2018年2月10日 (土)

SDRplay RSP2+SDR Touchでエアバンドを受信

 外付けチューナとPC/スマホを使ったSDRに興味を持っているので、色々な組み合わせを試しています。

 最初の頃は、入手が容易ということで、ISDB-T用のワンセグチューナ(DS-DT305, LT-DT306等)とWindows用のSDRソフト(HDSDR, SDRSharp等)との組み合わせで使用しました。

 しばらくはこの組み合わせで遊んでいましたが、受信ソフトがWindows用なので、旅行先で受信したい場合にはPCを持っていく必要があります。
 ノートPCはかなり小型軽量になったとは言っても、結構重たいし、それなりの場所を占有します。
 旅行の場合にはなるべく身軽になりたいので、タブレットやスマホが使えるAndroidのSDRアプリを探しました。
 "SDR Touch"というアプリがあったので、このアプリとワンセグチューナの組み合わせでしばらく使っていました。
 しかしながら、ワンセグチューナはあまり感度がよくありません。
 ネット情報では、R820Tを使用したチューナ(TV28Tv2DVB-T等)の感度がよいということであり、またこの種のチューナがAmazonで簡単に入手できるようになったので、ISDB-T用のワンセグチューナからDVB-T用の非ワンセグチューナに切り替えました。

 これで、DVB-Tチューナとスマホにインストールした"SDR Touch"の組み合わせを使用することにより、ほぼスマホのサイズで空港や機内(許可されている場合)でATCやADS-Bを受信可能となりました。

【機内で使用中のADS-B受信セット】
1sh01_fradarstick_2

2sh01f_radarstick_1


 とりあえずこれで目的とする機能を実現できるようになったのですが、消費電力の問題が残っています。
 R820Tを使用したDVB-T用チューナは、感度が高いのは良いのですが、ワンセグチューナに比べて消費電流が多いです。
  現在、移動用には、「DVB-Tチューナ(R820T)+SH-01F+SDRTouch/RadarStick」の組み合わせで使っていますが、約260mA流れています。

【DVB-Tチューナ(R820T)使用時の消費電流】
3dvbtr820tsh01fsdr_touch


 最初は、ISDB-Tのワンセグチューナは、DVB-Tチューナに比べて復調帯域が狭いので消費電流が少ないのかと思っていたのですが、 下記のブログによれば、DVB-T用チューナだから消費電流が多いという訳ではなくて、使用するチップに依存するようです。

  Antti's LinuxTV Blog
  http://blog.palosaari.fi/2013/06/naked-hardware-11-unbranded-rtl2832u.html

   fc2580: 183mA
   e4000: 176mA
   fc0012: 166mA
   tua9001: 186mA
   r820t: 313mA

 感度が高くて消費電流が少ないチューナがあれば良いですが、なかなか見当たりません。
 SDR用の端末としてスマホを使う場合には、バッテリの容量に制限があるので、なるべくチューナの消費電流を減らしたいです。
 できれば、200mA以下にしたいです。
 
 なにか良い手はないか検討したところ、以前購入したSDRplay RSP2の消費電流が少なそうです。
 以下のサイトの説明によれば、「消費電流 170mA」となっています。

  SDRplay社製 RSP2 SDR受信機
  http://icas.to/lineup/rsp2.htm

 R820Tチューナの約半分になります。
 R820TチューナとSH-01F(SDR Touchをインストール)の組み合わせの場合は、約2時間動作したので、SDRplay RSP2とSDR Touchを組み合わせて使用することができれば、受信時間を伸ばすことが出来そうです。

  2016年8月27日 (土)
  バッテリー容量3,000mAhに惹かれてSDR用に中古のSH-01Fを買いましたが・・・
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/08/3000mahsdrsh-01.html

 そこで、かなり前のことになりますが、SDRplay RSP2とSDR Touchを組み合わせて使用できるのかを調べてみたことがあります。
 その当時にざっと見た範囲では、SDRplay RSP1とSDR Touchとの組み合わせの情報はあるものの、SDRplay RSP2とSDR Touchの組み合わせで動作したという情報は見当たりませんでした。

  SDRplay Community Forum
    getting started android tablet with RSP2 -
    http://www.sdrplay.com/community/viewtopic.php?t=2088

 
 ところが、最近久しぶりにSDRplayのサイトを見てみると、SDR Touch用ドライバとして、RSP2で使用可能と思われるドライバ(Alpha)が提供されていました。

