お気に入りのSDR#4製作 「SDR Study改造をスタートする」

どんなソフトにするか
　PC画面のソフトは、従来からのSDR Studyをペースにして、以下の内容を妄想しています。

• -1.Power SDRの画面を模した感じの画面で、出来るだけ凝ってみる。
• -2.SDRハードの制御はUSB CDCを使う。
• -3.チューニングは、スペクトラム画面の信号をクリック、微調はマウスを使用、他に1kHzステップで祖調。
• -4.PC側では、SDR受信信号処理を主とし、送信信号の作成はSTMマイコンで行う。
• -5.ノイズリダクションの処理をぜひ盛り込みたい。

補足説明
　-3.チューニングは、今までアナログダイアルにこだわってきましたが、CWモードではスペクトラム画面上をクリックすることで チューニングを取ることにに慣れてしまいました、SSBモードでは、キャリアの位置がスペクトラム画面からは読み取れませんが 多くの局が3kHzステップでQRVしているので、マウスで1kHzステップ可変が出来れば実用上問題なしと判断しています。
-4.使用予定のPC(Win10 DynaBook)にはオーディオI/Fが3.5mmφの4極ジャックになっており、Mic入力、L/Rオーディオ出力のようで、 ステレオマイク入力非対応の様です。この為今までの送信処理ソフトが使えず、それならばSTM側で送信処理してしまおうと考えています。
-5.SDR#3号機まではPCのAD(16bit)を使いましたが、SDR#4号機ではSTMのAD(12bit)を使います。S/N比が低下するので、ノイズリダクションで ある程度S/Nを改善することを目指します。

SDR Study改造スタート
　SDR StudyをSDR#4号機用に、ステップを追って少しずつ改造していきます。まずは、USB CDCで受信したI/Qデータを再生出来るか確認です。
　SDR Studyのサンプリング(16kHz)は、今回オリジナルのままとします。

Form画面の改造　左図はFormを少し大きくし、入力切り替えGRP Box内にRadio Buttonを追加したForm画面(クリックで拡大)。 　他に、画面には見えていませんが、シリアルポートを追加。当局の場合COM4とし、速度は230800bpsに設定します。シリアルポート受信バッファは8192バイト 設定。

ソースコードの追加1

Form.csプログラム内のForm LoadとCloseイベント内にSerialPort open closeを挿入、特にエラー処理は追加していません。

ソースコードの追加2

信号処理スレッド内に、受信バッファ Byte[]配列で4096(16bitデータ 1024 * 2ch分)分確保します。 byte[] rcv_buf = new byte[4096]; SDR StudyではI/Q(Real/Imag)各々1024パケット単位で処理しているので、改造SDRもオリジナルに合わせ1024パケット分の4096byte確保します。

ソースコードの追加3

追加したRadio Buttonのイベント処理として、アスキーデータ"2"(Sound Data要求)をSTM側に送り、STM側から波形データ配列を送出します。 　8bit下位+8bit上位データの順に送られてきたデータを連結して16bitデータに戻し、サウンドデータとして後はオリジナルの処理になります。 コードのdummyとsleepはデバック用、

動作確認
　先に作成した、USBを使ってみるを実行させたうえで、SDR Studyを立ち上げ入力切り替えを追加したRadiobutton選択にします。
PCスピーカーから1kHzのトーン信号が聞こえ、基本的なプログラム動作はOKなようです。

　 問題点や課題
　今回使用した、波形データは事前に配列として作成した固定したデータので、波形のスタートと終点が必ずしもうまくつながりません。そのため波形を1kHz以外に 設定すると、音が"ブツブツ"と雑音が混入します。
　波形データを連続させるには、もう少しプログラムの修正必要で今後の課題ですが、まずはUSB CDCで波形データを再生することは確認は出来ました。

　 今後の進め方
　今後は、SDR Studyの改造と並行して、STM側のプログラムまとめや、SDRフロントエンドのハード製作を進めていきます。

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