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2016年11月27日 (日)

Cardboardカメラテスト@羽田/博多/阿蘇

  南阿蘇に遊びに行ったので、途中でVR画像を撮ってみました。
  スマホ(SH-01F)にVR撮影アプリ"Cardboardカメラ"を入れて、手持ちで360度パン(約1RPM)して撮影しました。
  露出はデフォルトの固定から自動に変更しました。
 (「Cardboardカメラ」→「メニュー」(左上の三本バー)→「設定」→「露出を固定」のチェックを外す)

 撮影している姿は結構怪しいかも知れません。

【羽田空港第1ターミナル2階9番ゲート付近】
[フルスクリーン]
https://roundme.com/tour/93783/view/238990/

【JR博多駅クリスマスイルミネーション】
[フルスクリーン]
https://roundme.com/tour/93784/view/238991/

【道の駅 あそ望の郷くぎの】

[フルスクリーン]
https://roundme.com/tour/93785/view/238993/

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2016年11月21日 (月)

ADS-Bで"on ground"表示@羽田空港第1ターミナル

  知り合いの見送りで羽田空港に行ったので、ついでにADS-Bの受信テストをしてきました。

  受信環境
  場所:羽田空港第1ターミナル2F SKYMARK発券カウンタ付近
  アンテナ:自作ネックストラップアンテナ
  チューナ:DVB-T(R820T)
  スマートホン:AQUOS PHONE ZETA SH-01F
  ADS-Bアプリ:RadarStick, RadarMaps

【ADS-B受信装置】
Adsb


【RadarStick】
Radarstick_1

Radarstick_2



 RadarStickの表示が"on ground”となっているので、滑走路上の機体からの信号でしょうか?


【RadarMaps】
Radarmaps

 RadarMapsでは、"0m"となっています。

 

 発券カウンタ付近で受信したので、1090MHzの受信環境はかなり悪いはずですが、超近距離なので受信できたのかもしれません。

 距離がとんでもない値になっていたので、座標を確認したら中近東付近でした。不思議ですが、理由はよく判りません。

 

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2016年11月20日 (日)

NFCのポーリング信号をPL-660(SSBモード)で受信

 BFOが使用できるということでTECSUM PL-660を購入したのですが、我が家の受信環境ではラジオに付属していた外部アンテナをベランダに出した程度では、SSBもCWも受信できないようなので、BFOの出番がありません。
 折角BFOが付いているので、スマホ(SH-01F)の非接触型ICカード読み取り用のNFCのポーリング信号(13.56MHz)を受信してみることにしました。

【AQUOS PHONE ZETA SH-01F & TECSUM PL-660】
Aquos_phone_zeta_sh01f_tecsum_pl660

【PL-660(SSBモード)で受信したNFCのポーリング音】

 BFOがない受信機ではポコポコ音がするだけですが、PL-660をSSBモードにするとキャリアにビートがかかって、ピピピ(ポポポ?)という可聴発振音で聞くことができます。

 PASMO,SUICA等のカード読み取り用の通信距離は10cm以下ですが、キャリアの有無を判別するだけであれば数m離れても受信できます。

  NFCの対応範囲
  http://www.toppan-tl.co.jp/sp/nfc.html

 ポーリングの音を聞いて何かの役に立つという訳ではありませんが、結構電波が飛んでいくことが判りました。
 スマホが家の中で行方不明になったときに使えるかも・・・(色々条件がありますが)

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2016年11月12日 (土)

無電源クロスバンド送信機

 Gigazineを見ていたら一寸面白そうな記事がありました。

  2016年11月08日 06時00分00秒
  どうやってソビエト連邦の子どもの贈り物が7年間もアメリカ大使を盗聴できたのか?
  http://gigazine.net/news/20161108-soviet-bug-for-7-years/

 記事によれば、「電源・バッテリー・ケーブルなどを使わずに音波を無線信号で飛ばす」とのことです。
 どのような仕組みになっているのかと思っていたら、以下のような記載がありました。

