RFワールド読者の掲示板U
 無線と高周波に関することを中心に、それ以外の話題も含めて、何でも書き込みOKの掲示板です。初めての方もネチケットを守って、お気軽にご参加下さい(^^)/
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RFワールドNo.44アンケート図書券プレゼン...
[NEW]  editor  - 19/1/21(月) 17:08 -
 この度は小誌「RFワールド」のアンケートにご協力いただきありがとうございました.
 抽選の結果,下記10名の方が当選されましたので,図書カード(1,000円相当)をお送りします.
 今後とも小誌「RFワールド」ご愛読のほどよろしくお願い申し上げます.

−−−敬称略−−−
宮*智(京都府京都市)
*藤*之(大分県大分市)
吉**一(宮城県名取市)
*利夫(千葉県白井市)
筑**一(神奈川県相模原市)
大*原*雄(東京都武蔵野市)
*田*夫(三重県亀山市)
川村雅則(岐阜県関市)
井**也(東京都八王子市)
*本 廣(群馬県高崎市)
−−−敬称略−−−

 ご希望によりご芳名の一部を伏せ字にさせていただきました.
引用なし

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Re:[RFW44] GRC+HackRFOne でTRXを。
 田中仁之 E-MAIL  - 19/1/18(金) 11:37 -
Dear OM Joe

早々の的確なご回答をありがとうございました。
「言葉足らず」で失礼いたしました。
まさに探していたのは「PTT機能」でした。
100%理解致しました。

「スクリプトでの切り替え」これで良いわけですね。
「目から鱗」でした。
HackRFOne の出力は1[mW]以下だと思います。
次はPower Amp. の問題になりますね。

ご紹介頂きましたURLは眞に私の探していたものです。
これから、熟読玩味いたします。

PS:
もっぱらの自作派でしたが
加齢(77歳)と共に視力が落ち、半田付けが困難になって参りました。
そこで、歩いていた犬にブチ当たった棒が
半田付けをマウスのクリックで済ませる「GRC+HackRFOne」でした。
「手元不如意」の「手元」がお金ではなく
半田付けの時のまさに「手元」だったわけです。

今回は本当に有難う御座いました。
次のAmp.でも疑問点続出は確実です。
でも、ゆっくりやります。
折角面白いテーマを見つけましたので、
これを失いたくはありません。
私の残り時間とこのテーマの解決時間が一致するペースで進めます。
            
                De JA0BUH

--------------------------------------

▼Joeさん:
> 横から失礼いたします.私は入門者レベルに
>すぎません.
>
> HackRFone+GRCで送受信を切り替えるには,
>原始的ですが下記の方法になるだろうと思います.
> あらかじめ受信スクリプトと送信スクリプトを開いて
>おきます.タブをクリックすれば,それぞれの
>タブに切り替わります.
> また送信周波数はあらかじめ設定しておくか,
>必要に応じて変更します.
>
>【受信から送信への切り替え】
>(1)受信実行中にstopボタンをクリック
>(2)送信スクリプトのタブをクリック
>(3)runボタンをクリック
>
>【送信から受信への切り替え】
>(a)送信が終了したらstopボタンをクリック
>(b)受信スクリプトのタブをクリック
>(c)runボタンをクリック
>
> しかし,この方法は何度もクリックしないと
>いけないので面倒です.スクリプトとかマクロで
>自動化したいところです.
>
>▼田中仁之さん:
>>この後、トランシーバーに進めたいのですが、
>>参考になる資料を見つけることが全く出来ませんでした。
>>何方かご紹介頂けませんでしょうか。
> たぶんお探しの機能は'PTT'だろうと思います.
> 上記の原始的な送受信切り替えに不満を
>感じていらっしゃるかたは少なくないと思います.
> 下記あたりが参考になるかもしれませんが,
>いかがでしょうか? ただし私はまだ試していません.
>https://github.com/f4exb/sdrangel/issues/36
>
> このほかlibhackrfにPTT機能を追加する案もあるようです.
>
>以上
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Re:[RFW44] GRC+HackRFOne でTRXを。
 Joe  - 19/1/17(木) 16:45 -
 横から失礼いたします.私は入門者レベルに
すぎません.

