2018年11月16日 (金)

300φ88tのループアンテナとSDRPlay RSP2でBPC(68.5kHz)を受信

 NICTの資料によれば、長波帯の標準周波数報時局は色々あるようですが、JJY(40kHz,60kHz)以外の局で聞いたことがあるのはBPC(68.5kHz)しかありません。

  トップページ > Q&A及び資料・データ > 資料室 > 世界の標準周波数報時局
  長波帯の標準周波数報時局
  http://jjy.nict.go.jp/QandA/reference/hflfstation.html

   下記サイトに記載のBPCのサービスエリアを見ると、西日本がどうにか含まれています。

  低频时码授时
  http://www.ntsc.ac.cn/kxcb/kpcg/shijian/201209/t20120921_3648658.html

(地図は上記URLから抜粋引用)Bpc_service_area_w020120921338027_2

  BPCは、以前44ターンのループアンテナを使っていたときに、どうにか受信したことがありますが、88ターンでは少しは改善されているかもしれないということで受信してみました。
  今回は、旅行先での使用テストの準備として、7インチの中華PAD (Android/Windows)を使用しました。

 受信環境は以下の通りです。
  QTH:PM95
  アンテナ:自作300φ88ターンのループアンテナ(非同調)
  受信機:SDRPlay RSP2 (高インピーダンス平衡入力)
  PC:Ployer momo8w (Windows 10モード)
    受信ソフト:SDRuno

グリッドロケータ計算
http://knd.sakura.ne.jp/mxn/tools/gl/gl/index.html

【BPC(68.5kHz)受信中】

 今までよりも聞こえるようになった気がしますが、受信レベルは電波伝播の状況が大きく影響するので、本当にアンテナの効果なのかどいうかはよく判りません。

 とりあえずこれで旅行先で長波の受信ができそうです。

【参考外部リンク】
  百度文库>专业资料>工程科技>信息与通信
  BPC电波授时编码详细格式
 (BPC Radio Wave Time Service Coding Detailed Format)
    https://wenku.baidu.com/view/803050651ed9ad51f01df20f.html

 機械翻訳でざっと見た感じでは、復号に要する時間を短縮するために、従来とは異なるコーディングを行っているようです。
 なお、2011年の情報なので、現在のシステムに対応しているかどうかは判りません。

【2018.11.20追記】
 百度文库のBPCフォーマットに関する書き込みで引用されていた発明は、CN1667528Aかも?

  CN1667528A - 电波授时时间编码- Google Patents
  https://patents.google.com/patent/CN1667528A/zh

  Electric wave time transmission time encoding
  https://patents.google.com/patent/CN1667528A/en

  中国特許公開公報 CN1667528A  https://patentimages.storage.googleapis.com/69/9e/f7/74fda0cc1c536d/CN1667528A.pdf

 百度文库に書き込まれていた「概要」とCN1667528Aに記載の「概要」の文章は同一ですが、同じ概要を複数の特許出願明細書で使用することは珍しいことではないので、本当に対応しているかどうかは不明です。
  なお、CN1667528Aはみなし取り下げ(Deemed withdrawal)となっています。

【百度(左)とCN1667528A(右)】
Bpcpat

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2018年11月13日 (火)

88ターンループアンテナとSDRPlay RSP2で見た1~30kHzの様子

 以前、 意味も分からずにEclipseMob用アンテナの構造を真似て、中点接地型のループアンテナを作ったことがあります。 
 オリジナルの構造は、二つの100ターンのコイルを直列に接続して200ターンとし、接続中点から接地用のタップを引き出して、3線で受信機と接続するものでした。
 200ターンもコイルを巻く元気はないので、そのときは超手抜きで22ターン+22ターンで44ターンとして、中点タップを引き出しました。
 後で考えてみると、受信機側の入力段が一寸変わっていて、正負2電源の差動アンプだったので、このような配線が必要だったようです。
  44ターンでもある程度は受信できましたが、巻き数を増やしたらもう少し改善されるのではないかと思ってコイルを巻き足してみました。
 現在使用しているループアンテナは100円ハンガーの300φのフレームの溝の部分に長さ20mのポリウレタン銅線を繋いで巻いたものですが、20mで約22ターンになります。
 したがって、現状は40m分の銅線を巻いていることになります。
 ハンガーのフレームの溝の部分には、あまり沢山の銅線は巻けないようなので、今回は40m分の銅線を追加して、全体で88ターンにすることにしました。

