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。
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。
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