号 特集「オールソフトウェア無線」
LPC4370に内蔵された高速ADCを使ってほぼすべてをマイコンのソフトウェアで実装した受信機を「オールソフトウェア無線」として紹介しました。メインはFM放送の受信機の紹介で、ソフトウェアによる信号処理で広帯域FMの300kHz帯域幅を扱います。ステレオにもソフトウェアPLLで対応しました。入門編としてシンプルなAM受信機も紹介しました。
インターフェース2015年10月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第1回〉AMラジオを作る
特集でも取り上げたAM受信機をチューニングします。狭帯域受信機向けにサンプリングレートが適切になるようデシメーションスキームを変更します。
11月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第2回〉AMラジオで行う信号処理**インターフェース2015年**
AM受信機をさらに改良してAGCを追加しました。今号の特集「フリー・ソフト事典」にも寄稿しています。
**インターフェース2015年****12月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈**第3回〉****短波ラジオを受信する
AM受信機による短波ラジオを紹介しました。フィルタとプリアンプを追加してサブサンプリングで第二ナイキストの7MHz帯の放送を受信します。
インターフェース2016年****1月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第4回〉航空無線エアバンド受信初体験****
AM受信機の活用方法として、キット頒布している周波数コンバータHFCONVを使ってVHF帯のエアバンドを受信する方法を紹介しました。本来HFCONVはアップコンバータですが、ダウンコンバートにも使えるという事例です。
インターフェース2016年2****月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第5回〉7MHz帯アマチュア無線SSB受信機の信号処理****
AM受信機をさらに改造して、SSB受信機を構成した事例です。周波数微調整の仕組みと、Weaver方式によるSSB復調を実装しています。
インターフェース2016年3****月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第6回〉7MHz帯アマチュア無線SSB受信初体験****
AM受信機をさらに改造して、SSB受信機を構成した事例です。周波数微調整の仕組みを紹介します。
インターフェース2016年4****月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第7回〉7MHz帯SSB無線受信機レベルアップ！混信を減らす****
Weaver方式によるSSB復調を解説します。急峻な特性を持つIIRフィルタによる帯域制限で混信を減らし、周波数シフトを組み合わせてSSBの復調を行います。IIRフィルタの設計をPythonでやっています。
インターフェース2016年5****月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第8回〉7MHz帯 SSB受信機レベルアップ ②!自動ゲイン調整の追加****
SSBは信号の強弱が著しいので自動ゲイン調整が必須です。ファストアタックスローリリースの特性を持つAGCを実装します。
インターフェース2016年6****月号 高速ワンチップ・マイコンではじめるソフトウェア無線〈第9回〉なんて不思議！?1LSBより微弱な信号を受信して音が聞ける****
なぜ微弱な電波信号をADCで受信することができるのか、キャプチャした信号波形を観察しながら、その理由を解説します。デシメーションは間引きと訳されますが、感覚としては濃縮と捉えると良いと思っています。
以上が既刊分です。バックナンバーはCQ出版社で購入できるようです。よろしければご覧ください。
予告になりますが次号の記事で、マルチコアを活用したグラフィックスカラーLCDにスペクトラム表示を実装する詳細について解説を予定しています。先日ようやく動作するようになりました。冒頭の写真がそれです。
スペクトラムとウォーターフォールが付くとソフトウェア受信機らしくなると感じるのは私だけでしょうか。そうです。これがやりたかったのです。マイコンワンチップでここまでできてしまうことに、少なからぬ感慨を感じてしまいます。
スペクトラムは、信号処理の各段階の信号を切り替えて表示できるようにしてみました。信号処理の過程が理解できると思います。
動画でも紹介します。
DMAなどマイコンの機能と実装技術を駆使したので、かなり高速に描画できていると思います。アイコンや大きめのフォントも自作したので、それなりに見栄えがしているのではないかと思っています。
記事で使用しているのはCQ出版社から頒布しているFMSDR基板です。先日補充したのでまだ在庫があるようです。このFMSDR基板にLCDを追加するための端子を用意してあります。Arduino向けに販売されているILI9341液晶が使えます。
読者諸兄のご参考になれば幸いです。記事へのコメント、誤りのご指摘等は是非CQ出版社編集部へお送りください。
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CQ出版社 オール・ソフトウェア無線の部屋 https://www.kumikomi.net/interface/contents/if201507sdr.php
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CQ出版社よりFMSDR基板セットを頒布中 https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/I/I000141.html
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