 作業自体は単純ですが、0.32mmの銅線というのは結構細いので、スプールから繰り出す際に、引っ掛かかったり捻じれそうになるので注意が必要です。
 中点タップは不要なので、接地ラインの配線は切断してコイルの両端にフィーダ線を配線しました。

30088turn_loop_ant_1

 赤が巻き初めで、黄色が巻き終わりです。
 フィーダ線自体は3線のままですが、真ん中の線は直流的にはフロート状態です。高周波的には何か影響があるかかもしれませんが、交換が面倒なのでそのまま放置です。

 フィーダ経由で88ターンのループアンテナのインダクタンスを測ってみたら、約5.5mHでした。

30088turn_loop_ant_2

 44ターンでは約1.3mHだったので、かなり大きな値になっています。

 とりあえず、使ってみました。

【88ターンループアンテナとSDRPlay RSP2で見た1~30kHzの様子】
130khz_sdrplay_rsp2


 10kHz付近に対称的に側波帯信号(?)の周波数が変化する不思議な信号が見えていますが、これは何でしょうか?
 この辺の周波数には、結構正体不明の信号(スイッチングレギュレータのスプリアス?)が出没するみたいです。

 なお、JJY(40kHz,60kHz)とBPC(68.5kHz)を聞いた感じでは、受信状態が若干改善されたような気がしますが、88ターンと44ターンを短時間で切り換えて受信した訳ではないので、正確なところはよく判りません。

 雰囲気的には、信号レベルは上がったけれども、ノイズレベルも上がったという感じです。

【関連内部リンク】
2018年9月21日 (金)
長波用ループアンテナ(300φ44ターン)を作ってみました
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/09/30044-085b.html

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2018年11月10日 (土)

タブレット用にQZSS対応受信機VFAN UG-353を買いました

  以前、以下の2種類の受信機で、ホノルルでのQZSSの受信状態を調べたことがあります。

  [受信装置1]
   GNSS受信機(アンテナ内蔵):VK-172(u-blox7)
   タブレット:Ployer momo8w (Windows 10モード)
  [受信装置2]
   スマホ:Covia FLEAZ Que

 信号自体は時々受信できるものの、測位可能な状態になることは殆どありませんでした。
  QZSSのカバレッジ(仰角10deg線の内側)を調べてみると、東側の端がどうにかハワイを含んでいる感じです。

  衛星測位サービス カバレッジ
  http://qzss.go.jp/technical/system/pnt.html#section01

 地理的にはかなり不利な状態です。
 また、受信装置1は、タブレットにGNSSドングルを直挿ししたものだし、受信装置2はGNSSモジュールがスマホに内蔵されているので、いずれも受信環境がよくありません。

 年末にハワイに行く予定があるのですが、今回もタブレット(momo8w)を持って行くつもりです。
 直挿し型ではなくてケーブルが付いたマウス型のGNSS受信機を使用すれば、受信機を見晴らしの良い場所に設置できるので、受信環境が改善されるかもしれません。
 なお、VK-172をOTG用のUSBケーブル経由で接続したこともありますが、近い勝手が良くないし、ケーブルが長くなると動作が不安定になることがあります。

【VK-172で受信中@HNL】
01vk172hnl


 現在、据え置き用に使っているGR-8013U(u-blox M8)を利用することも考えましたが、破損や紛失の可能性があるので一寸心配です。
 同じものを別に買おうと思いましたが、現時点ではAmazonでは扱っていないようです。

 類似のものを探してみると、Amazonでu-bloxM8M搭載のBU-353W10というのを見かけたのですが、後で再度探してみたら見つかりませんでした。

 今回はBeiDouは必須ではないので、安いu-blox7のものを探しました。
 Amazonで探してみると、以下の商品が希望に合うようです。

    gpsレシーバー USB GPS レシーバーGPSチップ 内蔵 アンテナ 一体型   

  詳細はよく判りませんが、レビューを見るとGNSSモジュールはu-blox7のようです。
 u-blox8と比べると、BeiDouが受信できないのが一寸残念ですが、QZSS対応で安いということとでこれにしました。

  ublox8 GPS INFORMATION
  https://www.google.co.jp/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=2ahUKEwjCsZnovb7eAhUYZt4KHaTVDpoQFjABegQIBxAC&url=https%3A%2F%2Ftdj.com.au%2Ffirmware%2FThinkWare%2520Dash%2520Cam%2Fublox8%2520GPS%2520INFORMATION.pptx&usg=AOvVaw1GI9iB0_lS923T2MoZDkwi

【外箱】
021

  Amazonの商品説明には書いてありませんでしたが、送られてきた商品の外箱には「VFAN」と書いてありました。
 メーカーの名前でしょうか?
 以下の記事には、「VFAN USB GPS Receiver」という記載がありますが、これに該当?

