2017年9月24日 (日)

DVB-Tチューナで1575.42MHzの微弱信号(局発レベル)を生成

 amazonのGNSS/RNSS関連の商品を見ていたら、かなり安い(激安?)のGPS用アンテナがありました。

 商品の説明を見ると以下のようになっています。

・カラー : ブラック;全長 : 3 メートル
・SMAポート(オス)
・高感度アンテナ、LNAゲイン:25db、長さ:9フィート(3メートル)、中心周波数:1575.42MHz-3MHz/1575.42MHz+3MHz
・電圧:3~5V
・ウェイト : 60g

 LNA内蔵、SMAコネクタ付同軸ケーブル(3m)付属で¥599というのは安いです。

 当然No Brandですが、最悪の場合(ANT/LNA不良)の場合でも、SMAコネクタ付きケーブルは利用できそうです。
 具体的な使用予定はありませんでしたが、何かの実験で役に立つかもしれないと言うことで買うことにしました。
 (こうして段々ゴミが増えていく・・・)

【GPS外部アンテナ】
Gps_antenna


 買ったのはいいのですが、手元にはこのアンテナを接続できるようなGPSモジュールはありません。

 1575.42MH用のLNA内蔵アンテナ(電圧:3~5V)なので、SDRplay RSP2(1kHz~2GHz)の給電アンテナ端子(Port B:4.7V Bias-T)に接続すれば、原理的には入力信号のスペクトルが見える筈です。

 しかしながら、GPSの信号は非常に弱く、しかもスペクトルが拡散されているので、下記の資料の「図2.3」に記載されているように、ノイズレベル以下となっており、生の信号の状態では受信を確認することができません。

  GPSの基礎 - 東京工業大学松永研究室
  http://lss.mes.titech.ac.jp/~matunaga/TEXT-ElemnetofGPS.pdf

 このままでは、買ったアンテナが不良品か否かも確認できないので、なにか落ち着きません。
 一番簡単なのは、1575.42MHのテスト信号発生器を使うことですが、そのような洒落たものが手元にある筈がありません。

 なにか手はないかと考えてみたら、以前、アイコム BEACON No.168 「スマホにSDR TOUCH+ドングル」(https://www.icom.co.jp/beacon/talk/001895.html)のあとがきに書かれていたOH2FTG局の1270MHz送信実験の情報を参考にして、DVB-Tチューナドングルを利用して1090MHzの微弱信号を発生させたことがあったので、これと同じような手順で実験してみることにしました。

 原理は非常に簡単で、スーパーヘテロダイン受信機において、局発(局部発振器:local oscillator)の発振周波数が、発生させたい周波数と一致するように受信周波数を設定するだけです。
 昔の5球スーパーの時代であれば、生成希望周波数から中間周波数だけ上又は下に離れた周波数を受信すればOKですが、現在の受信機は複雑なので、色々なパラメータが絡んできます。
 たとえば、以下の条件を確認する必要があります。
・受信方式(ホモダイン、ヘテロダイン、スーバーヘテロダイン等)
・周波数変換段数(Zero-IF、シングルスーパー、ダブルスーパー等)
・ヘテロダイン方向(局発周波数:上側/下側)
・ヘテロダイン方向(中間周波数:上側/下側)
・中間周波数の値(昔は、455kHz,10.7MHz,27MHz,58MHzくらいしかありませんでしたが、いまは多種多様)
・局発がPLL構成の場合は、VCOの可変周波数範囲は?、VCOとミキサと間の分周器の有無?、分周比(1/N)は可変か?、Nの可変範囲は?、受信周波数と分周比の関係は?、どの部分の信号を目的周波数にするか?、等不確定要素が増えます。

 色々やって見たところ、当方の場合は、以下の関係で目的の周波数を生成することができましたが、一般性は無いかもしれません。

  fRF=fVCO/N-fIF

   fRF:受信周波数
   fVCO:VCO周波数(生成希望周波数)
   N:分周比
   fIF:中間周波数

 
 
  とりあえず実験してみました。

 実験環境は以下の通りです。

 漏洩局発信号送信用受信機
  アンテナ:なし
    チューナ:DVB-T+DAB+FM(R820T+RTL2832U) 
   Androidタブレット:Hyundai T7 
    SDRアプリ:SDR Touch(v2.67)

 漏洩局発信号受信用受信機
  アンテナ:今回購入した安いGPSアンテナ
   チューナ:SDRplay RSP2
  受信ソフト:SDRuno

 GNSS/RNSS用受信機(干渉チェック用)
   チューナ:GR-8013U(u-blox M8M)
   表示ソフト:u-center

 PC
    ThinkPad X230(Windows 7)

 生成希望周波数は、アンテナに印刷されていた"1575.42MHz"です。
  計算では受信周波数は、390.285MHzになります。
 単一周波数の連続搬送波であると、スプリアスとの区別がつけにくいので、三つの周波数をモールスのVのコードにしたがって順番に切り替えて、VVV・・・の音が受信できるようにしました。