  SDRplay Download
  https://www.sdrplay.com/downloads/

  Driver from Google Play (Alpha)
  (RSP1/RSP2)  for SDR Touch

  SDRPlay Driver (Unreleased)
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.sdrtouch.sdrplay&hl=en
(以下、上記URLから抜粋引用)
--------------------------------------
  What's New
  * Compatible with new Android versions
  * Experimental RSP 2 support

  Additional information
  Updated:October 24, 2017
  Installs:5,000 - 10,000
  Requires Android:3.2 and up
--------------------------------------
【Google Play SDRPlay Driver】
4_google_play_sdrplay_driver


 SH-01Fも対象端末に含まれているので、使えそうな雰囲気です。

 Wikiには、「素人はAlpha版に手を出さないように」的なことが書いてありましたが、好奇心に負けてインストールして使ってみました(自己責任!)。

  SH-01FにSDRplay RSP2を接続してSDR Touchを起動すると、SDRplayのドライバが認識されました。

【SDRPlay Driver Access】
5sdrplay_driver_access

 デバイスへのアクセスを許可すると、SDR Touchが立ち上がって、スペクトルとウォーターフォールの画面が表示されます。

【SDRplay RSP2+SDR Touch(ATC)】
6sdrplay_rsp2sdr_touchatc

 受信状態は一寸変ですが、とりあえず受信機としては動作しているようです。
 また、消費電流は約160mA流れているので、ほぼ仕様通りのようです。

 エアバンド(119.1MHz)を受信してみると、一応音声は聞こえますが、音声が断続気味で音質もよくありません。
 また、スペクトルの波形も通常のSDR Touchとはちがって、受信信号のスペクトルの裾野にノイズの台地が広がっているような感じです。
 更に、タッチパネルを操作した時の反応がかなり遅くなっているような感じです。

  次に、FM放送を受信してみました。
 FM放送は信号が強いので、比較的良好に受信できますが、動作が不安定になる場合があります。

【SDRplay RSP2+SDR Touch(FM)】
7sdrplay_rsp2sdr_touchfm_1

8sdrplay_rsp2sdr_touchfm_2

  SDRplay RSP1とSDR Touchの組み合わせの場合には、短波が受信できるようなので、RSP2でも受信できるのか試してみました。
 なお、SDRplay RSP2とThinkPad X230に入れたSDRunoとの組み合わせの場合は、AMラジオ用のループアンテナでもJJY(40kHz/60kHz)やBPM(5MHz)が受信できます。(弱いですが・・・)

 
  SDRplay RSP2の長波・中波・短波用のアンテナ端子にAMラジオ用のループアンテナを接続して試してみました。
  SDRplay RSP2とSDRunoの組み合わせの場合は、メニューで受信周波数帯域を切り替えるようになっていますが、SDR Touchには周波数帯切り替えのボタンはありません。
 仕方がないので、受信周波数を直接入力しました。
 5MHzを入力すると、それらしい画像が表示されてノイズ的なスペクトルが見えています。
 しかしながら放送波らしい信号はみえません。

 強力な中波の信号であれば受信できるかもしれないと思って、中波を受信してみました。

【中波周波数を設定】
9sdrplay_rsp2sdr_touch810khz

10sdrplay_rsp2sdr_touch1mhz

 
 同じようなノイズ的なスペクトルが見えていますが、やはり放送波らしい信号はみえません。
 感じとしては、VHF/UHF用の回路しか動作していないような雰囲気でした。
 現在はアルファ版ですが、将来ベータ版になれば、低い周波数も受信できるようになるのかも・・・(希望的観測です)

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2018年2月 4日 (日)

ADS-B受信テスト@SIN(WSSS)&JL036

  多分これが最後のシンガポールねたです。
 チャンギ国際空港とJL036の機内でADS-Bの信号を受信してみました。

  受信環境
  アンテナ:自作ネックストラップアンテナ(1090MHz用)
  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

【空港で受信】
1adsbsinwsss_1

2adsbsinwsss_2

 近くを飛んでいる飛行機が受信できました。


【On Ground】
3adsbsinwsss_onground1


4adsbsinwsss_onground2
On Groundの機体の座標が変です。

【1°21'N  13°59'E】
5_121n_1359e

 座標を確認するとアフリカのようです。不思議です。

【機内でADS-B受信中】
6jl036_radar_stick

【ADS-Bで見た離陸時の高度変化】

  滑走中は座標と速度の表示が変です。

【種子島の南方を通過中】
8jl036_radar_stick

  搭乗機の信号しか受信できません。

9jl036_radar_stick


  もうすぐ羽田です。
 早朝の到着になります。

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2018年1月27日 (土)