 HackRFone+GRCで送受信を切り替えるには,
原始的ですが下記の方法になるだろうと思います.
 あらかじめ受信スクリプトと送信スクリプトを開いて
おきます.タブをクリックすれば,それぞれの
タブに切り替わります.
 また送信周波数はあらかじめ設定しておくか,
必要に応じて変更します.

【受信から送信への切り替え】
(1)受信実行中にstopボタンをクリック
(2)送信スクリプトのタブをクリック
(3)runボタンをクリック

【送信から受信への切り替え】
(a)送信が終了したらstopボタンをクリック
(b)受信スクリプトのタブをクリック
(c)runボタンをクリック

 しかし,この方法は何度もクリックしないと
いけないので面倒です.スクリプトとかマクロで
自動化したいところです.

▼田中仁之さん:
>この後、トランシーバーに進めたいのですが、
>参考になる資料を見つけることが全く出来ませんでした。
>何方かご紹介頂けませんでしょうか。
 たぶんお探しの機能は'PTT'だろうと思います.
 上記の原始的な送受信切り替えに不満を
感じていらっしゃるかたは少なくないと思います.
 下記あたりが参考になるかもしれませんが,
いかがでしょうか? ただし私はまだ試していません.
https://github.com/f4exb/sdrangel/issues/36

 このほかlibhackrfにPTT機能を追加する案もあるようです.

以上
引用なし

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[RFW44] GRC+HackRFOne でTRXを。
 田中仁之 E-MAIL  - 19/1/15(火) 12:05 -
「RFワールド44」を頼りに、
GRC+HackRFOne を使用して、フローグラフで、
「ワンセグTV」以外の受信・送信を一通り経験してみました。
この後、トランシーバーに進めたいのですが、
参考になる資料を見つけることが全く出来ませんでした。
何方かご紹介頂けませんでしょうか。
引用なし

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[RFW23] 図5_14瞬時位相量子化回路
 Hiroyuki Naito  - 19/1/12(土) 9:47 -
図5_14の瞬時位相量子化回路をシミュレータで動かしてみました。

シミュレータの都合でIF IN=120kHz、SYSCLK=1.92MHzと実際の回路の1/10の
速さで動いています。

IF_INの発振器のシンボルをクリックすると、位相オフセットとデューティ比を
変えることができます。

1) 位相オフセット(度)と5ビットのレジスタの値の関係は、添付のエクセル
 の表:"図5_8立上り検出回路の出力値..."をご参照ください。

2) IF_INの立下りの位相はデューティ比1%あたり3.6度変わります。

Web回路シミュレータ… http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html

添付の"図5_14瞬時位相量子化回路.txt"をダウンロードして、
File→Open File...で読み込んでください。

1) 回路図エリアでマウスホイールを回転させると、回路図が拡大・縮小
 されます。

2) 回路図エリアで、ALTキーを押しながらマウスをドラッグすると回路図
 全体を移動させることができます。

3) 回路図とオシロスコープエリアの境界あたりにマウスポインタを置くと
 水色のパーが現れます。このバーをドラッグして境界を変えてください。

4) タイミングチャートの信号は、下記の順に並んでいます。一度右上の
 Resetボタンを押してシミュレーションを開始してください。

 IFIN
 SYSCLK
 Q0
 Q1
 Q2
 Q3
 DFF1
 DFF2
 ~DFF1
 ~DFF2
添付画像【605_図5_14瞬時位相量子化回路.png : 313.3KB】
【605_図5_14瞬時位相量子化回路.png : 313.3KB】

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[RFW23]図5_13位相の平均を計算する回路
 Hiroyuki Naito  - 19/1/11(金) 11:17 -
図5_13の位相の平均を計算する回路シミュレータで動かしてみました。

図5_12で考慮しているいろいろなパターンで、二つの位相が0度をまたいで
位置しているときの場合が上半分の回路で処理されています。

(A2,A1,A0)と(B2,B1,B0)の大小判定は、1の補数の計算(ビット反転)をおこなって
桁上げが発生するかどうかでおこなわれています。

(A3,A2,A1,A0)と(B3,B2,B1,B0)の数値をクリックするたびに1/0が変化するので、
図5_12のいろいろな位相のパターンでお試しください。

Web回路シミュレータ… http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html

添付の"図5_13位相の平均化回路.txt"をダウンロードして、File→Open File...
で読み込んでください。
添付画像【604_図5_13位相の平均化回路.png : 213.0KB】
【604_図5_13位相の平均化回路.png : 213.0KB】