  最初は、390.285MHzで試してみましたが受信できないので、周波数範囲を広げたら392MHz付近で1575.42MHzの局発漏洩信号が受信できました。

【1575.42MHz微弱信号の生成と受信】

  かなり弱いですが、DVB-Tチューナからの漏洩局発信号と思われる信号が受信できました。
 VVV・・の断続信号なので、スプリアスではないと思います。

 SDRplay RSP2の受信周波数精度はどの程度のものかはよく判りませんが、ADS-B信号を受信したときには、1090MHz付近に信号が見えていたので、極端にずれていることはないと思います。

 これで、購入したGPSアンテナは不良品ではないように思えますが、LNAが動作しているという保証はありません。
 念のために、給電能力がないPort Aのアンテナ端子の接続すると大幅に信号レベルが低下したので、LNAも動作しているようです。
 
 不良品で無いことを確認するために結構手間がかかりましたが、半分は勉強のようなものです。

 なお、漏洩局発信号は弱いですが、GNSS/RNSSの信号は非常に弱いので影響を心配していましたが、室外に設置したGR-8013Uの受信状態をモニタした範囲では、特に異状は見受けられませんでした。

【参考外部リンク】
 rtl-sdr.com
 Tagged: transmitting
 https://www.rtl-sdr.com/tag/transmitting/

 OH2FTG Labs‎ >
 RTL-SDR Transmitter experiments
 https://sites.google.com/site/oh2ftg/home/rtl-sdr-transmitter-experiments

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2017年7月24日 (月)

40kHzと60kHzのJJYのモールスを連続受信

 かなり弱いですが福島局(40kHz)と佐賀/福岡局(60kHz)のモールスが連続的に受信できました。

  00:15~00:19が福島局のJJYモールスで、00:20~00:23が佐賀/福岡局のJJYモールスです。

 受信条件
   日時:2017.06.27 23:15頃(JST)
   場所:神奈川県
   アンテナ:AMラジオ用ループアンテナ(2Fベランダに設置)
     SDR受信機:SDRplay RSP2
      SDRアプリ:SDRuno
      PC:ThinkPad X230

  約1ヶ月前の受信データですが、最近は受信状態が悪化しているようです。

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2017年7月16日 (日)

BPM(5MHz)のタイムコード副搬送波(125Hz)を受信?

 SDRplayで5.0MHzの標準電波を受信していたら、タイムコードと思われる100Hzの副搬送波が見えます。

    受信環境
   SDR受信機:SDRplay RSP2
   アンテナ:AMラジオ用ループアンテナ(2Fベランダに設置)
      PC:ThinkPad X230
   SDRアプリ:SDRuno

  下記の資料によれば、三つの短波局が100Hzの副搬送波を使用しているようです。

  TIME SIGNALS
  http://www.bipm.org/utils/common/documents/tar2009/timesignals.pdf

  HLA: BCD time code given on 100 Hz subcarrier.
  WWV: BCD time code given on 100 Hz subcarrier, includes DUT1 correction.
  WWVH :BCD time code given on 100 Hz subcarrier, includes DUT1 correction.

 上記三つの局は日本でも受信可能ですが、信号レベルから判断するとHLA(韓国)の可能性が高いような気がします。

 5.0MHz付近のスペクトルをしばらく眺めていたら、100Hzの副搬送波の他に125Hzの副搬送波らしき信号が見えます。

【タイムコード用の副搬送波(125Hz)?】



Bpm_time_code_subcarrier125hz

  BPMの女声アナウンスが終了した直後から125Hzの信号が出力されています。
 この125Hzの信号は何でしょうか?

  
 かなり古い資料ですが、下記のITUの資料にタイムコード用の副搬送波に関する記載があります。
 これによれば、タイムコード用の副搬送波の周波数としては、100Hzと312.5Hzしか出てきません。

  Rec. ITU-R TF.768-2 1
  SYSTEMS FOR DISSEMINATION AND COMPARISON
  ITU-R TF.768-2
  STANDARD FREQUENCIES AND TIME
  https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/tf/R-REC-TF.768-3-199706-S!!PDF-E.pdf

 125Hzをキーワードにして、色々調べてみたら、それらしいBBSの書き込みがありました。

    [备份]BPM时码格式- 电子制作(ElecDIY)版- 北大未名BBS
    https://bbs.pku.edu.cn/v2/post-read.php?bid=996&threadid=11922685&page=a&postid=9414749

 中国語はわかりませんが、漢字の字面から判断すると副搬送波に関係しそうです。
 関係しそうな部分をGoogleで翻訳してみました。

【原文】
 「BPM除了嘀嘀嘀的时号信号之外, 还调制了125Hz的副载波, 用于编码时间的绝对值」

【原文を日本語訳】
 「ダニ信号の数だけでなく、時間の絶対値を符号化するためのサブキャリア125Hz変調ときBPM添加が鳴り」

【原文を英語訳】
 "BPM in addition to the beep of the time signal, but also modulated 125Hz subcarrier, used to encode the absolute value of time"

【英語訳を日本語訳】
「BPMは時間信号のビープ音に加えて、変調された125Hzのサブキャリアも使用して、時間の絶対値を符号化します」

  原文の日本語訳は意味不明ですが、英語訳を経由すると普通の日本語になります。
 不思議ですが、構文構造が近い言語を触媒にすると摩擦が少なくなるのかもしれません?

