redpitayaで遊ぶ

１．はじめに SDRとしてRedPitayaを使い始めて約2年半経ち、その間ディジタル、SSB、AM,　CWなどのQSOをしながらその時々の興味にしたがって構成を変化させてきた。その中での成果を日々の運用に生かせるようまとめてみた。これはその忘備録である。 FT8オペレーション風景 FT8の運用周波数である１４．０７４MHｚにWSJT-Xを設定するとOpenHPSDRとRedPitayaを経由してTS-680Sのダイアルも14.074に設定されていることに注意 ２．全体構成 現在のQTHは密集した住宅地でもあり５０Wの移動局運用であるが将来の帰郷を想定して５００Wの固定運用も可能な構成としてみた。 JA5AEA局全体構成 Keyer, SP, MICをRedPitayaに収容するかPCに収容するかユーザの好みに応じて選択できる 試みたことは １）HPSDRのSDRの機能をほとんど実現した ２）既存リグを流用して低廉なSDRを実現した ３）RedPitayaにCAT制御機能を搭載し既存リグの改造を最小限にした ４）Auto-atttenuate機能を含むプレディストーションを可変減衰器一個で実現した ５）RedPitayaにオーディオコーデックを接続した ６）RedPitaya側のハードを最小限にしてPC上のソフトウエアを多用した構成を試みた ７）受信専用のループアンテナでダイバーシティーを構成しOHレーダー近隣雑音などの除去してみた 等々である。 RedPitayaを使って実際の送受信機を構成する方法とそれに従ったボード類が世の中に多く存在するが、本構成はその中での位置付けとしては最も簡単な構成法でボード上に追加された部品数は最小であると自負している。これはRedPitayaのコネクターE1,E2で既に存在するンターフェースでのみ実現してみたからである。 ３．TS-680S　CATインターフェース TS-680Sへの周波数指定とPTT制御をRedPitayaのUSBポート接続としてみた。これでPavelのマニュアルにあるようなコネクタE１のHermes Ctrlとの接続のための改造と配線は不要になってRedPitayaとは３本（USBケーブル一本、送受細心同軸２本）でよい。 ...

１．はじめに Red Pitaya Notes にはPavelが開発した独自のプログラムが収録されており最も利用されているのはSDR transceiver compatible with HPSDRだと思うが個人的には面白いのはここで紹介する Multiband WSPR transceiver である。今はHPSDRを使っていないときはこのプログラムを常時運用しており、このプログラムのおかげで始めて１３６ｋHzと４７４ｋHzバンドの運用状況が体験できた。 ２．なにがWSJT-XのWSPRと違うか？ WSPRの利用システムとしては通常はアマチュア無線用のリグとPC上のWSJT-XのアプリとしてWSPRを走らせる構成であるが、 ここで紹介するシステムは RedPitayaをWSPR用のSDRとしてかつRedPitayaに搭載のARMにWSPRのアプリを収容した 同時に最大８周波受信可能とした（送信は１波のみ） ことである。WSPRは常時（２４時間３６５日）運用することで面白みが発揮される点においてRedPitayaのみ動作させればよいことは消費電力的に大きな魅力である。 ３．設定方法の注意点 ソフトはLinuxのコマンドがむき出しであるため設定情報は複数の設定ファイルをエディターで編集しなければならない。またこの設定ファイルが複数に分散されているので面倒である。 decode-wspr.sh: CallsignとGRID。 write-c2-files.cfg: 受信周波数の選択。利用する周波数は頭の//を削除する。最後の周波数に「,」は不要であることに注意。IN1とIN2は選択できる。 transmit-wspr-message.cfg: 送信周波数の記入。QRGではなく送信周波数そのものであることに注意。OUT1とOUT2は選択できる。 また、注意を要するのは送信機能をアクティブにするにはwspr.cronファイルの２行目の＃を削除して１０分に一度Transmit-wspr.shコマンドを実行させなければならないことがNotesに記載されていないことである。 ４．４７２ｋHz帯 受信用の直径１ｍのスモールループアンテナを接続しているのでLFとMFも受信できる。国内局のアンテナは1Weirp制限からかそんなに長くな...

１．はじめに RedPitayaのINおよびOUTのレベルは固定でレベル調整機能がない。このためSDRへの応用に際して、受信機能のATT機能は外付で実現しなければならない。同様に送信機能はソフトで制御するか外付けATTとなる。RedPitayaのHPSDR用のソフトにはこの制御機能が付いているがD/A量子化雑音が増加する懸念が指摘されている。 外付けのATT機能の実現方法が複数提案されているがPeregine社から発売されている「RF　Step　Attenuater」はデスクリートの抵抗と機械式スイッチで従来の構成ではなく、サファイア基板上にシリコン層を形成した集積回路で実現しており５０Ω入出力でDCから４GHｚまで使えて＋１８ｄBm入力でIP3が５２ｄBとなっている。制御機能もこのICに内蔵されている。このためRedPitayaのINおよびOUT用には適していると考えた。eBayでも評価基板が送料込みで＄１３程度で販売されているので１個購入してみた。 ２．使用方法 eBayで販売されている基板はPeregine社の資料に記載されているEvaluation Kitに似ているがもう少し製品化しているようだが実際の回路図がネットで見当たらない。仕方ないのでデータシートとテスターで実際に使いながら使用法を習得した。 電源は＋３．３Vではなく＋５Vとなっている。レギュレータはU2のようで赤色のLEDが煌々と輝く。一番気を遣うのは８ピンのDIPスイッチの使いかたで、制御入力はポジションをONにするとHIGH=3V、OFFにするとLOW=0.2Vになる。データシートから基板上のDIPスイッチでマニュアル制御する（=direct parallel programing)には LE=HIGH( and P/S=LOW (OFF)) となっているのでRedPitayaのOUTとTS-680Sの間に入れて８番スイッチをONにして電源をいれるとC16からC0.5のスイッチが動作することを確認した。ちなみに挿入損を１４MHｚでPOWER計で確かめてみると１００W出力が８０Wになることから１ｄBとなりカタログの１．５ｄB（type）以内なので正常に動作しているようなので安心した。 ソフト制御は直並列が可能でシリアルの場合はDIPスイッチの７番スイッチ...