PAL音声搬送波受信テスト(SDR Touch)@シンガポール

 外国の放送方式に興味があるので、海外旅行の際には、滞在先の国で実際に受信状態を確認してみたいです。

 地上デジタルテレビの方式は国によって異なりますが、下記の資料(一寸古い資料かも)によれば、ATSCでは移動受信は不可能(impossible)と書いてあります。

    Digital Broadcasting Experts Group (DiBEG)
  Comparison of 3 DTTB systems
  http://www.dibeg.org/techp/3comp/3comp.html

 当方は、疑り深い性格なので、「本当なの?」ということで、安いATSCチューナを買ってホノルルで試してみようとしたことがあります。

  2017年2月11日 (土)
  ATSC用USBチューナテスト@ホノルル
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2017/02/atscusb-5aa6.html

 結果は、EPGは表示されるものの番組のコンテンツは表示されないという状態だったので、移動受信テストまで進みませんでした。

 今回の旅行先のシンガポールでは、下記の資料によれば、テレビ方式として、PAL-B,  PAL-G,  DVB-T, DVB-T2 が採用されているようです。

  Singapore Spectrum Management Handbook - IMDA
  Issue 1 Rev 2.9  July 2017
  https://www.imda.gov.sg/-/media/imda/files/regulation-licensing-and-consultations/frameworks-and-policies/spectrum-management-and-coordination/spectrummgmthb.pdf?la=en
    p.25-26 (3. Broadcasting Services in Singapore)

(以下、上記URLから抜粋引用)
【Singapore TV(PAL/DVB-T)】
1singapore_tv

  PAL
  https://en.wikipedia.org/wiki/PAL

  DVB-T
  https://ja.wikipedia.org/wiki/DVB-T

 上記IMDA資料を見ると、アナログ方式とデジタル方式が併用されているようです。
 なお、下記の資料には「IMDAは同時放送として継続しているアナログの停波を2020年までに実施する計画を示している。」と書いてありました。

  シンガポール(Republic of Singapore)
    http://www.soumu.go.jp/g-ict/country/singapore/pdf/065.pdf

 これらの資料から判断すると、現時点ではPALとDVB-Tの両方で放送されていると考えてよいようです。
 PALに関しては、以前NTSCのテレビで、映像搬送波信号に含まれる同期信号を無理やり表示させたことがあります。
  なお、PALの音声はNTSCと同じ周波数変調ですが、インターキャリアの周波数が異なる(NTSC:4.5HMz, PAL-B/G:5.5MHz)ので、音声は復調できませんでした。

  2013年2月23日 (土)
  PAL放送をNTSCテレビで受信するとどうなるか?
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2013/02/palntsc-036c.html

 現在はDVB-Tの放送が始まっているようなので、DVB-Tの受信テストをしてみることにしました。
 テストすると言っても、手元にDVB-T対応のテレビはありません。
 なるべくコストと手間を掛けずに、DVB-Tを受信する方法を考えてみました。

 ジャンク箱を覗いてみると、SDR(Software Defined Radio)の実験用に購入したDVB-T用のUSBチューナドングルが転がっています。
 購入したのは正規のパッケージ品ではなく、ビニールの袋の中に、チューナ本体、アンテナ、リモコン、視聴ソフトCDが裸の状態で入っていたものです。

  2013年10月 9日 (水)
   秋葉原でR820Tチューナを3個買ってきました
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2013/10/r820t-7a24.html

【DVB-T用チューナ】
2usb_tuner_dongle_for_dvbt


 SDR用に使う場合には、リモコンや視聴ソフトCDは不要なので、捨てようかと思ったのですが、もしかしたら何かに使えるかもしないということで保存していました。

 なお、DVB-Tは、DiBEGの資料に書かれているように、"Segmented OFDM transmission"ではないので、DVB-Tチューナをワンセグチューナと呼ぶのは一寸気になります。