 話が横道にそれましたが、この書き込み(信頼性不明)から判断すると、BPMはタイムコード用の副搬送波の周波数として125Hzを使っているようです。
 信号は常時出ている訳ではないので、試験中?
 短波授时台のサイトには以下のように書いてありました。

  "BPM will disseminate the standard time code after a technical reconstruction."
  (Google翻訳:BPMは技術的な再建の後に標準的なタイムコードを普及させる。)

 確実な証拠はありませんが、状況から考えて、今回受信した125Hzの信号は、BPMのタイムコード用の副搬送波であると考えていいような気がします。

【参考外部リンク】
  短波授时台
  https://web.archive.org/web/20150410130817/http://www.time.ac.cn/center/222.html

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2017年7月 8日 (土)

SDRplay+SDRunoで仮想受信機(VRX)追加

 SDRslay用のアプリSDRunoのマニュアルによれば、複数のVirtual Receiver (VRX)を設定することができるようです。

  SDRuno User Manual
  http://www.sdrplay.com/docs/SDRplay_SDRuno_User_Manual.pdf

  The SDRuno Cookbook
  https://www.nn4f.com/SDRuno-cookbook.pdf

 複数の周波数を同時に受信することができれば、一寸面白いかもしれないと思って試してみました。

 テスト等の信号としては、ラジオNIKKEI第1(3.925MHz)とラジオNIKKEI第2(3.945MHz)を使いました。

 以下、設定手順です。

(1)初期状態(VRX0に3.925MHzを設定)。
1vrx03925mhz

(2)受信動作を停止させた状態で「ADD VRX」をクリック。
2add_vrx

Add_vrx

(3)VRXのリストにVRX1が追加されるので、VRX1をenableにする。(赤ボタンをクリックして緑ボタンに変更)
3vrx1enable_1

Vrx1

3vrx1enable_2


(4)VRX1のwindowを追加して3.945MHzを設定。
4vrx1window3945mhz

(5)PLAYをクリックして受信開始。
5


 「受信動作を停止させた状態で」というのがポイントでした。

【SDRplay+SDRunoでラジオNIKKEI第1、第2を同時受信】

受信環境
   SDR受信機:SDRplay RSP2
   アンテナ:AMラジオ用ループアンテナ(2Fベランダに設置)
      PC:ThinkPad X230
   SDRアプリ:SDRuno

 デフォルトの状態では、両方の音声が混合しますが、一方にミュートを掛けると切り分けられます。
  サウンドカードを弄れば左右に振り分けたりすることができるのかも知れませんが、よくわかりません。

 なお、最初はラジオNIKKEI第1の3MHz帯の放送と6MHz帯の放送を同時に受信して、周波数ダイバシティもどきの実験をしたのですが、受信音を聞いただけでは、二つの放送が合成されていることがわからないので、今回は音声の混合がわかりやすいように、番組が異なる第1と第2を同時に受信してみました。

【参考外部リンク】
 Multiple VRX's
 http://www.sdrplay.com/community/viewtopic.php?t=1113

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2017年6月25日 (日)

SDRplay RSP2で見えた8kHzの謎の信号

  今までLF/VLFについては広帯域の受信ツールがなかったので、JJY等の標準電波以外はあまり興味がなかったのですが、少し前に購入したSDRplay RSP2は下限周波数が1kHzなので、色々な信号が受信できそうです。

  試しに、0~70kHz付近を受信してみました。

【SDRplay RSP2+SDRuno】
18khz0600

 何本かスペクトルが見えます。
 低い方では、不規則に断続する8kHzの信号が見えます。
  意図的に送信されている信号なのか、不要輻射なのかよく判りませんが、人工的に生成された信号であると考えてよいようです。

  外部信号と内部信号を切り分けるために、SDRplay RSP2のアンテナ端子(Hi-Z Port)を開放にしてみました。

【アンテナ端子開放時のスペクトル】2antenna_port_open

  0HzのDCスパイクと12kHz, 36kHzの信号が見えます。
  これらの信号以外は、外部から(アンテナから)の信号と考えてよいようです。

 8kHzの信号の送信パターンを調べてみました。

  SDRunoでは、最長で約30分の長さのウォーターフォール画面が表示できるようなので、30分間隔で12時間分のスクリーンショットを撮ってみました。

  受信環境
   SDR受信機:SDRplay RSP2
   アンテナ:AMラジオ用ループアンテナ(2Fベランダに設置
      PC:ThinkPad X230
   SDRアプリ:SDRuno
   表示周波数範囲:0~70kHz
   受信時刻:06:00~18:00