  「アンテナとシリンダーにマイクとして機能する薄膜を備えた盗聴器。無線信号の周波数を合わせることで盗聴を開始でき、離れた場所から無線受信機で室内の会話を聴き取ることができたとのこと。」

 この説明だとよく分かりません。
 「無線信号の周波数を合わせることで盗聴を開始」という説明だと、受信機の同調ダイヤルを回しながら、装置から送信される電波の周波数に合わせるようなイメージしか浮かびません。

 ソース記事を見てみました。
 今年の6月の記事のようです。

  Atlas Obscura
  How a Gift from School children Let the Soviets Spy on the U.S. for 7 Years
  June 21, 2016
  http://www.atlasobscura.com/articles/how-a-gift-from-schoolchildren-let-the-soviets-spy-on-the-us-for-7-years
 
 仕組みに関係しそうな以下の記載がありました。

  The device he came up with consisted of an antenna and a cylinder with a thin membrane that acted as a microphone. Soviet agents stationed across the street from Spaso House would turn the device “on” by focusing a radio signal on it, which then bounced back to their radio receiver. When the ambassador or anyone else in the study spoke, the sound waves caused the membrane to resonate and alter the signal that returned to the Soviets, allowing them to hear the conversation.

“The triumph of the Great Seal Bug was its simplicity,” said Robert Brown in his book on early technical surveillance, Electronic Invasion. “It had no power pack of its own, no wires that could be discovered, no batteries to wear out,” and was active only when the Soviets “illuminated” it with a radio signal, making it nearly impossible to detect.

 
 ソース記事には周波数の話は見当たりません。
 上の記事にある"focusing"は、周波数を合わせるという意味よりも、文字通り焦点を合わせる(ビームを向ける)という意味であるように思われます。

 記事全部を読んでみるとなんとなく判ってきました。

 推測(妄想)ですが、以下のような動作をしているように思われます。
  ・エージェントは装置に対してビームを絞って電波を照射する。
  ・装置は、音声により電波(搬送波)を変調して送り返す。
  ・エージェントは装置からの変調された電波を受信する。

 装置の具体的な構造がよく判らないので調べてみました。

 "The Thing"で検索したらかなり細かいところまで判りました。

  The Thing (listening device)
  https://en.wikipedia.org/wiki/The_Thing_(listening_device)

  Theremin’s Bug: How the Soviet Union Spied on the US Embassy for 7 Years
  December 8, 2015
  http://hackaday.com/2015/12/08/theremins-bug/
    (ソースが不明ですが図面はこちらの方が判り易いです)

 上記の記事から興味を惹かれた点をピックアップしてみました。

  ・基本的原理(resonant cavity microphone)は、US2,238,117に類似。

【US2238117】

Us2238117

【The Thing】(図面は上記Hackadayから抜粋引用)
The_thing_6
 The Thingは、
・電子楽器で知られるテルミン氏が設計。
・キャビティは高Q共振回路を構成。
・キャビティの一部がコンデンサマイクのダイアフラム(メンブレン)を構成。
・キャビティはアンテナの負荷として機能。
・アンテナには外部から電波を照射。
・キャビティは2倍の周波数で共振。
・アンテナから2次高調波を輻射。
・ダイアフラムの振動でキャビティの共振周波数が変化。
・アンテナの負荷インピーダンス(リアクタンンス)が変化。
・アンテナから輻射される2次高調波の振幅と周波数(位相?)が変調される。

 Wikipediaの記事では周波数(330MHz, 800MHz, 1800MHz)の関係がよく判りませんが、Hackadayの記事では、以下のように書いてあります。

    "According to Peter Wright, the excitation frequency used by the Russians was actually 800 MHz. The cavity would resonate at a multiple of this base frequency, producing the 1.6 GHz output seen by Bezjian."

 キャビティが周波数ダブラとして機能? 周波数ダブラは、普通は高調波を発生させるために非線形素子(動作)で正弦波を歪ませますが、この装置の場合は歪み成分はどこから発生したのでしょうか? 励起電波自体が歪んでいた?