 日本では、DVB-Tは受信できませんが、視聴ソフトはどのようなものかと思ってインストールしてみました。
 インストール自体は特に問題なく出来たのですが、途中でシリアル番号を要求されたので、CDの袋に印刷されていた番号を入力すると、エラーメッセージが表示されます。
 メッセージの内容は、「このシリアル番号は不正使用の可能性があるので、直接メーカとコンタクトして新にシリアル番号を入手して下さい。(文面はうろ覚えです)」的なものでした。
 DVB-Tチューナは3セット購入していたので、他のCDを見てみると、3枚とも同じシリアル番号です。

【同一シリアル番号】
3same_serial_number


 シリアル番号はユニークである筈なので、明らかに怪しいです。

 ということで、DVB-に付属していた視聴ソフトを利用するという案は却下です。

 チューナの中身が同じかどうかは判りませんが、ケースに"DVB-T+DAB+FM”と印刷されているチューナドングルは、世の中に多数流通していると思われるので、DVB-T受信用のフリー(or安い)ソフトがあるかもしれません。
 できれば、Android用のアプリがあれば、スマホ上で走らせることができるので、使いやすいです。

 Google Playを探してみたら、それらしい以下のアプリがありました。

 
    Aerial TV - DVB-T receiver (Martin Marinov)
    https://play.google.com/store/apps/details?id=info.martinmarinov.aerialtv
  アップデート:2017年10月26日
  インストール:10,000~50,000
  Android 要件:4.1 以上

(以下、上記URLから抜粋引用)
----------------------------
Aerial TV is an offline receiver for DVB-T and DVB-T2 signals via a USB tuner. You don't need data plan or WiFi connection. Aerial TV works by picking up local digital signals off the air with a regular antenna. It supports MPEG2, MPEG4 and HD reception where available and offers EPG functionality.
----------------------------

  説明を読んだ感じでは、SDR用に使っているDVB-Tチューナに対応しているようです。
 インストールしてみることにしました。

 ところが、「端末にアプリをインストールできません。」という表示が出て、端末を選択することができません。

【Aerial TV - DVB-T receive】
4aerial_tv_dvbt_receiver

 むりやり選択しようとすると、「このアイテムはお使いの端末が登録されている国ではインストールできません。」という表示が出て、先に進めません。

 日本ではDVB-Tは受信できないのは判っていますが、DVB-T採用国に旅行したり赴任したりすることも有りうるので、国制限の理由がよく判りませんが、多分何か深い理由があるのでしょう。

 「端末が登録されている国」の意味がよく判りませんが、もしIPアドレスのようなネットワーク上の位置で判断しているのであれば滞在先の国内であればインストールできるかもしれません。
 可能性は低いような感じですが、淡い期待をもって現地で試してみることにしました。

 ホテルの部屋から自分のブログにアクセスしてみると、RevolverMapsでは、シンガポールが自分の位置として表示されています。

【アクセス元表示】
5access_from_singapore


 もしかしてと思ってGooogle Playで"Aerial TV"のインストールボタンを押したのですが残念ながら対応国でないということで弾かれてしまいました。
 最初に新規端末でGoogleアカウントを使用したときの国が登録されているのかもしれません。(単なる想像なので、違っているかもしれません。)

  ということで、残念ながら今回はDVB-Tの受信実験はできませんでした。
 端末を完全に初期化して再登録すればインストール可能だったかもしれませんが、そこまでの元気はありませんでした。

 結構事前に手間がかかったのに、シンガポールのテレビ関連の信号が全く受信できないというのは一寸悲しいので、今まで受信したことがなかったPALの音声搬送波信号をSDR Touchで受信してみることにしました。

 以前、PALを受信したときには、NTSC方式のテレビを使用し、映像搬送波周波数にチューナを同調させて、インターキャリア方式で受信したので、音声中間周波数(SIF)がNTSCとは異なるPALの音声信号は再生出来ませんでした。

 受信条件は以下の通りです。
   場所:Marina Bay Sands 10F
  アンテナ:自作ネットストラップアンテナ(輻射エレメン長はADS-B用)
    USBチューナドングル:DVB-T+DAB+FM (RTL2832U+R820T)
  スマートフォン:SH-01F
  SDRアプリ:SDR Touch
    受信モード:WFM

  SDR Touchには、Singapore Spectrum Management Handbookに記載されていたPALの周波数をプリセットしておき、手動で順次切り替えました。