【06:00】
3sdrplay_rsp2_8khz0600

【09:00】
4sdrplay_rsp2_8khz0900

【12:00】
5sdrplay_rsp2_8khz1200

【15:00】
6sdrplay_rsp2_8khz1500

【18:00】
7sdrplay_rsp2_8khz1800

 

 ウォーターフォール画面を見た範囲では、8kHzの信号は30分の間に数回現れます。
 1回の持続時間(送信時間)は、1~2分程度のようです。

 Wikipediaによれば、VLF帯では OOK(CW)/FSK/MSKが使用されることが多いようですが、CWモードで一寸聞いた範囲ではCWやFSKではないようです。

  Very low frequency - Wikipedia
  https://en.wikipedia.org/wiki/Very_low_frequency

【CWモードで聞いた受信音】

 ワイヤレス充電のQiの周波数(150kHz付近)のスプリアス、イメージ、折り返し雑音ではないかと思いましたが、Qiの周波数変化とはパターンが異なります。

 アマチュア無線で9kHzの信号が実験的に使用されたことがあるようですが、周波数が違うし、この種の信号が簡単に受信できるようにも思えません。

    Sub 9kHz Amateur Radio
    https://sites.google.com/site/sub9khz/

    Radio Amateur's Sub-9 kHz VLF Signal Detected Across the Atlantic
    http://www.arrl.org/news/radio-amateur-s-sub-9-khz-vlf-signal-detected-across-the-atlantic

 受信信号をよく見てみると、以下のような性質を持っているようです。
 ・周波数は固定。
 ・信号の純度(purity)は比較的良い。
 ・受信中に信号のレベルが急に変化することがあるがフェーディング(QSB)のパターンとは異なっている。
 ・長い時間でみたときのレベルの変化は少ない。

 ここまでの状況から想像すると、近所の電気製品からの不要輻射が疑われますが、原因(信号源)は何でしょうか?
  下記の資料によれば、インバータのPWMのスイッチング周波数は2~15kHz程度であるようです。

  インバータ - 日本配電制御システム工業会
  インバータを使用した制御盤の設計にあたって
  http://www.jsia.or.jp/members_ef/kosyukai/2010/INV-sekkei10.07.28.pdf

 周波数的には近いですが、PWMなら付近に汚い信号が見える筈だし、レベルが変化するのも一寸変な気がします。

 1週間程度受信してみた感じでは、毎日、時刻にかかわらずほぼ一定のレベルで受信できているので、近場に信号源があるような気がしますが、本当のところはよく判りません。

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2017年6月18日 (日)

SDRplayで見た0-10MHzの昼夜の受信状態の変化

 ミニコンポのAM放送用のループアンテナでも、強い短波放送なら結構受信できます。

【中波ラジオ用ループアンテナ】
Am_radio_loop_antenna_1s

Am_radio_loop_antenna_2s

  直径は約16cm、ビニール被覆線が約10ターン、給電線を含めたインダクタンスは0.024(=0.010+0.014)mHです。
 なお、2mHレンジのオフセットがマイナス0.014mHだったので、表示値+0.014mHが実際の値です。
 
 上記ループアンテナとSDRplay RSP2+SDRunoの組み合わせで、0-10MHzの昼夜の受信状態の変化を見てみました。

【昼】
Sdrplay_010mhz_daytime

【夜】
Sdrplay_010mhz_nighttime

  中波の受信状態と短波の受信状態を同時に表示できるので、周波数による影響の程度がすぐに判ります。。
 
 昼間はラジオ日経程度しか見えませんが、夜になると色々な信号やノイズが出てきます。

 広帯域のスペクトルを見ていると、ダイヤル式の受信機では気が付かないような怪しい(?)信号が見えるので、結構面白いです。

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2017年6月17日 (土)

10kHz以下の受信テスト(SDRplay RSP2)

SDRplayを購入するときに、RSP1にするかRSP2にするか一寸迷いました。

  Radio Spectrum Processor 2
  http://www.sdrplay.com/docs/RSP2_Datasheet.pdf

 結局、周波数に応じてアンテナ端子が独立していることと、水晶の周波数精度が0.5PPMという点に惹かれてRSP2にしました。
 購入時にはあまり着目しなかったのですが、RSP2の受信可能範囲は、仕様によれば、1kHz~2GHzとなっています。
 RSP2は10kHz~20GHzなので、1kHz~10kHzの分だけ広いです。
 10kHz以下の電波というのはあまりイメージが湧きません。

 いままで、低い方ではアマチュアバンドの135kHzとか、JJYの40/60kHzとかは受信してみたことはありますが、10kHz以下の世界は全く知りません。

 潜水艦等で使用されているようですが、Wikipediaの"List of VLF transmissions"には10kHz以下のデータはありません。

  Very low frequency - Wikipedia
  https://en.wikipedia.org/wiki/Very_low_frequency

 一寸古いですが、以下の資料には、"RADIO-SIGNALS; BELOW 10 kHz"という項目があります。

  UDXF - UTILITY Dxers FORUM - ELF and VLF Guide
  Version 1.0 - updated 15 November 2001
  http://www.udxf.nl/ELF-VLF-GUIDE-v1.0.pdf