 構造を見ると、非常に巧妙な設計をしているように思われます。
 特にキャビティで逓倍して受信周波数と送信周波数を異ならせる点(クロスバンド?)に感心しました。

 Wikipediaにも"it is considered a predecessor of RFID technology"と書いてありますが、この装置はRFIDの先祖かもしれません。IDはありませんが・・・

 無電源で変調を掛けて送信する技術としては、現在では負荷変調とバックスキャッタを組み合わせたパッシブ型RFIDがありますが、これに類似した技術だったようです。

 「負荷変調」や「バックスキャッタ」をキーワードにして調べてみたら、関係がありそうな以下の公開特許がありました。

  特開2012-225819  振動センサおよび振動検知装置

 明細書中には、以下のような記載があります。

 「バックスキャッタ方式により振動を検知する振動センサおよびそれを用いた振動検知装置」
 「振動センサ部14とアンテナ13とから構成され、振動センサ部14は、基板2と、支持部8と、支持部8に一端を固定された片持ち梁1と、基板2上に設置された下部電極3と、下部電極3に対向して片持ち梁1の先端部に設けられた上部電極4とを有し、下部電極3と上部電極4はアンテナ13に接続され、外部より印加された振動により片持ち梁1が振動することにより、上部電極4と下部電極3間の静電容量が変化し、これによりアンテナ13へ入力される外部からの送信波の反射波が前記振動により変調されるように構成されている。」
Photo


Photo_2

 上記の説明は、図1の実施例(片持ち梁)についてのものですが、図5の実施例(両持ち梁)の方が、件(くだん)の装置に近いかもしれません。

Photo_3



  上部電極54が"thin membrane"に対応すると考えると、理屈は合います。
 コンデンサマイクロホンの電極間容量を直接アンテナの負荷にして変調をかけているというイメージでしょうか?

 
 話は少し飛びますが、大昔にやったことがあるゲルマラジオを使った送信実験を思い出しました。
 五球スーパーとゲルマラジオで同じ放送局(同じ周波数)を受信し、ゲルマラジオのクリスタルイヤホンを指で弾くと、五球スーパーからコツコツという音がしました。
 無電源で電波を飛ばすという点では一寸似ているかも・・・

【参考外部リンク】
CirQ 004
Jul. 2004
http://www.fcz-lab.com/CIRQ-004.pdf
CirQ 004-10
4. ゲルマラジオが送信機になる? (4)

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2016年11月 7日 (月)

TECSUN PL-660のFMが94MHz以上しか受信できなくなりました

  先日購入した中華短波ラジオTECSUN PL-660は、最初から88MHz以上しか受信できませんでした(10月30日確認)が、その後、ニッポン放送(93.0MHz)しか受信できなくなり(11月5日確認)、ついに、現在の場所で受信できる放送局がなくなりました(11月6日確認)。

  購入時の受信可能範囲は88.00-108.0MHzでしたが、再度グリッドディップメータDM-6でチェックしてみると94.00-108.0MHzになっていました。
 ワイドFM(FM補完放送)の周波数範囲は90.1MHz~95MHzなので、94.00-95.00MHzの局が受信できる可能性が残っていますが、現在位置から受信できそうなワイドFMはありません。

  FM方式によるAMラジオ放送の補完中継局の概要
  http://www.soumu.go.jp/main_content/000292845.pdf

  ワイドFM
  http://www.1242.com/info/jolf_fm/map

 94.00-108.0MHzは受信できるので海外では使える可能性がありますが、日本国内ではFMに関しては役立たずになってしまいました。

 受信不可能な周波数範囲が徐々に広がっているということは、バグや設定ミスではなく、アナログ的な故障のような感じがします。

 何が不都合の原因なのかわかりませんが、高周波関係の問題のようなので、外から検出可能な局部発振信号をHyundai T7に入れたSDR Touchでチェックしてみました。なお、SDR Touchの受信周波数は較正していません。
 受信周波数を変えて局発信号のレベルを調べてみました。
 受信周波数を108.00MHzにすると110.71MHz付近にキャリアが見えます。
 受信周波数よりも約10.7MHz高いので、受信方式は、中間周波数が10.7MHzのアッパーへテロダインと思われます。
 