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Re:[RFW41] 6章 OFDM_QPSK_TXのコンパイル
 森榮  - 19/1/8(火) 21:53 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>お世話になります。
>
>Quartus II 13.0(32-bit)で首記のプロジェクトをコンパイルすると、下記の
>エラーが発生します。
>
>Error (125091): Tcl error: ERROR: Illegal assignment: IP_GENERATED_DEVICE_FAMILY. Specify a legal assignment name.
>
>プロジェクトのIPコンホーネントのバージョン:17.0と開発環境のバージョン13.0
>が異なるために発生するエラーのようです。
>
>Project→Upgrade IP Components...で表示されるのはDDR_OUTとPLLだけで下記の
>IPコンホーネントは表示されずDowngradeできません。これらについては、MegaWizard Plug-In Managerで再度作り直すしか方法はないでしょうか。
>
>ROM_SIGNAL_SIN
>ROM_SINGAL_COS
>ROM_PILOT_SIN
>ROM_PILOT_COS
>ROM_CW_SIN
>ROM_CW_COS
>
>IO_BUF_BIDIR
>FIFO_8_TX
>FIFO_8_RX
>ROM_RAND

サンプルプロジェクトを読者環境で再現くださいまして、有難うございます。
せっかく13.0のバージョンで試していただいて、恐縮です。
サンプルプロジェクトは、バージョン17.0で作成しておりますので、
それ以前のバージョンでは、読み込みや、正常な動作が保証されておりません。

IPコアを作成しなおしますと、作成しなおしの際のパラメータ設定誤りが生じることがありますので、
お手数おかけして申し訳ありませんが、
バージョン17.0をインストールくださるのが、確実で早道かと思います。
引用なし

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Re:[RFW44] 実信号と複素信号の説明につき...
 Hiroyuki Naito  - 19/1/8(火) 17:16 -
実信号と複素信号についてはなかなかすっきりとした理解が自分でも得られて
いないので、"負周波数"の話題が出たのをきっかけに下記の翻訳記事を読み返
してみました。

「負周波数と複素信号」…http://ja5fp.org/nfreq.pdf

Googleで「負周波数」で検索すると上位でヒットするので、読まれた方も
多いと思います。

回転ベクトルのモデルをベースにした内容を要約すると、以下のようになり
ます。
1.実信号は回転方向が逆の(正負の同じ角度を持ち大きさは等しい)1対の回転
 ベクトルで表わされる。

2.実信号の掛け算は周波数ドメインでは畳み込みになり、その結果「ある
 信号の各成分は他の信号のすぺての周波数成分を変位させる」。

3.回転ベクトルの瞬時振幅とそのベクトルの角度、あるいは回転ベクトルの
 余弦値と正弦値が分かれば、曖昧さなしにベクトルを求めることができる。

4.余弦値と正弦値を複素数の実数と虚数に対応させれば、ベクトルを一つの
 数値で表せる(複素信号)。

5.正負の周波数ベクトルは、複素数を使って下記のように表せる。
 a(t)=Acos(ωt) ± jAsin(ωt)

6.複素信号は複数の正弦波から成り立つことも可能で、負の成分と正の成分
 は異なる(同じでもよい)。

7.正の周波数成分または負の周波数成分のどちらか一方をもつ場合、「解析
 信号」と呼ぶ。

そのほか、複素信号の掛け算、解析信号の生成方法、半複素ミキサ、Weaver法
によるSSB信号の復調方法も解説されています。

また、以上の解説の基礎となる数学はオイラーの公式ですが、

exp(z)=exp(x)(cos y + i sin y)
z=x + iy

の軌跡が複素平面上でグラフィカルに表示されるアプレットも興味深いです
のでご参照ください…https://www.falstad.com/euler/
引用なし

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[RFW41] 6章 OFDM_QPSK_TXのコンパイル
 Hiroyuki Naito  - 19/1/8(火) 15:44 -
お世話になります。

Quartus II 13.0(32-bit)で首記のプロジェクトをコンパイルすると、下記の
エラーが発生します。

Error (125091): Tcl error: ERROR: Illegal assignment: IP_GENERATED_DEVICE_FAMILY. Specify a legal assignment name.