 10kHz以下といっても、2.5~82Hzの話なので、桁が全く違います。

 当方は疑り深い性格なので、10kHz以下の信号が本当に受信できるの?ということで、簡単な実験をしてみました。

 この周波数帯の信号が簡単に受信できるとは思えないので、自前で信号源を用意しました。
 10kHz以下ということは、普通のオーディオ(可聴周波数)の帯域なので、低周波発振器が利用できる筈です。
 固定のスポット周波数ではあまり面白くないので、20Hz~20kHzの掃引信号を使ってみました。

 仕掛けは以下の通りです。

    送信側
   スマホ:SH-01F
   アンテナ:SH-01Fの内蔵ダイナミックスピーカのボイスコイルをループアンテナとして利用
      信号発生アプリ:FuncGen Signal Generator
     波形:正弦波、下端周波数:20Hz、上端周波数:20kHz、繰り返し周期:20秒、出力特性:リニア
    
  受信側
   SDR受信機:SDRplay RSP2
   アンテナ:SONY TP-5T(テレホンピックアップ)
      PC:ThinkPad X230
   SDRアプリ:SDRuno
   表示周波数範囲:約70kHz幅
   受信モード:CW
      復調中心周波数:10kHz
   
 今回はとりあえず信号が受信できるかどうかを確認するだけのテストなので、SH-01Fからの漏洩磁束を検出できれば良いであろうということで、ジャンク箱に転がっていたテレホンピックアップ(SONY TP-5T)を受信用のループアンテナとして流用しました。
 TP-5Tの素性はよく判りませんが、直流抵抗は1kΩ程度です。

【Sony Telephone Pick-up TP-5T】
Sony_telephone_pickup_tp5t


 SDRplay RSP2の高インピーダンス(High-Z)ポートの入力インピーダンスは1kΩということなので、直結しても多分問題ないでしょう。

 実際に受信してみました。
  受信アンテナ代用のテレホンピックアップは、SH-01Fの隣に置きました。

 受信結果は以下の通りです。

【SDRplay RSP2+SDRunoで掃引信号を受信中】

 
Receiving_below_10khz_with_sdrplay_

 
 20Hz~20kHzの範囲で、20秒周期で下から上に掃引しました。
  1kz程度からウォーターフォール画面に信号が表示されています。
  受信モードはCWで復調中心周波数は10kHzなので、10kHz付近で短時間ビートが発生しています。

  送信アンテナと受信アンテナが非常に近いので、電波伝播というよりは電磁結合に近いのかもしれません。
 とりあえず10kHz以下でも動作していることは確認できましたが、実際に何が受信できるかは、追々調べてみたいと思います。

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2017年6月 3日 (土)

[hnl4]SDRplayテスト@モアナサーフライダー

  最近購入したSDRplay RSP2は、最大8MHz帯域で1kHz~2GHzの受信が可能です。
 なお、周波数のスケールは10MHzで表示されますが、上下端ではかなり感度が低下します。

 中波と短波の放送のスペクトルを同時に表示できるので、短波放送の利用周波数の分布や、信号強度の変化の様子がよく分かります。
 FM放送のスペクトルも同様に表示できますが、関東エリアでは強い局は数局しかありません。

 米国では、多数のAM局やFM局が放送しているという話を聞いていたので、今回ホノルルに遊びに行ったついでに、どんなものか宿泊したホテル(Moana Surfrider, A Westin Resort & Spa)調べてみました。

 最初に、AM放送局を調べてみました。
 事前情報なしでは効率が悪いので、FCCのサイトでホノルルのAM放送局の様子を確認してみました。

    AM Query Broadcast Station Search
    https://www.fcc.gov/media/radio/am-query

  以下の検索条件で19件がヒットしました。

Search Parameters:   
City:  HONOLULU 
State:  HI 
Lower Frequency  530 
Upper Frequency  1700 

*** 19 Records Retrieved ***
https://transition.fcc.gov/fcc-bin/amq?call=&arn=&state=HI&city=Honolulu&freq=530&fre2=1700&single=1&type=3&facid=&class=&list=1&ThisTab=Results+to+This+Page%2FTab&dist=&dlat2=&mlat2=&slat2=&NS=N&dlon2=&mlon2=&slon2=&EW=W&size=9

 以下、上記URLから抜粋引用
----------------------------------
KSSK  590 kHz  7.5 kW
KPRP  650 kHz 10 kW
KHNR  690 kHz 10 kW
KGU    760 kHz 10 kW
KHVH  830 kHz 10 kW
KHCM  880 kHz  2 kW
KHCM  880 kHz  2 kW
KIKI     990 kHz  5 kW
KLHT 1040 kHz 10 kW
KLHT 1040 kHz 10 kW
KWAI 1080 kHz  5 kW
KPHI 1130 kHz  1 kW
KPHI 1130 kHz  1 kW
KZOO 1210 kHz  1 kW
KNDI 1270 kHz  5 kW
KKEA 1420 kHz  5 kW
KHKA 1500 kHz  5 kW
KHKA 1500 kHz  5 kW
KREA 1540 kHz  5 kW
----------------------------------

