HDSDRの使用
今 FreeDVでスペクトラムアナライザーを使った測定を行っています。 ハードのスペアナは持っていないので、HDSDRを使うことにしました。 HDSDRのURLは https://www.hdsdr.de/index.html です。 HDSDRは、パソコン上で無線信号の受信、スペクトル表示、ウォーターフォール表示、I/Q信号の録音などができるSDR(Software Defined Radio)ソフトウェアです。 一般的にはSDR受信機と組み合わせて使用しますが、対応するアマチュア無線機のI/Q出力を利用することもできます。 例えばICOMの無線機であればいくつかの機種でUSBドライバーとHDSDRが提供されています。 HDSDRは、Windows上で動作するSDRソフトウェアです。無線機やSDR受信機から送られてくるI/Q信号を処理することで、さまざまな無線信号を観測できます。 主な機能は以下のとおりです。 スペクトル表示 ウォーターフォール表示 SSB、AM、FM、CWなどの復調 I/Q信号の録音と再生 周波数や受信帯域の設定 対応機器との連携 通常の受信機では、復調後の音声を聞くことが中心ですが、HDSDRでは復調前のI/Qデータを記録できることが大きな特徴です。 このデータをPythonなどで解析すれば、通常の音声録音だけでは分からない信号の性質を調べられます。 I/Q信号は、無線信号を二つの成分で表現したものです。 I(In-phase):同相成分 Q(Quadrature):直交成分 IとQを組み合わせることで、信号の振幅と位相の情報を保持できます。 例えば、信号の瞬時電力は次のように計算できます。 P(t) = I(t)² + Q(t)² この電力の最大値と平均値の比を求めることで、PAPR(Peak-to-Average Power Ratio:ピーク対平均電力比)を計算できます。 PAPRはOFDMなどのデジタル変調方式で重要な指標の一つです。