プロジェクトのIPコンホーネントのバージョン:17.0と開発環境のバージョン13.0
が異なるために発生するエラーのようです。

Project→Upgrade IP Components...で表示されるのはDDR_OUTとPLLだけで下記の
IPコンホーネントは表示されずDowngradeできません。これらについては、MegaWizard Plug-In Managerで再度作り直すしか方法はないでしょうか。

ROM_SIGNAL_SIN
ROM_SINGAL_COS
ROM_PILOT_SIN
ROM_PILOT_COS
ROM_CW_SIN
ROM_CW_COS

IO_BUF_BIDIR
FIFO_8_TX
FIFO_8_RX
ROM_RAND
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Re:[RFW44] 実信号と複素信号の説明につき...
 editor  - 18/12/31(月) 11:50 -
北川さん,書き込みありがとうございます.
 筆者の高橋様からのご回答を転記いたします:

−−−ここから
> > 実信号は、もともと正負の周波数成分を持っているというご見解に異論はありません。
> > ただ、実信号については正の周波数成分のみを考慮の対象にしたとしても、不適切とまでは言えないと考えます。
>
> 「複素信号なので,正負両方の成分を持つ」と書かれたことに対して違和感があると書いたのですが,その点はいかがでしょうか?
>
> 繰り返しになりますが,複素信号の中には解析信号という正の周波数成分しかもたないものがあります.ですので,「実信号なので,正負両方の成分を持つ」とは言えますが,「複素信号なので,正負両方の成分を持つ」には違和感があります.

質問ではなかったのでスルーしましたが、違和感の意味がわかりました。
「複素信号は、正負非対称の成分を持ち得る」が正確ですね。コメントありがとうございます。
−−−ここまで
引用なし

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Re:[RFW44] 実信号と複素信号の説明につき...
 北川  - 18/12/30(日) 21:58 -
ご回答ありがとうございます.

> 実信号は、もともと正負の周波数成分を持っているというご見解に異論はありません。
> ただ、実信号については正の周波数成分のみを考慮の対象にしたとしても、不適切とまでは言えないと考えます。

「複素信号なので,正負両方の成分を持つ」と書かれたことに対して違和感があると書いたのですが,その点はいかがでしょうか?

繰り返しになりますが,複素信号の中には解析信号という正の周波数成分しかもたないものがあります.ですので,「実信号なので,正負両方の成分を持つ」とは言えますが,「複素信号なので,正負両方の成分を持つ」には違和感があります.
引用なし

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Re:[RFW44] 実信号と複素信号の説明につき...
 editor  - 18/12/29(土) 23:53 -
北川さん,小誌「RFワールド」ご愛読ありがとうございます.
 ご返信が遅れてすみません.筆者の高橋様からのご回答を
転記いたします.
−−−ここから
> 1. p.39「SDRで取り扱う信号は複素信号なので,正負両方の成分を持っています」とありますが,実信号も正負両方の成分を持ちますね?また,複素信号の中には解析信号のように正の周波数成分しか持たない信号(後述の図6.2下段など)もありますので,「複素信号なので,正負両方の成分を持つ」と書かれるのは違和感がありました.
>
> 2. p.40図4.3(b)の「複素信号に対してLPFはこのような正負対称の特性を持つ」とありますが,複素信号に限らず実信号に対しても同じと思います(LPFの係数は実数と仮定).

 実信号は、もともと正負の周波数成分を持っているというご見解に異論はありません。
 ただ、実信号については正の周波数成分のみを考慮の対象にしたとしても、不適切とまでは言えないと考えます。
頂戴した1,2はご意見として承ります。

> 3. p.56「変調前は実信号なので正の周波数のみが表示されています」とあり,図6.2上段が示されています.実信号であれば+1 kHzに対する-1 kHzの成分もあるはずですが,図6.2の上段はそれが表示されていないのですね?

 WX FFT Sinkは実信号については、横軸が正の周波数のみが表示されている、という文意です。信号成分の意味ではありません。

> 4. 3.の続きで「変調後のスペクトラム見ると,不要な反対側の側波帯に漏れがある」と書かれていますが,これは漏れているのではなく,元からある側波帯(-1 kHz)の残留成分ではないでしょうか?