 このうち4局は昼と夜で別カウントされているようなので、周波数的には15局となります。

  下記のJETROの資料によればホノルル市郡の人口は約100万人(関東地方の1/10以下)のようなので、人口に対する放送局の数が結構多いような気がします。

  ホノルルスタイル - ジェトロ(2017年3月)   https://www.jetro.go.jp/ext_images/_Reports/02/2017/af5fad0bc1d612e9/honolulustyle1-outline.pdf

 しかし、空中線電力が日本より小さいので、単純には比較できないかもしれません。
 たとえば日本のTBSラジオの場合は空中線電力が100kWです。
 放送サービスの考え方が違うのかもしれません。
 1kWで10万人カバーすると考えると計算が合う?

 ホテルの部屋で実際に受信してみました。

 場所:モアナ サーフライダー ウェスティン リゾート&スパ
    ヒストリック・バニヤン・ルーム 5F 西側ウィング
    受信機:SDRplay RSP2+Teclast X80 Power(Windowsモード)
    SDRアプリ:SDRuno
    AM用アンテナ:AMラジオ用ループアンテナ(北側窓の内側に取り付け)
    FM用アンテナ:430MHz用λ/4ホイップ(同上)

【SDRplay RSP2+Teclast X80 Power+SDRuno】
1am_radio_loop_ant_and_430mhz4_ant

2sdrplay_rsp2teclast_x80_powersdrun

【ホノルルのAM放送を受信中】
3am_broadcasthonolulu_1

4am_broadcasthonolulu_2

5am_broadcasthonolulu_3

 リストにある590kHzから1540kHz間での14個の周波数の中の1130kHz(KPHI)以外の周波数は全部受信できました。
 なお、周波数の確認はしましたが、IDの確認はしていないので、同一周波数の他局の可能性がありますが、多分大丈夫でしょう。
 1210kHz(KZOO)では、日本のポップスを流していました。

  次に、FM放送を受信してみました。
 FM放送についても、事前にホノルルのFM放送局の様子を確認しました。

  FM Query Broadcast Station Search
  https://www.fcc.gov/media/radio/fm-query

 下記の検索条件で14局ヒットしました。

Search Parameters:   
City:  HONOLULU 
State:  HI 
Service:  FM 
Lower Channel  200 
Upper Channel  300 

*** 14 Records Retrieved ***
https://transition.fcc.gov/fcc-bin/fmq?call=&arn=&state=HI&city=Honolulu&freq=0.0&fre2=107.9&single=1&serv=FM&vac=&facid=&asrn=&class=&list=1&ThisTab=Results+to+This+Page%2FTab&dist=&dlat2=&mlat2=&slat2=&NS=N&dlon2=&mlon2=&slon2=&EW=W&size=9

 以下、上記URLから抜粋引用
----------------------------------
Call           Frequency     ERP
KHPR           88.1 MHz  39 kW
KIPO            89.3 MHz  38.5 kW
KTUH           90.1 MHz   7 kW
KLHT-FM     91.5 MHz 100 kW
KQMQ-FM    93.1 MHz 100 kW
KUBT           93.9 MHz 100 kW
KUMU-FM     94.7 MHz 100 kW
KAIM-FM      95.5 MHz 100 kW
KHCM-FM    97.5 MHz  80 kW
KDNN          98.5 MHz  51 kW
KGU-FM      99.5 MHz 100 kW
KCCN-FM  100.3 MHz 100 kW
KINE-FM   105.1 MHz 100 kW
KPOI-FM   105.9 MHz 100 kW
----------------------------------

 20MHz分の帯域は1度には表示できないので、分割して表示しました。
 また、SR(sample rate)を10MHzにすると音声が断続するので、音声受信時はSRを4MHzにしました。

 FM放送の受信結果は以下の通りです。

【ホノルルのFM放送を受信中】
6fm_broadcasthonolulu_1

7fm_broadcasthonolulu_2

8fm_broadcasthonolulu_3


  写真は、88.1MHz(KHPR)を受信しているところです。
 スペクトルの高さで見ると、それ程レベルは高くないように思われますが、A/Dコンバータは過負荷(オーバーフロー?)になっているようです。あとでLNAの利得を下げました。
 スペクトル波形ではよく判りませんが、ウォーターフォールの画面で縦筋になっている部分はFM放送波です。
  信号レベルの差はありますが、上記14局は全部受信できました。
 上記の局の他に、106.7MHz,107.5MHz,107.9MHzで信号が受信できました。
 リストに含まれていない局も結構受信できているようです。
 ステレオ放送はちゃんとステレオで聞こえました。(現在では当たり前ですが、昔はモノラル再生オンリーのSDRアプリもありました)
 ざっと聞いた範囲では、音楽、ニュース、宗教などの内容が多かったようです。
 局数が多いということは、選択肢が増えるということなので、リスナにとってはうれしいことです。

