自作SDRの現状と問題点


大体のユニットとソフト製作が終わったところで、一旦デバック作業を始めました。PICのプログラムやPC側のVC#開発などトラブル も多いのですが、完成まであと少し。

2020.1.1

はじめに
 「お気に入りのSDRトランシーバーを自作する」プロジェクトも2年目になりました、ようやく大体のユニット製作、ソフトの製作も終わり 動作確認などのデバックを開始しました。
 まだまだ「お気に入りトランシーバー」には程遠い感じですが現状と問題点をまとめておきます。
   

現状
     上の写真は、作業の様子。メインで使う予定のFT-301S(写真奥に立てている)から、9MHzのIF信号を貰いSDR(ハード部)で12kHzのI/Q信号に 変換し、SDRStudyをベースとしたソフトで復調します。
 送信時は、SDRStudyで作成した12kHzのI/Q信号をSDRハード部で9MHzのIF信号に変換しFT-301SのTX IFへ返しています。
 PCとSDRハード部はRS-232CでPICマイコンを制御しています。
 RS-232の解析にはAcknolitch、2トーン発生にはWaveGenなどの古いPCも活躍してくれています。

問題点や気になる点
 受信部
 1.アンテナを接続しない状態で受信すると、RS-232Cの通信に同期して軽く"ブツブツ"という雑音が混入する。
 原因はPC内部で雑音混入しており、根本対策取れず。妥協対策として、PIC側からPC側への周波数データーの送信回数を必要最小限 にしました。通常アンテナを接続した状態では外部雑音が大きく"ブツブツ音"は聞こえませんのでとりあえず先に進みます。
 2.受信周波数表示にLCDを使用したが、表示のスピードは7segLEDに比較し数字変化が遅く、VFOを高速変化させると文字が 崩れて見える。PC側の表示はOKなのでまぁ良しとします。

 送信部
 3.送信部の評価はまだ時間が少ないのですが、今のところ問題点として、CW時keydwnしてから、9MHzの信号が出るまでに約0.15秒程度 かかってしまう。これでは短点を連続送信すると波形が出なくなってしまう。
 原因として、PC内部のサウンドカードの処理スピードが遅いため。試しにサンプリング周波数を96kHzまであげると何とか使えるレベルですが 、十分では無くサンプリングを192kHzまで上げると今度はSDRソフトの処理が追いつかなくなってきます。
 対策として、CW時は12kHz I/Q信号をハードで作成しかないかな。

 マイコン部
 マイコンの機能としては、シリアル通信、周波数カウンター及びLCD周波数表示、Si5351用I2C制御、などを組み込みましたがプログラム容量 8kに対して既に95%程度使っており、今後の優先機能の見直しやデバックによっては機能を削らなければなりません。上位マイコンとしては16kの物もありますが 開発環境(特にライター)の整備が必要になるので踏み切れていませんが、今後dsPICなどの使用を考えると早めに秋月ライターは卒業した方が良さそうです。

現状のPC画面
  
 左図は現状のPC画面。まだ暫定画面です、少しずつ無線機らしくなってきましたが、どうもボタンの配置やデザインなどまだまだです。
 特に周波数表示についてはどのようにするか悩むところで、7MHzを例にすると、メインのFT-301からは9MHzでLSB/USBが反転して出力されてきますので I/QスワップするとVFOダイアル回転方向とスペクトラム表示の関連、更にBFO周波数のシフトを表示に加減算した方がいいのか? などなど 自分なりに 使いやすいソフトを仕上げて行く予定です。

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