  The 7 Best Laptop Computer GPS to Buy in 2018
  https://www.lifewire.com/laptop-computer-gps-1683681

【VFAN UG-353】
04vfan_ug353_1


05vfan_ug353_2

 受信機には”Model:UG-353”と書いてあります。

 UG-353で検索しても、関係ありそうな情報は殆どヒットしませんでしたが、わずかに以下の情報がありました。

  windows 10 computer UBlox UG-353 GPS cannot get driver - u-blox forum
  https://forum.u-blox.com/index.php/21894/windows-10-computer-ublox-ug-353-gps-cannot-get-driver

  Amazonのレビューにも書き込みがありましたが、ドライバに悩むことがあるようです。

 とりあえず動かしてみました。
 なお、付属のCD-ROMには、表示用(評価用)ソフトとしてu-center v8.29が入っていましたが、以前momo8w(Windows10)にインストールしていたu-center v8.28を使いました。
 新たにドライバ等をインストールする必要はありませんでした。

【付属のCD-ROMの中身】
06cdrom

 2F北側窓の隙間に受信機を置いて受信してみました。

【UG-353+momo8w+u-centerによるQZSS受信表示】
07ug353momo8wucenterqzss

 左上の赤いランプが点灯している部分が受信機(UG-353)です。

07bug353momo8wucenterqzss

 
 無事にQ1(QZS-1),Q2(QZS-2),Q3(QZS-4)が表示されました。
 三つとも緑色なので、ナビ可能な状態になっています。

 なお、受信環境は以下の通りです。

  GNSS受信機(アンテナ内蔵):VK-172(u-blox7)
  受信機設置場所:2F北側ベランダ エアコン室外機の上
  タブレット:Ployer momo8w (Windows 10モード)
  表示ソフト:u-center v8.28
  充電用USBハブ:ACASIS H027

 今回予定の旅行の際のホノルルからの衛星の見え方をGNSS Viewで確認してみると、天空の西の端をかなり低い仰角で行ったり来たりしています。

  GNSS View
  http://app.qzss.go.jp/GNSSView/gnssview.html?t=1513723475546

【GNSS ViewによるQZSS位置表示@HNL】
08gnss_viewqzsshnl

  マスク角度が0度の場合は4機見えていますが、10度にすると、どうにか2機が見えるという状態になってしまいます。

 前回宿泊したホテルの部屋はダイヤモンドヘッド側(東側)だったので、VK-172とmomo8wの組み合わせでは、ラナイ(ベランダ)からはQZSSの衛星は全く受信できませんでしたが、今回はどうでしょうか?

 受信できたからと言って、直接何かの役に立つという訳ではありませんhが、趣味の世界なので・・・

 ついでに、今までのGR-8013U(u-blox M8)とThinkPad X230(Windows 7)の組み合わせによる受信状態と比較してみました。
 なお、受信機(アンテナ)は、2F北側ベランダのエアコン室外機の上に設置しました。

【VK-172(左)とGR-8013U(右)】
09vk172gr8013u

【u-center表示: VK-172(左)とGR-8013U(右)】
10ucenter_vk172gr8013u

11ucenter_vk172gr8013u

  各受信機は、アンテナ位置と感度に若干の違いはありますが、受信特性の大幅な差は無いように思われます。
 ところが、不思議なことに両方の表示状態がかなり異なっていることがあります。
 一方の信号が弱くなって、しばらくして他方の信号が弱くなることがあったので、最初は表示に時間差があるのかと思ったのですが、必ずしもそうではないようです。
 周波数が高い(L1:1575.42 MHz)ので、アンテナ位置や隣接建築物から反射の影響があるのかもしれません。(430MHzのトランシーバでも数10cm移動するとSが大幅に変化することがあるので・・)

  なお、今回は移動先で使用しやすいように、キーボード付きのカバーにmomo8w(7インチ中華タブレット)を取り付けると共に、カバーの空いた部分にUSBハブを取り付けてポートリプリケータ的に利用できるようにしました。

