第2部 第 9章 ご購入はこちら ベースバンド・ディジタルIQ 信号を FPGA ボードからピッ ! ソフトウェアならコピーも加算も簡単! FM3波同時出力に挑戦! 藤井 義巳 ソフトウェアでベースバンド変調を行い 1.1025MHzと，1.1025MHz−12.5kHz， 1.1025kHz＋12.5kHzの I/Q信号を出力 bladeRF （nuand社） FMで422.050M，422.0625M， 422.0750MHzの3チャネル同時 に受信 MATLAB/ Simulink 音声 ファイル （MP3） USB パソコン USB 3.0 コントローラ FPGA トランシーバ IC RF信号 422.050M，422.0625M， 422.0750MHzにする 同軸ケーブル 広帯域受信機 AR3000 （エーオーアール） 違法電波を出さないように 同軸ケーブルとした 図 1 ソフトウェア無線の威力を体感してみる…3 波同時送信に挑戦 MATLAB/Simulink を使うと，ブロック図をその まま動かす感覚で信号処理アルゴリズムを試せま す．作成したブロックはコピー＆ペーストで簡単に 複製することもできます． 本章では，第 8 章で作成した FM 送信機用のベー スバンド変調処理のブロック・モデルを 3 台分コ ピーして，1 台の bladeRF 基板から 3 台分の FM 放送 を出力してみます．一見複雑なアルゴリズムも動か すのは簡単です． （編集部） こんな実験 ● ソフトウェア無線の威力を体感してみる… 3 波同時送信に挑戦 第 8 章まで，ソフトウェア無線（SDR）を使って FM 変調された電波（RF 信号）の受信方法について解説し てきました．SDR は受信だけでなく，送信もできま す．この章では SDR トランシーバ（送信，受信とも可 能）となる FPGA ボード bladeRF（以下，SDR トラン シーバ）を使い，FM 変調をかけた RF 信号を送信する 実験を行ってみます． ただ普通に FM 波を送信するだけなら何も SDR を 使わなくてもよいわけです．そこで，SDR の特徴を 生かして，図 1 のように 3 チャネルの狭帯域 FM 信号 2016 年 2 月号 を 1 台の SDR トランシーバで同時に送信してしまう という，ちょっと複雑なことを試します（写真 1） ． 中国語講座，NHK の講座番組，英会話番組の 3 チャ ネルの音源を，12.5kHz おきにベースバンド変調して トランシーバ基板制御ブロックに IQ 信号として送信 します．そしてトランシーバ基板で RF キャリア変調 して送信します．受信した電波をスペクトラム・アナ ライザで表示したものを図 2 に示します． なお，以下では前章と同様に MATLAB/Simulink の DSP Systems Toolbox と Communication Systems Toolbox を使用します． ● 基本アイデア…ベースバンド FM 変調信号を 3 波加算する 図 3 に示す信号処理を行います．三つの AF 信号源 （マイクでも音声ファイルでも何でも OK）をそれぞ れ，ベースバンドで FM 変調します．FM 変調した ベースバンド信号をそれぞれ必要なだけ周波数シフト してその結果を合成（加算）します． ● FPGA で生成した IQ 信号をトランシーバ IC から RF 出力 ここまでの処理はすべてソフトウェアで行います． 出力はベースバンドのディジタル IQ 信号，つまり， 91
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