１．はじめに Hermes基板に内蔵されているMic及びPhoneの機能をRedPitayaでは「WM8731Audio Codec Proto」と呼ばれる外付け基板で実現している。MikroElectronica社から比較的廉価（送料込みで$28=約３，０００円程度）で入手できるのでこれを試してみた。今まではこの機能をPC内蔵のマイク及びスピーカーにVACで接続していたが、これではOpenHPSDRのMasterAFとかMIC利得とかのスライダーが使えないのとデジタルの場合にVAC切り替えが必要とか音声の遅延が気になっていたので試してみたかったためである。 ２．接続 RedPitayaとの接続は 下図の通り で、デジタル音声はI2S Codec( GPIO-driven frame-sync? ) でボリューム等の制御はI2Cであり電源を含めて８本の接続が必要である。I2Cのアドレスは0x1Aである。 基板回路図 WM8731　　　 Red Pitaya SCK --- DIO4_N (E1) Pin 12 MISO --- DIO5_N (E1) Pin 14 MOSI --- DIO6_N (E1) Pin 16 ADCL --- DIO7_N (E1) Pin 18 SDA --- (E2) Pin 10 SCL --- (E2) Pin 9 3,3V --- (E1) Pin 1 oder 2 GND --- (E1) Pin 25 oder 26 RedPitayaとの接続 実態配線図 ３．実物の確認 ネットで問題視されている項目を実物で確認した。 １）クリスタル周波...

１．はじめに 別のブログ「An alternative Appoach to Realize 100W HF Tranceiver with RedPitaya or TS-680SDR」に１９８０年代中期に発売された古いケンウッド製の無線機を組み合わせてＨＦ帯１００ＷＳＤＲ無線機を作る製作記を発表しています。改造方法はこれを参照して頂ければよいのですが、このような試みに至った背景をここでは説明してみようと思います。 ２．最新のＳＤＲ機とは 米国では２０００年中期からＰＣを変復調に使ったアマチュア無線機構成の開発が盛んでこれをＳＤＲと呼んでいます。最初はＦｌｅｘ　Ｒａｄｉｏ社が有名ですがＡ／Ｄ、Ｄ／Ａにはプロ用のオーディオサウンドカードを使っていましたが最近はＨＦ帯まで広帯域なＡ／Ｄ、Ｄ／Ａが開発されたのでこれを使ったＤＵＣ／ＤＤＵ方式に移行しています。例えばＴＡＰＲが開発したＨｅｒｍｅｓが有名です。その後第４世代携帯基地局用が普及によってこのＤＵＣ／ＤＤＵ用のＩＣは大変安くなりました。例えば小生が所有しているＲｅｄＰｉｔａｙａは２ｘ２のトランシーバーで３万円台までになっています。 方式にはそれぞれの長所短所がありますが、ＤＵＣ／ＤＤＵ方式の特徴の一つとしてＰＣ以外の外付けの装置が極端に少なくなってきます。外付けとして必要な装置とは送信系としては必要な電力例えば１００Ｗを得るためのリニアアンプとその不要高調波を除去するＬＰＦであり受信系は受信帯域外の干渉波を除去するプリセレクターです。それでもこの外付け装置は新たに色々開発されておりＴＡＰＲの開発した装置でもPenelope、Pennylane、Apollo、Alex、PennyWhistle等々とても覚えられないほどの数のボードがありそれぞれのインターフェースが開発されています。逆に言うとこれだけの装置を購入する費用がかかると言うことです。大したユーザー数もいないので安定した供給もままならず価格もなかなかのものです。多分この辺が普及の足かせになっていると考えたのでしょう、ＡＮＡＮはＨｅｒｍｅｓのボードに専用の外付けの装置を一体化して例えばANAN-100Dとして発売してそれなりに成功しているようですがそれでも価格は３、４８９ドルでなかなかの高級機の値段です。このあたりがマスマーケットを前提にした保守的な...

1. Introduction It would be no doubt that Redpitaya is the next generation of Hermes introduced by TAPR for homebrew-radio amateurs. There are several approaches are introduced to be able to achieve 10W-100W HF tranceivers. 1) HAMLAB Price tag is Euro699.00 including one RedPitaya and output power is 10W. 2) TAPR developed peripheral devices or second sources for Hermes One example is described by KA6S as rf-adaptor project . I am not sure the additional cost but it will be around $500-$1,000. The approach I describe here is a derivative of item 2).  By utilizing non-SDR tranceiver hardware in the market, the additional cost keeps around $100. 2. TS-680SDR Project I have one TS-680S and it is slept in my junk box for more than 20 years. It is a popular auction product and the average price is around $100. Basic concept is Connect RedPitaya OUT1 to TS-680S 100W Final Unit input Connect RedPitaya...