 ご理解のとおりです。もともとあった-1kHzの周波数成分が、ヒルベルトフィルタの不完全性により残留していることを「漏れている」と表現しました。

以上コメント申し上げます。
−−−ここまで
引用なし

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[RFW23]図5_8+図5_9 IF信号の立上り/立下...
 Hiroyuki Naito  - 18/12/29(土) 14:59 -
図5.8と図5.9の立上り/立下り検出回路を一つにまとめました。

IF_IN信号(120kHz)のPhase Offsetは-15°、Duty Cycleは50%に設定されている
ので、(Pa4,Pa3,Pa2,Pa1,Pa0)=(Pb4,Pb3,Pb2,Pb1,Pb0)=(1,1,1,0,1)となり
ます。

IF_IN信号をダブルクリックして、Duty Cycleを50%から変化させることで、立下り
の位相を1%あたり3.6°変えることができますので、お試しください。

タイミングチャートの信号は、図5.10にならって下記の順になっています。
IFIN
SYSCLK
Q0
Q1
Q2
Q3
~Q3
DFF1出力
DFF2出力
DFF1反転出力
添付画像【597_図5_8+図5_9IF信号の立上り/立下り検出回路.png : 86.8KB】
【597_図5_8+図5_9IF信号の立上り/立下り検出回路.png : 86.8KB】

引用なし

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[RFW44] 実信号と複素信号の説明につきま...
 北川  - 18/12/21(金) 16:33 -
特集を拝見しましたが,以下の4点程不明点があり,ご確認いただきたく投稿いたします.

1. p.39「SDRで取り扱う信号は複素信号なので,正負両方の成分を持っています」とありますが,実信号も正負両方の成分を持ちますね?また,複素信号の中には解析信号のように正の周波数成分しか持たない信号(後述の図6.2下段など)もありますので,「複素信号なので,正負両方の成分を持つ」と書かれるのは違和感がありました.

2. p.40図4.3(b)の「複素信号に対してLPFはこのような正負対称の特性を持つ」とありますが,複素信号に限らず実信号に対しても同じと思います(LPFの係数は実数と仮定).

3. p.56「変調前は実信号なので正の周波数のみが表示されています」とあり,図6.2上段が示されています.実信号であれば+1 kHzに対する-1 kHzの成分もあるはずですが,図6.2の上段はそれが表示されていないのですね?

4. 3.の続きで「変調後のスペクトラム見ると,不要な反対側の側波帯に漏れがある」と書かれていますが,これは漏れているのではなく,元からある側波帯(-1 kHz)の残留成分ではないでしょうか?

添付図面は図6.2について,GUIにWXではなくQTを使用した場合です(WXでもFFTの前にFloat To Complexのブロックを追加すると添付の上段と同じものになります).
添付画像【596_hilbert.png : 15.9KB】
【596_hilbert.png : 15.9KB】

引用なし

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[添付] :596_hilbert.png (15.9KB)

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Re:RFW#33 スピードガンの性能改善について
 ひさぽん  - 18/12/19(水) 23:22 -
▼Joeさん:

色々な情報と事例ありがとうございます。
試行錯誤しながら試してみる事にします。
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Re:RFW#33 スピードガンの性能改善について
 Joe  - 18/12/19(水) 20:43 -
▼ひさぽんさん:
>キャッチャーの近く、斜め後ろあたりに設置しキャッチ直前のボールであれば数メートル圏内に入ると思いますが、この時の速度を測定する形であれば実現性はありますでしょうか。
 2m以内ぐらいなら実現可能だと思いますよ.

>情報ありがとうございます。遠距離で動いているものの速度を捉える事は困難な事は理解しました。
 野球のボール程度の大きさだと,電波を反射する実効面積(レーダー断面積,RCS:RADAR Cross Section)が小さいため,大きな反射電力を得にくいので,至近距離にないと測定困難だろうと思います.

 列車とか自動車のように大きなRCSをもつ物体なら,10m離れていても
簡易なスピードガンで測定可能だろうと思います.

 下記はNo.33の製作記事で使われているのと同じInnosent社の24GHz帯ドップラーセンサーを使って,離れた距離から新幹線の速度を測定するのに成功されています.ただし,ホーンを外付けするなどして指向性を鋭くしてあるようです.




