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トラ技1月号「GPS RTK測位」特集 [GNSS]

「トランジスタ技術」2018年1月号は久々のGPS特集でした。
GPSと言うと、最近では準天頂衛星「みちびき」の話題のほうが一般的
には認知されているはずですが、それには目もくれず「RTK測位」に
フォーカスを当ててきた、というところが、実は非常に画期的なこと
なんです。さすがに「トラ技」はまだ見る目を失っていなかった、
というところかなw
DSC_0051_.jpg
「RTK測位方式」は、現時点では一般の人がセンチメートルレベルの
高測位精度を体験できる唯一の方法です。カーナビやスマホにはまだ実装
されておらず、雑誌で紹介されている受信モジュールを使う必要があります。
基準局が別途必要な「相対測位」であることがネックですが、インター
ネット等から基準局データを供給してあげる仕組みが構築されたおかげで
かなり簡単に利用できるようになりました。
センチメートルレベルの高精度測位だったら確か「みちびき」でもできる
のでは、と思われる人もいそうですが、実はニュース等で報道されている
内容は「まるっきりウソではないけれど、ちょっと話盛りすぎ」な側面
があるのです。現時点では高価な受信機が必要だったり、まだ検証実施中
だったりするので、高精度測位実現にはまだまだ程遠い段階です。
(閑話休題)
RTK測位エンジンとして有名な「RTKLIB」というソフトがあるのですが
このソフトの主要部分だけを抜き出してコンパクトにしたソフト
「RTKcore」が付属のCD-ROMに収録されています。これはけっこう
貴重なお宝ソフトになるかもしれません。期待大です。さっそく後日に
試してみたいと思います。
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KiwiSDR アルミケース [受信機]

KiwiSDRのアルミケース(Aluminum enclosure)が発売開始されました。
今はまだ国内の代理店では扱っておらず、本家Seeedのサイトでも私が
見た時にはすでに残り6個になってました。単独で買うと商品よりも
送料のほうが高くついてしまうので、通常なら手を出しませんが、もしか
するとこれを逃すとしばらく手に入らないような気がしてきました。
ちょっと悩んだ末に、目をつぶってポチってしまいました。
木曜の朝に注文・入金し、土曜の昼には届きました。中国からの発送とは
いえ、最近の海外通販のスピードはすごいですね~
DSC_0044_.jpg
DSC_0045_.jpg
こんな内容物です。小さなファンが付いてきます。アルミケースはタカチ
のケースのようなツルツルではなく、つや消しの仕上げです。
さっそく組み立て開始…と思ったら、よく見ると付属のマニュアルに
書いてある内容物と現物に違いがあることに気付きました。
金属スペーサはオスメス型のはずが、メスメス型が入っており、しかも
ナットが付いていません。そのかわり、皿ネジが多めに入っていたので
ナットではなくて皿ネジで留めるように変更されたのかもしれません。
そのことを理解できるまでに一瞬あせりましたw
DSC_0047_.jpg
ファンの上下に両面テープ付きのスポンジが付いており、SDR基板と
ケースの間にファンを挟み込むような構造です。しかし、スポンジが
厚すぎて寸法誤差があるようで、マニュアルのとおりに組立てようと
すると、SDR基板が写真の上側方向に反ってしまいました。これはマズイ
ので、ケース側のスポンジを取り去りました。これでピッタリの寸法に
なります。後でケースを取り外すことも想定すると、ファンはケース側に
固定しないほう良さそうです。
全体的には、あまり組立て易いとは言えず、ちょっと不親切な構造に
なっている感じです。改善の余地ありですね。
DSC_0048_.jpg
DSC_0049_.jpg
最後に、側板を皿ネジで留めて完成。
DSC_0050_.jpg
無事にサーバー運用を再開しました。
http://gnss.0am.jp:8073
静かな部屋だとファンの音がちょっと気になりますね。
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アンテナアナライザ基板 AA-30.ZERO [アンテナ]