 ちなみに、関東で受信したFM放送のスペクトルは以下のようになっていました。
 なお、受信条件は以下の通り。

    受信機:SDRplay RSP2+ThinkPad X230
    SDRアプリ:SDRuno
    FM用アンテナ:COMET CA-2X4M(2Fべランダのエアコン室外機に設置)

【関東のFM放送を受信中】
Jp_fm_broadcast

【余談】
 なぜか、Teclast X80 PowerのWindowsモードでは、スクリーンショットが撮れなくなっていたので、画面をデジカメで撮影しました。
 最初は音量ダウン+電源オンで撮影できていたのですが、色々触っていたらおかしくなりました。
 ネット情報によれば、ファームウエアを拾ってきて入れなおせば、修復できるようなので、そのうち試してみたいと思いますす。

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2017年5月13日 (土)

SDRplay RSP2+室内ループアンテナでBPMとCODAR(?)を受信

 SDRplay RSP2には、三つのアンテナ端子(port A、port B、Hi-Z port)があり、 周波数や用途に応じて使い分けることができるようになっています。

  周波数帯ごとの主な用途と電波の特徴
  http://www.tele.soumu.go.jp/j/adm/freq/search/myuse/summary/

  November 22, 2016
  SDRPlay RSP2 Release Announcement and Review
  http://www.rtl-sdr.com/sdrplay-rsp2-release-announcement-and-review/ 
   ・2 x SMA Software Selectable 50Ω RF ports (1.5 MHz - 2 GHz)
   ・1 x High Impedance RF port (1 kHz - 30 MHz)

  port A, Bは不平衡型なので、適当な変換コネクタを使用すれば、VHF/UHF用のホイップアンテナや八木アンテナの同軸ケーブルを簡単に接続することができます。

 HF/MF/LF/VLF/ELF用には平衡型の高インピーダンス入力端子が用意されています。
 どんな感じか試してみようと思いましたが、ざっと見まわした範囲では平衡型のアンテナは見当たりません。
 当方がアマチュア無線を始めた頃(7MC/フォールデッドダイポールの頃)は平衡型のアンテナが普通(当時同軸ケーブルが高価だった)でしたが、最近は平衡型のアンテナはあまり見かけません。

 以下の資料には、同軸ケーブル(coax)を直結しても損失は大したものではないと書いてあり、確かにその通りなのでしょうが、なんとなく気持ちが悪いです。

  RSP2 - Guide to using the High Z Port - SDRplay
  http://www.sdrplay.com/wp-content/uploads/2016/12/161201HighZPortGuidev2.pdf

 ジャンク箱を漁ってみたら、漏洩磁界のサーチコイルとして使って使っていたループアンテナが出てきました。
 このループアンテナは、もともとはミニコンポのAM放送用のものですが、本体は故障して廃棄しましたが、ループアンテナは何かに利用できるのではないかと思って捨てないでいたものです。
 直径は約35cmでビニール被覆線が十数ターン巻いてあります。
 仕様は不明ですが、インダクタンスを測定したら29.1μHでした。
 平衡型で周波数帯はMFなので、高Z入力端子の使用条件は満足しています。

 実際にループアンテナに繋いで受信してみました。

 受信条件は以下の通りです:

    受信場所:鉄筋構造物2F室内
  アンテナ:AM(中波)ラジオ用ループアンテナ(北側金網入りガラス窓の内側にガラス面に直角に取り付け)
  SDR受信機:SDRplay RSP2
  受信アプリ:SDRuno
  PC:lenovo ThinkPad X230 (Windows 7 Pro, 64 bit)

 帯域を0~2MHzに設定して、中波を受信してみました。

【AFN(810kHz)受信中】
Mw_band_sdrplay

 東京近辺の主要放送局は受信できましたが、今回の受信環境では、普通のポータブルラジオに比べて高感度とは言えないような感じでした。

 なお、最初はループアンテナの面をガラスの面に平行にしていましたが、直角に変更したところかなり(数dB?)信号強度が強くなりました。

 中波が受信できるのであれば、短波も受信できるのではないかということで、同じ受信条件で短波を受信してみました。

 最初から何も聞こえないのは寂しいので、簡単に受信できそうな局を狙いました。
 常時送信、局ID確認容易、比較的近距離の局として、BPMがあったので、これを受信することにしました。

    BPM
    http://www.sigidwiki.com/wiki/BPM

    BPM(中国科学院国家授时中心短波授时台)
    http://baike.baidu.com/item/BPM/7484282

  帯域を4.4~6.4MHzにして受信してみました。

【BPM(5MHz)受信中】

 アンテナが貧弱な割には、よく聞こえているような気がします。

 5MHz付近のスペクトルを見てみると、5235KHz付近と5255kHz付近に周期的且つ相補的に変化するノイズが見えます。
 信号の挙動から考えて人工的な信号のようです。
 もしかしたら、 CODAR(Coastal Ocean Dynamics Applications Radar)かもしれません。