 スマホをテーブルの上に置いた状態では、あまり受信状態がよくありませんでしたが、何局が受信できました。

【PALの音声搬送波信号を受信】

  雰囲気としては、アナログTVの音声をFMラジオで聞くという感じです。
 PAL-GはUHFなので一寸受信は難しいですが、PAL-BはVHFなので、以前日本で売られていたような、CH1~CH12対応のテレビ音声受信可能なFMラジオがあれば、シンガポールでCH5とCH8の音声を聞けるかもしれません。(2020年まで?)
 あるいは、安い広帯域受信機を買えば、PAL-BとPAL-Gの音声が受信できると思います。

  SDR Touchでは、DVB-T/T2の番組を表示することはできませんが、搬送波のスペクトルは表示できる筈なので、CH29の中心周波数(538MHz)を受信してみました。

【538MHz】
6538mhzsdr_touch

 何かスペクトルが見えていますが、DVB-T2の信号なのか、あるいは、ノイズやスプリアスなのかはよく判りません。

  DVB-Tの番組表示は次の機会に・・・

【蛇足】
 IMDAの資料を見ると、短波帯にかなりの数の周波数が割り当てられています。

 "Babcock Communications"用ということのようですが、初めて聞きました。
 調べてみたら、防衛用のOTH通信に関係しているみたいです。

  Defence High Frequency Communications Service
  https://en.wikipedia.org/wiki/Defence_High_Frequency_Communications_Service
  
  "In 2003 VT Merlin Communications (now Babcock International Group) were awarded the contract to operate the system for a period of fifteen years on behalf of the Ministry of Defence."

  EMP対策として短波が見直されているという噂(真偽は不明)を聞いたことがありますが、これと関係あるのでしょうか? (単なる妄想です)

 

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2018年1月20日 (土)

HND-ATIS (SDR Touch)

  旅行する際には、移動中や滞在先でどんな信号が受信できるのか興味があるので、SDR(Software Defined Radio)として利用できるスマホを持っていくことが多いです。

 以前、成田空港でATISを受信したことがありますが、その時は結構良好に聞こえました。

  2013年4月24日 (水)
  SDR Touchで成田のATIS"放送"を受信してみました
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2013/04/sdr-touchatis-3.html

 今回は、JL037(HND-SIN)でシンガポールに遊びに行くことになったので、暇つぶしを兼ねて、羽田空港の国際線ターミナルででATISを受信してみました。

 なお、受信装置の構成は以下のようになっています。

  アンテナ:自作ネットストラップアンテナ(輻射エレメン長はADS-B用)
    USBチューナドングル:DVB-T+DAB+FM (RTL2832U+R820T)
  スマートフォン:SH-01F
  SDRアプリ:SDR Touch
    受信モード:AM

 出発ゲートは146番でしたが、少し離れた周囲に人がいない場所に移動して受信しました。

  旅客ターミナル 出国後エリア 【3階】145~146番ゲート
  http://www.haneda-airport.jp/inter/map/floormap/map.html?floorId=MAP013

【HND_ATIS受信中】

 受信状態はあまりよくありませんが、どうにか内容は聞き取れました。
 
 家族からは、「何の役に立つの? 」という顔をされますが、趣味の世界なので・・・

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2017年10月29日 (日)

FLEAZ Que(GNSS), SH-01F(SDR)機内テスト等

 福岡に行く用事があったので、FLEAZ QueとSH-01Fを携帯して、途中の暇つぶしに色々と試してみました。

  FLEAZ Queは、GNSS(GPS等)/RNSS(QZSS等)の受信用です。
 SH-01Fは、主にSDR(SDR Touch, RadarStick)用に使いました。


【羽田空港の65番ゲートに駐機中のANA249の機内で測位】
  昔のGPSロガーが機内での測位が難しくて、窓に押し付けた状態でもやっと測位できるということが多かったです。
 しかし、最近のモデルは、窓際であれば、テーブルの上に置いたままの状態でも結構信号を拾ってくれます。
 
 今まで、窓際以外に座ったことが殆どなかったのですが、今回の利用便(ANA249,HND-FUK,B777-200)の席が窓から2列目でした。
 最近購入したFLEAZ Queは、手持ちのGNSS/RNSS受信端末としては、衛星の捕捉特性が良いような感じなので、受信テストをしてみました。

(1-1)65番ゲート(空港マップから引用)
11hnd_gate_65_airport_map


(1-2)駐機中のANA249の機内で測位したDeviation Map
12ana249_fleaz_que_zdevive_test_dev
 FLEAZ QueにインストールしたZ-Device TestのGPS Accuracy TestのDeviation Mapを表示。
3分間の測位で平均誤差は33m。
 窓から2列目にしては悪く無いかも?