カラーLCD搭載・シャレたデザインのアンテナアナライザを発売している
Rig Expert社(ウクライナ)が、今回新たにアナライザ基板単体のキットを
発売開始しています。測定周波数範囲30MHz以下のアナライザ入門機である
AA-30から派生しているのか「AA-30.ZERO」という名前が付いています。
通常のアナライザ機だと、お高くてなかなか手が出せないお値段ですが
基板単体ということで比較的安い価格です。まだ出たばかりで日本未発売
でしたが、代理店の方にお願いして取り扱いを開始していただきました。
(ご対応ありがとうございます!) さっそくポチリました。
DSC_8260-768x734.jpg
見ての通り、Arduino UNOと基板サイズ・ピン配置がコンパチになっており
Arduinoと組み合わせていろいろ遊ぶことができます。(ソフト開発も当然可能)
また、USB-シリアル変換I/Fを用意すれば、単体で動かすこともできます。
DSC_0040_.jpg
今回はArduino UNO R3互換基板「Maruduino UNO R3」を使いました。
純正品より1000円くらい安いです。ピンヘッダを取り付けて合体してみます。
DSC_0041_.jpg
いちおうケースに入れてみました。マルツ秋葉原店の店頭にぶら下がってた
安い透明ケースを使っています。SMAコネクタがごくわずかに干渉してますが
なんとか強引に収めました。
DSC_0042_.jpg
手始めにとりあえず動かすためのチュートリアルがこのページにあります。
書いてあること(英文)を要約すると
(1) USB-シリアル変換基板を使った単体動作(測定表示専用ソフトAntScope使用)
(2) Arduino UNOと組み合わせてシリアル通信プログラム書き込み・コマンド操作
(3) Processing IDEのプログラムを使用した3Dグラフ表示((2)の発展形)

となります。とりあえずひと通りやってみましたが、私の環境では(3)の
3Dグラフ表示がどうしてもうまくいきませんでした。(何も表示しない)

試しに、(2)の状態で(1)の測定表示ソフトAntScopeを動かしてみたら
なんとこれで正常に動きました。なんだ、これでいいじゃんって感じです。
(ただし(1)の時とCOMポート番号が変わってくるので設定変更が必要)
チュートリアルには書いてない方法ではありますが、まあ結果オーライ
ということであまり深く考えないことにしますw

ちなみに、以下が手持ちのアンテナ303WA-2(アペックスラジオ)を
測定した結果になります。インピーダンス(R+jX、|Z|)とスミスチャートを
表示しています。
AA-30_ZERO_Z.JPG
AA-30_ZERO_S.JPG
これを見ると、ずいぶんノッペラボーな特性を持ったアンテナですね。
400kHz付近に共振点がある以外はすべてローインピーダンスです。
(たぶん正常に測定できていると思いますが…)
他にもいろんなアンテナを持ってきて測定してみたいと思います。
回路図やソフトのソースが公開されているので本格的な開発も可能です。
これはいいオモチャが登場しました。
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BCL-LOOP13製作 [アンテナ]

久しぶりのアンテナ製作ネタです。
BCL-LOOP13 rev2.0基板を入手しました。
今回は頒布元では部品を用意していないようなので、添付の回路図から
自分で型名を拾って集めて来る必要があります。
先日の出張の時にたまたま時間が空いたので、横浜のサトー電気と
秋葉原に寄って大部分の部品を買い集めることができました。
残りはトランジスタ2N5109とアレスタですが、こちらはDigi-Keyで
ポチリました。おそらく明日にも届くでしょう。
DSC_0037_.jpg
(一番右は休眠中のBCL-LOOP10基板)
あとは、いつから製作するかが問題ですが、例によってズボラな私は
部品が揃ったところでいったん安心して、なかなか手を付けないような
気がします。
なので、こうやって記事にしておくことで自分を追い込みますw
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RSP1A発表 & RSP1アルミケース到着 [受信機]