【受信108.00MHz 局発110.71MHz】
10800mhz_1107mhz_2


【受信95.00MHz 局発105.71MHz】
9500mhz_1057mhz


【受信94.00MHz 局発104.71MHz】
9400mhz_1047mhz


 108.00MHzでは局発信号は十分強いですが、95.00MHzでは少し弱くなり、94.00MHzでは急に弱くなってスペクトルが殆ど見えません。
 広帯域発振器では、周波数が変化すると出力レベルが変化するのはよくあることですが、手元にあるPL-660の局発レベルの変化は一寸異常であるように思われます。

 108.00MHz付近で受信周波数を変化させたときの局発スペクトルの移動をSDR Touchで見てみました。

【SDR Touchで見た局発信号】

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2016年11月 5日 (土)

Cardboardカメラで道標を撮影してみました

 世界の都市の方向と距離を示す道標を見かけたので、スマホ(SH-01F)に入れたCardboardカメラで撮ってみました。

 撮影した生の画像を見ると以下の都市名が書かれています。

  7500km MOSCOW
  2100km PEKING
  9600km LONDON
  9700km PARIS
  9600km CAIRO
  5800km NEW DELHI
  4900km DACCA
  2900km HONG KONG
  2200km TAIPEI
  5300km SINGAPORE
  3000km MANILA
  6000km JAKARTA
  7800km SYDNEY
  2500km GUAM
  7300km FIJI
  8100km TONGA
  9800km TAHITI
 13800km EASTER
   18600km RIO DE JSNEIRO
   11400km MEXICO
   10800km NEW YORK
    7600km VANCOUVER
    5700km ANCHORAGE

World_signpost_verts



  ROUNDMEにアップロードしてVR画像で見てみました。

【 ROUNDME】

<iframe width='380' height='214' src='https://roundme.com/embed/88807/224581' frameborder='0' webkitallowfullscreen mozallowfullscreen allowfullscreen></iframe>

  出来上がったが画像を見てみると、一見360度が写っているように見えますが、よく見ると、アンカレッジのとことろ変です。
 画像がうまく繋がっていません。
 この道標は、9枚のタイルが一つのグループになっているようですが、アンカレッジを含むグループのタイルは6枚しかありません。
 少なくとも3枚のタイルは写っていないことになります。
 今までの経験では、写し始めの画像と写し終わりの画像の合成処理が難しいような感じです。

 
 見ても特に面白い訳ではない道標を撮ったのは、撮影時の方位とVR画像再生時の方位が連動しているかどうかを確認したかったためです。
 自宅で撮影して実験したことがありますが、なんとなく方位が逆になっているような感じがしました。
 しかし、鉄筋の建物の中では地磁気の分布が乱れている可能性があるし、スマホのコンパスがずれているかもしれません。

 屋外の道標であれば、他の構造物の磁性体の影響を受けにくいと思われるし、画像から方位が確認できます。
 
 結果的には、実際の方位と連動しているときもあるし、そうでないときもありました。
 たとえばニューヨークは日本から見て北北東になりますが、再生画像では画像を表示させるたびに、北ー西ー南の範囲で色々変わりました。

Photo


  「10800km NEW YORK」の左上に左向きの矢印「←」がありますが、これは何でしょうか?  ニューヨークの東側を指しているので北ではない?

World_signpost_1

World_signpost_2
GH-VRHA-BK & PRW-1300ARJ


 方位が連動しているわけではなくて、相対角度を検出して表示画像をパンさせているような感じがします。
 なお、使っているスマホや周囲の環境で異なる結果になるかもしれません。

【参考外部リンク】
Googleマップで大圏航路を表示する
http://user.numazu-ct.ac.jp/~tsato/webmap/sphere/great-circle/

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