(1-3)各種測位データ
13ana249_fleaz_que_zdevive_test_gps

(1-4)GPS Accuracy Testで生成されたKMLデータをGoogle Earthで表示。(後処理)
14hnd_gate_65_google_earth
  写真では駐機していないゲートが65番ゲートです。

(1-5)Z-devive testによるスカイプロット
15ana249_fleaz_que_zdevive_test_sky

【タキシングから離陸まで(D滑走路)】
(1-6)離陸待ち(RWY05)
16ana249_fleaz_que_wait_for_takeoff

(1-7)離陸
17ana249_fleaz_que_takeoffrwy05

(1-8)HND_RWY05
18hnd_rwy05



【巡航中のANA249の機内で測位】
 AndroiTS GPS TestとGPS TESTで測位。
(2-1)11251m_722km/h
21ana249_fleaz_que_androits_gps_tes

(2-2)11466m_717km/h
22ana249_fleaz_que_androits_gps_tes

(2-3)AndroiTS GPS Testレベルプロット
23ana249_fleaz_que_androits_gps_tes

(2-4)AndroiTS GPS Testスカイプロット
24ana249_fleaz_que_androits_gps_tes

(3-1)GPS Testレベルプロット
31ana249_fleaz_que_gps_test_levelpl

(3-2)GPS Testスカイプロット
32ana249_fleaz_que_gps_test_skyplot


【SH-01FにインストールしたGPS EssentialsによるANA249の飛行位置/高度表示】
(4-1)ALT_11516m
41ana249_gps_essentialssh01f_alt_11

(4-2)ALT_4445m
42ana249_gps_essentialssh01f_alt_44

(4-3)ALT_1006m
43ana249_gps_essentialssh01f_alt_10

(4-4)ALT_408m
44ana249_gps_essentialssh01f_alt_40

(4-5)ALT_103m
45ana249_gps_essentialssh01f_alt_10

 着陸後の表示高度が高すぎる?

【ヒルトン福岡シーホーク】
http://www.hiltonfukuokaseahawk.jp/

(5-1)SH-01FにインストールしたRadarStickでADS-Bを受信。
51hilton_fukuoka_seahawk_10fadsb_sh
 見晴らしはいい割にはあまり受信できませんでした。
 窓が西向き(空港とは反対側)だったから?

(5-2)FLEAZ Queにインストールした Z-Device TestのGPS Accuracy Testで生成されたKMLデータをGoogle Earthで表示。(後処理)
52hilton_fukuoka_seahawk_10ffleazqu
空が西側しか開けていないので、測位中心が偏っています。


【福岡空港】
Fukuoka_Airport
https://en.wikipedia.org/wiki/Fukuoka_Airport

(6-1)SH-01FにインストールしたRadarStickでADS-Bを受信(6番ゲート付近)
61fukuoka_airportadsb_sh01fradarsti

(6-2)RadarStickのスクリーンショット
62fukuoka_airportadsb_sh01fradarsti

62rsdarmap_2


  高度の表示が "on ground"となっている機体が2機あります。
 着陸済みだということだと思いますが、距離が8025km、座標が33°35′N  40°26′Eとなっています。
 どこかと思ったらイラクでした。 不思議・・・

(6-3)33°35′N  40°26′E
633335n_4026e



(6-4)SH-01FにインストールしたSDR TouchでFUK_TWRを受信
64fukuoka_airporttwr_sh01fsdr_touch
 ノイズとスプリアスが多いですが、強電界なので自作ネックストラップアンテナでも受信可能でした。

【巡航中のANA258の機内で測位】
 帰りの便は窓際でした。
(7)ANA258(FUK-HND)GPS Essentials
7ana258fukhndgps_essentials


【巡航中のANA258の機内でADS-B受信】
(8-1)ANA258 FUK-HND(ADS-B SH-01F+RadarStick)表
81ana258_fukhndadsb_sh01fradarstick

(8-2)ANA258 FUK-HND(ADS-B SH-01F+RadarStick)裏
82ana258_fukhndadsb_sh01fradarstick
  何機か表示されましたが、搭乗機は表示されませんでした。

【羽田空港に接近中】
(9)ANA258 GPS Essentials(SH-01F) ALT_1324m
9ana258_gps_essentialssh01f_alt_253



 暇つぶしにしては一寸手間がかかってしまいましたが、窓から2列目でも結構衛星が受信できたのは収穫でした。

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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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