またまたしばらく更新が途絶えていました。ズボラですみません…

SDRplay RSP1のアップグレード版である「RSP1A」が発表・発売になりました。
SDRPLAY RELEASE THE RSP1A: A $99 14-BIT 1 KHZ TO 2 GHZ REVISION OF THE RSP1
RSP1のマイナーバージョンアップかと思いきや、機能・性能的にはかなり
攻めて改善している内容になっています。カタログスペック的には既存の
RSP2/RSP2proより上回ってるところもありますね。
・ADC分解能が12bit→14bitに向上(ただし帯域6MHz以下の場合に限定)
・プリセレクタが6分割→10分割に細分化
・LNAゲインが可変になった
・0.5ppm TCXO搭載
・ケース内部にシールド追加(ケース自体はプラのまま) などなど
これら様々な改善内容がありながらお値段は据え置きの99ドルですから、かなりの
お買い得感があります。こりゃあたぶん、注文が殺到するんじゃないでしょうか。
私もポチリそうですw すでにメーカー直販でなら買える状態になってるようです。

話は変わって「RSP1A」発表とちょうど同じ日に、我が家には「RSP1」の
アルミケースが届きました。注文してから約2週間弱かかってます。
さっそく組み立ててプラケースから交換してみました。
DSC_0031_.jpg

DSC_0032_.jpg
プラケースと比べるとやはり質感が違います。
DSC_0033_.jpg
大きさはアルミケースのほうが若干小さいので締まった感じになります。
DSC_0034_.jpg
置き場所が手狭なのでKiwiSDRの上に配置してみました。
受信状況としては特に変わらないかな。シールド性能は多少上がったんでしょうが、
特に体感できることはありません。まあ、見た目の満足感だけということでw

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北のDRM電波 [受信情報]

KiwiSDRでいろんな周波数をつまみ食いしてたら、珍しい電波を
見つけました。3560kHzで北朝鮮がDRM放送をやってます。
DPRK.JPG
局名は「DPRK DRM」と出てますね。
ただ、こんな低い周波数ではノイズが多すぎてなかなか復調できません。
たまーに音が出て、海外向けらしき放送が出てるのがわかりました。
2017.09.01 22:48- 3560kHz Voice of Korea(DRM)

青木OMのブログ記事によると、この周波数で時々出てくるみたいですね。
何の目的で電波出してるのかはよくわかりませんが…

(追記)
深夜になって少し受信状態が良くなりました。復調率が上がって
けっこう音楽が楽しめる状況です。この時間は朝鮮中央放送2850kHzと
パラになってますね。
2017.09.02 01:15- 3560kHz KCBS(DRM)
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KiwiSDR運用中 [受信機]

2週間ほど前から動かし始めたKiwiSDRですが、ここ最近の良いオモチャとして
いろいろいじって遊んでおります。
SDR.huのほうに登録してサーバーを公開していますが、国内外からチラホラと
数は少ないながらアクセスがあります。BCLというよりはアマチュア無線家の
方々に需要が結構あるようで、ハムバンドでの受信が大部分になっています。
面白いことに、海外から中波帯を受信しに来る人も多いです。中波DXなのか、
それとも単に東京の放送局を聴きに来ただけなのか目的はわかりません。
短波帯を受信する人は1分足らずのアクセスですぐに去っていく場合が多いです。
それだけウチの受信環境が良くないということなのか…

他のサーバーと聞き比べできるというのが、これまでに無い新しい楽しみ方です。
自分のところでは了解度良くない局が、他の国内サーバーではガッツリ聞こえてる
という場合にはちょっとガックリします…(逆のパターンも少ないながらあるけど)
あと、日本では受信しにくいアフリカや南米の局を爆音で聞けるというのも面白い
ですね。昨日もナイジェリアやマリをワイドフィルタの音質で楽しみました。
ナイジェリアの太鼓のISを爆音で聞くというのも、なかなかのカルチャー
ショックですw
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KiwiSDR導入 [受信機]