引用なし

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Re:RFW#33 スピードガンの性能改善について
 ひさぽん  - 18/12/19(水) 14:42 -
▼Joeさん:

情報ありがとうございます。遠距離で動いているものの速度を捉える事は困難な事は理解しました。

> このスピードガンはボールからの反射波を受けてドプラー周波数を
>測定します.現実的にはボールが,たとえば1m以内とか2m以内に来たときに
>ようやく(そこそこ)安定して反射波を捉えることができる程度のものです.

キャッチャーの近く、斜め後ろあたりに設置しキャッチ直前のボールであれば数メートル圏内に入ると思いますが、この時の速度を測定する形であれば実現性はありますでしょうか。
引用なし

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Re:RFW#33 スピードガンの性能改善について
 Joe  - 18/12/19(水) 13:20 -
 横から失礼します.

▼ひさぽんさん:
>RFワールドの#33で紹介されているスピードガンの感度を上げ、遠距離(10m〜)のソフトボールの速度測定が出来ないか組んでみている所です。
 計算上ですが,たぶん測定困難だろうと思います.

>過去の掲示板で実用範囲は数mとの事からオペアンプ付近のR1/R3の抵抗を470kから1Mに変更し80dBにしようとしていますが、他に考慮する点はありますでしょうか?
 このスピードガンはボールからの反射波を受けてドプラー周波数を
測定します.現実的にはボールが,たとえば1m以内とか2m以内に来たときに
ようやく(そこそこ)安定して反射波を捉えることができる程度のものです.

 対象物(ボール)からの反射電力をスピードガンが受電する電力Prは,
信号源(スピードガン)からボールまでの距離dの4乗に反比例します.
 レーダー方程式を考えればわかりやすいと思います.
http://physics.thick.jp/Radar_Technique/Section1/1-2.html

 d=10mの場合,d=2mに比べて受電電力Prは(2/10)4=1.6×10-3倍で,約−28dBです.
 OPアンプ2段の利得を67から80dBに上げても+13dBにすぎません.
d=2mと同じにするには95dBが必要です.

 現実にはドップラーを安定して測れるのはd≦1mぐらいじゃないかと
思っています.するとd=10mにあるボールを測れる条件はもっと厳しく
なります.

 10mも離れたところにあるボールの速度を本機のような
シンプルな回路で測るのは残念ながら困難だろうと思います.
引用なし

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RFW#33 スピードガンの性能改善について
 ひさぽん  - 18/12/19(水) 0:52 -
お世話になります。

RFワールドの#33で紹介されているスピードガンの感度を上げ、遠距離(10m〜)のソフトボールの速度測定が出来ないか組んでみている所です。

紙面掲載の回路では安定性重視のため感度を落としてある、また過去の掲示板で実用範囲は数mとの事からオペアンプ付近のR1/R3の抵抗を470kから1Mに変更し80dBにしようとしていますが、他に考慮する点はありますでしょうか?

ノイズ低減のため回路は両面プリント基板で作成し裏面はGNDベタにしています。

以上、アドバイス頂けると助かります。
引用なし

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Re:[RFW41] 6章 DAC出力波形とRF出力の確認
 森榮  - 18/12/13(木) 19:29 -
▼Hiroyuki Naitoさん:
>お世話になります。
>
>CQ出版社のホームページからダウンロードしたファイルから、OFDM_QPSK_TX
>プロジェクトをQuartusIIに読み込み、Tools→Programmerでコンフィグ・
>デバイスに書き込むことができました。
>
>そのまま電源を再投入して、スペアナでRF出力(写真6_1〜6_3)、オシロスコープ
>でDAC出力波形(図6_21)を確認しました。
>
>だいたい同じ波形だと思うのですが、CWモードのスペクトルの周波数が916.625MHz
>より13〜14kHz低いのは問題ないでしょうか。

頒布基板で再現実験を進めてくださいまして、有難うございます。
測定画面を拝見しますと、誌面で紹介しましたファームウェアの動作状態が
再現されていると思われます。

CWモードの周波数のずれでございますが、搭載されています水晶の精度が、
±20ppmのものですので、900MHz帯にて最大で±約20kHzの周波数誤差が
生じる可能性があり、問題ない測定結果かと思われます。
引用なし

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C-BOARD Moyuku v1.01b6