【移動用GNSS受信セット】(表示衛星はデフォルトのもの)
12gnss

【ポート・リプリケータもどき】
13

 左から、GNSS受信機(VK-172)、マウス、キーボードです。
 USBハブへの給電は、モバイルバッテリ(2A)から右側面のマイクロUSB端子経由で行っています。
  モバイルバッテリからの供給電流は570mAでした。
  タブレットを充電しながら、周辺機器を使用することが出来るので、中々便利です。

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2018年11月 4日 (日)

u-centerのUBX-NAV-SVINFOをGIFアニメ化してみました

 u-bloxのWindows版GNSS評価ソフトウェアu-centerのUBXメッセージを少しずつかじっていますが、なかなか噛み応えがあります。

 先日、UBX-NAV(Navigation)-SVINFO(SV Information)の表示を短時間見ただけだったので、最大3個の衛星しか表示されませんでした。

 今回は、表示画面を3秒間隔で数分間連続キャプチャして、Q1, Q2, Q3, Q4, Q5が全部揃った画面を抽出しました。
 なお、受信機はGR-8013U(u-blox M8)です。

【UBX-NAV-SVINFO GIFアニメ】(20181103 07:52-07:58JST)
Ucenter_navsvinfo_gif


【UBX-NAV-SVINFO Q1, Q2, Q3, Q4, Q5】(20181103 07:52:45JSTキャプチャ)
Ucenter_navsvinfo_q1q5


 Q4, Q5の意味がよく判りませんが、Q1, Q2, Q3とは異なるC/Nの値が出ているのが一寸不思議です。
 なお、最近のバージョンのu-centerのSatellite Level Historyの画面では、衛星の角度が小数点表示されているので直感的に判りにくいですが、UBX-NAV-SVINFOの画面では通常の「度」表示なので判り易いです。
 表示されているデータの意味が判らない部分もありますが、下記資料で勉強中です。

  u-blox 8 / u-blox M8
  Receiver Description Including Protocol Specification
  https://www.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/u-blox8-M8_ReceiverDescrProtSpec_%28UBX-13003221%29_Public.pdf
  32.18.21 UBX-NAV-SVINFO (0x01 0x30) ............... 319
  32.18.21.1 Space Vehicle Information

【参考外部リンク】
 What do the columns of the UBX-NAV-SVINFO screen mean?
 https://forum.u-blox.com/index.php/629/what-do-the-columns-of-the-ubx-nav-svinfo-screen-mean

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【追記】
 u-blox8 Receiver DescriptionのUBX-NAV-SVINFOの説明を見ていたら、"users are recommended to use the UBX-NAV-SAT message in preference."(Google翻訳:「ユーザーはUBX-NAV-SATメッセージを優先的に使用することをお勧めします。」)と書いてあります。
 SVINFOは以前のバージョンの受信モジュール用のメッセージのようです。

 ということであれば、UBX-NAV-SATの方が望ましいであろうということで、UBX-NAV-SVINFOと同様にGIFアニメで表示してみました。

【UBX-NAV-SAT GIFアニメ】(20181103 12:57:30-13:02:00JST)
Ubxnavsat_gif


  全体の雰囲気はUBX-NAV-SVINFOに似ていますが、表示項目が多いようです。

  u-blox 8 / u-blox M8
  Receiver Description
    32.18.17 UBX-NAV-SAT (0x01 0x35) ........................ 312
    32.18.17.1 Satellite Informatio

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2018年11月 3日 (土)

u-center v18.10のアイコンがPになってました

  u-bloxのサイトを見てみたら、Windows版GNSS評価ソフトウェアu-centerのバージョンがv18.10になっていました。

 とりあえず最新版を入れておこうと言うことで、早速インストールしてみました。

  Windows版GNSS評価ソフトウェアu-center
  https://www.u-blox.com/ja/product/u-center

 いつも使っている画面を見る範囲では特に変わったところはないように見えます。

【u-center v18.10】
Ucenter_v1810

Ucenter_v1810_icon


  しかし、タスクバーに表示されているアイコンが、見慣れたUからPに変わっています。
 一見全く別のソフトウエアのように見えます。
 変更の理由はよく判りませんが、リリースノートには"Updated icons to be compliant with new u-blox Corporate Identity"と書いてありました。

  u-center v18.10
  GNSS evaluation software for Windows
  Release Note
  https://www.u-blox.com/sites/default/files/u-center-v18.10_ReleaseNote_%28UBX-18059860%29.pdf

 Google翻訳では、「新しいu-blox Corporate Identityに準拠するように更新されたアイコン」となりました。

 

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