1週間前の記事でSDRサーバーを立ち上げた話を書きましたが、
やはりSDRドングルでは性能不足で実用にならなそうな感じです。
というわけで、やっぱり辛抱できずにKiwiSDR購入となりました。
KiwiSDR-1.jpg

国内の代理店からBeagleBoneボードが付いたセットで購入しましたが、
5V電源供給用のACアダプタは付属していないので注意が必要です。

KiwiSDR本体ボードとBeagleBoneボードを組み合わせて使いますが、
必要なプログラムはmicroSDカードにすでにコピーされているので
特に難しい知識は必要ありません。microSDカードを挿入後、5V電源を
供給して20分ほど待てば、自動的にセットアップされて直ぐに使える
状態になります。むしろセットアップ後のケースの組み立てが面倒で、
ちょっと時間を取られました。
(ケース組み立て手順)
(0) アクリル板2枚の保護シートをはがす(紙が破れるのでゆっくり慎重に)
(1) 取付済の2枚のボードをいったん取り外す(固いのでゆっくり慎重に)
(2) BeagleBoneボードに白いスペーサー4個を取り付ける(手締めでOK)
(3) 底板となるアクリル板を上記スペーサーにネジ止めする(ドライバ使用)
(4) 上記(1)で外したKiwiSDRボードを取り付ける(ゆっくり慎重に)
(5) 側板となる黒い金属枠2本をアクリル底板にあてがう
(上下逆にならないように注意。天板を挿入するスリットがあるほうが上)
(6) 側板と底板を黒いプラスチック止め具(リベット)4個を付けて止める
(7) 天板となるアクリル板を側板のスリットに挿入する
(8) 天板にリベット4個を取り付けて止めれば完成
リベットの取り付けにコツが必要で、ちょっと手こずりました。
小さい部品ですが、両手の親指の爪で、リベットの頭を真上からゆっくり
と押さえれるとうまくいきます。(失敗しても予備があるから大丈夫)

使ってみた感想。
受信性能については、手持ちのRSP1との比較では、やはりKiwiSDRの
ほうが勝るような感じです。RSP1では拾いきれない、か細い信号でも
きちんと浮かび上がらせてくれます。この辺りはADCビット数の違い
からしても大体予想してましたが、そのとおりになって一安心です。
私はSDRの上位機種は使ったことが無いので正確なことは言えませんが、
おそらく1ランク上のPerseusやElad FDMなどとほぼ同等の性能を持って
いそうな感じです。そう考えると、約300ドルという価格はお買い得感が
あります。
ただし、弱点はあります。Webベースのリモート受信(+マルチユーザー)に
機能を特化しているため、受信のトップにプリセレクタ用フィルタが一切
入っていません。強電界下では外部でアッテネータやフィルタを駆使して
受信レベル管理をしっかりやらないとまともに使えません。
私のところは中波の強電界地域なので、2MHz以下を落とすフィルタ(HPF)
を追加せざるを得ませんでした。本当はアッテネータだけでいきたいけど
ちょっと無理でした。
あと、Webのユーザーインターフェースが独特で、マウスの細かい操作が
各所で必要です。慣れないと操作性が良くないです。

下記でサーバー公開中です。
http://gnss.0am.jp:8073

SDR.huにも登録させてもらいました。
・アンテナはΔLOOPXもしくはOPA-01を付けています。(広帯域非同調)
ただし私がアクセスしている場合には同調モードになることもあります。
・2MHzのHPFを付けているので中波は受信不可(残念)
・近隣でエアコン動作中にはノイズフロアが上がります(これも残念)
ちょっと試しに使ってみてください。何か不都合やご意見がありましたら
コメントいただけるとありがたいです。
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RTL-SDRでOpenWebRX [受信機]