  CODAR
  http://codar.com/

  The Unique Nature of HF Radar
  http://www.codar.com/intro_hf_radar.shtml

  Coastal ocean dynamics applications radar
  https://en.wikipedia.org/wiki/Coastal_ocean_dynamics_applications_radar
 
    Long-Rang SeaSonde  仕様
    http://www.3s-ocean.co.jp/page028.html

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2017年5月 6日 (土)

SDRplay用のタブレットとしてTeclast X80 Powerを買いました

  先日購入したSDRplay RSP2は、約10MHz帯域を同時にモニタできるので、色々便利です。
 現在はSDRplay用のアプリとしてSDRunoをThinkPad X230に入れて使っていますが、X230はノートPCとはいっても、旅行に持って行くには一寸邪魔になります。

 タブレットなら小型なので、手元にあるAndroid端末を利用しようと思ったのですが、現時点ではRSP1に対応しているアプリ(ドライバ)はあるようですが、RSP2用のものは未だ無いようです。

    SDRplay - Android
    http://www.sdrplay.com/android.html

 Windowsが動くタブレットとして手元にPloyer momo8W(Windows 10 + Android 5.1)があったのでこれを使ってみることにしました。
  以下のサイトからSDRUNO - VERSION 1.13 をダウンロード/インストールしました。

    SOFTWARE
    http://www.sdrplay.com/downloads/

 画面が8インチなので一寸見にくいですが、表示は許容範囲内です。

【SDRplay RSP2+Ployer momo8W(Windows 10)+SDRuno】
Momo8w



 ところが、SR(Sampling Rate)を10MHzにすると、受信音が周期的に断続します。
 帯域を狭くすると音は正常になりますが、もう少し広い帯域で受信したいです。

 受信音が断続する理由としては色々あると思いますが、プロセッサの処理能力の問題かもしれません。
 momo8Wのベンチマーク(Antutu/Android)を調べてみると、35000程度のようです。

  Ployer MOMO8W ベンチマーク&ハードウェア情報
  http://www.lives.okinawa/2015_momo8w_benchmarks/

    Android+Windows中華タブレット比較6機種。ベンチマーク、スペック、不具合など
    http://socius101.com/post-11495/

  この35000という数字がどの程度のものかはよく判りませんが、当時の他のタブレットでは50000とか60000とかもあるようなので、高速とはいえないようです。

 素人考えで処理能力が高いWindowsタブレットであればSR 10MHzで再生できるのではないかと妄想して、使えそうな安い機種を探してみました。

 Teclast X80 Powerという機種が目にとまりました。

  メタルボディ採用、質感が向上したWindows 10タブレット「X80 Power」が発売
  8インチ1,920×1,200ドット表示、実売16,980円
  AKIBA PC Hotline!編集部
  2016年6月27日 00:10
  http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/news/news/1007163.html

 

 以下の記事によれば、ベンチマーク(Antutu/Android)は64000程度のようです。

  Teclast X80 Power ベンチマークテスト
  http://bey.jp/?p=25848#AnTuTu

  【実機レビュー#5】8インチWUXGAでメタルボディ『TECLAST X80 Power』レビュー! ベンチマーク編
  http://butsuyoku-gadget.com/teclast-x80-power-review5/

 数字の意味はよく理解していませんが、単純比較で約2倍です。
 グラフィック処理や3D処理は、多分SDRには関係ないだろうし、Antutuのバージョンによって数値が大幅に異なるようなので、どの程度改善されるかは判りませんが、少しは復調特性が改善されるかもしれないということで、購入することにしました。

【TECLAST X80 Power】
Teclast_x80_power_0

Teclast_x80_power_1



【SDRplay RSP2+TECLAST X80 Power(Windows 10)】
(SDRunoとHDSDRをインストール)
Teclast_x80_power_2

【SDRuno待機中】
Teclast_x80_power_3
SDRplay RSP2の消費電流:90mA

【SDRuno受信中】
Teclast_x80_power_4

Teclast
SDRplay RSP2の消費電流:170mA

  SRを10MHzにしてみると、残念ながらやっぱり受信音が周期的に断続します。
 全く改善されていないのでは一寸悲しいので、Ployer MOMO8WとTECLAST X80 Powerを比べてみました。
 受信周波数はエアバンド(120MHz付近)、復調モードはAM、DECは1です。
 SRを2~10MHzで順次切り替えて、音声の断続回数/分をカウントしました。
 結果は以下の通りです。

 SR(MHz)  Ployer MOMO8W  TECLAST X80 Power
 2           0              0
 3         0             0
 4         0             0
 5        36                        0
 6        83                       49
  7        110                       94
 8        114                      125
 9        117                      135
  10          116                      138

 
  正常に受信できるSRが4MHzから5MHzになりましたが、対費用効果は低かったです。残念・・・

 タブレットが少し薄くなったので、旅行に持っていくのには少し便利になったかもしれません。

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