最近、一部の人の間で、KiwiSDRを使ったリモート受信が
盛り上がってきてますね。(ホントか?)
CQ誌の8月号にもKiwiSDRの記事が出てました。
私もSDR.huにアクセスして世界各地の受信を楽しんでます。
というわけで、気分的にはKiwiSDRをポチる寸前まで
来てるんだけどw
ちょっとその前に、ろくに使わずに部屋に転がっている
RTL-SDRドングルとラズパイ1、その他あり合わせの機材を
使ってサーバーを立ててみることにしました。
性能はいろいろ劣ることはわかっているので、あくまでも
ダメ元のお試しです。
RTL-SDR-1.jpg
・Raspberry Pi B+ (おまけでGPSボード追加中)
・RTL-SDRドングルR820T2(TCXO換装品)
・HFアップコンバータ(ローカル100MHz)
・ローノイズアンプ
・中波帯抑圧用ハイパスフィルタ(オバケ防止のため)
・USBハブ(5V電源供給用)

これらの機材を組み合わせ、SDR用Webサーバーソフト
OpenWebRXをダウンロードしてセットアップします。
ソフトのコンパイルとインストールはすんなり終わったけども
さてここからが苦難の道。ソフトのページには「シングルコアの
ラズパイ1じゃCPUショボくて動かないよー」と書いてあり、
こりゃダメかな、と思いましたが、パラメータをチューニングして
大幅なスペックダウンと制約付きではあるものの、なんとか
動かせるようになりました。
・帯域は300kHzまで (本当は3MHzまでいけるはず)
・最大接続数は2 (実質的には1でしょう…)
この状態ですでにCPU負荷70%で、ここがホントにギリギリの線。
こんな感じですが、無謀にも下記URLで公開してみます。

http://gnss.0am.jp:8073/

周波数は22メーターバンド(13570~13870kHz)
アンテナは基本的にΔLOOP-X同調モードにしておきますが
他と共用なので他のアンテナ(OPA-01)に切り替わってる場合があります。
また、隣の部屋で古いエアコンが動き出すと、大幅に受信状態が
悪化しますのでご承知おきください。あくまでもお遊びということで…
OpenWebRX画面-1.jpg
なんかもう、数日後には上記URLのサーバーはKiwiSDRに変わってる
ような気がしないでもないw

(追記 2017.7.31)
いま確認してみたら、外部からは接続できなくなっているようです。
当初は大丈夫だったのですが、原因を調べて仕切り直します…
(追記 2017.8.1)
原因不明ですが、サーバ(ラズパイ)再起動で復旧しました。
これでインターネットからもアクセス可能なはず。

SDRplay RSP1 値下げ [受信機]

SDRの入門機的な位置付け「SDRplay」の第1世代「RSP1」
が再び値下げされて、ついに100ドルを切りました。
現在の私のメイン受信機ですw (シリアルNo.200番台)
SDRPLAY RSP1 PRICE REDUCED TO $99.95 USD
次機種のRSP2が出てからだいぶ経つので、ほとんど
投げ売り状態に近くなってきましたね。
日本の販売代理店はまだ新価格には対応しておらず、
今のところ現状のままのようです。
RSP1とRSP2の違いは、主なところでは
・アンテナコネクタ 1個 → 2個+ハイインピーダンス端子
・入力フィルタ分割数 8個 → 10個
・ノッチフィルタ追加
・クリスタル → TCXO
ぐらいかなーと思います。
RSP1/RSP2比較表
A/Dビット数など、その他の基本性能は全く同じなので、
あまり細かいところを気にしないのであれば、
このコスパの良さは十分魅力的だと思います。
安いSDRドングル(RTL-SDR)の性能に満足できず、
かと言ってペルセウス/FDMのような高級機には手が出せない
私のようなユーザー層には打って付けですw
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