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NAVIDAS/簡易信号発生装置の検討

今のところ、かなり高価な信号発生器しか見つかっていません。どうにかして信号を作る手段を得ないと、このプロジェクトは静かにおしまいになってしまいます。
なんとしてでも、簡易的な装置で信号を作るようなものを考えなければなりません。

PCのサウンドカードをつかえないか?

PCサウンドカード+FMトランスミッターで簡易送信機を構成できないか?

  • サウンドカードの上限周波数は良くても 20kHzぐらい。ここに収まらないか?
    もっと素敵なサウンドカードある?
  • サンプリング定理からすると、サウンドカードのサンプリング周波数の半分までは出力できるはず。手持ちのPCのサウンドカード最大サンプリング周波数は192kHzまでだった。が、スペクトラムをみると、20kHzより上の周波数のノイズフロアが極端に下がっていて、LPFが入っているように見えた。これじゃ使えない。
  • 出そうとしている信号は、このサイトによると、『変調後の周波数帯としては 65-88kHzぐらいに広がります。』と書かれている。
    まずは、ダイレクトで変調波をPCから出そうとしたら、88kHzという値に引っかかりNG!
    じゃぁ実際の変調帯域幅は23kHz(88-65kHz)となる。ということは、極端な事を言えば、0~23kHzの信号をPCのサウンドカードから出力し、+65kHzアップコンバート回路(?)を外部に付ければいけるかも?? ちょっと無理なやり方かもしれないが・・・ 考え方、あってるかな・・・ 実際の信号をみてみたいじょ。無理そうだ。

検証用信号を生成してみた。

*信号検証その1

  • &ref(): File not found: "VICS_2009-02-09_00(L2048).wav.tgz" at page "NAVIDAS/簡易信号発生装置の検討";
  • 信号構成
    周波数概要
    19000(FM放送のPilot相当)
    60000(VICS信号の最小周波数相当)
    68000中央と最小の間
    76000(VICS信号の中央周波数相当)
    84000中央と最大の間
    92000(VICS信号の最大周波数相当)
    レベルは全て同じ。
  • 検証方法
    上記のwavファイルをWaveSpectraで解析した。
  • 解析結果(WaveSpectraで解析してみた。)まずはwavファイル単独のテスト
    &ref(): File not found: "VICS_SoundCardTest_00.JPG" at page "NAVIDAS/簡易信号発生装置の検討";
    周波数レベル
    19000-25.8dB
    60000-24.1dB
    68000-25.7dB
    76000-25.7dB
    84000-24.0dB
    92000-25.8dB
    =>wavファイルは正常に作れている事が確認できた。
  • 解析結果(WaveSpectraで解析してみた。)サウンドカードを使ったテスト
    1. WaveSpecra を二つ起動する。
    2. ひとつはwavファイルを再生させる。
    3. もうひとつは、サウンドカードからのキャプチャ信号をモニターする。(ステレオミキサを使用)
      &ref(): File not found: "VICS_SoundCardTest_01.JPG" at page "NAVIDAS/簡易信号発生装置の検討";
      =>19kHzより上の周波数成分はすっかり消えてしまった。ここで、上記のようにVICSの信号が見えるようなサウンドカードを選ぶ必要がある。
      ただし、本試験では、サウンドカードの出力周波数特性とマイク入力周波数特性が足されたものであり、実際にサウンドカードの出力特性がどうなっているのか、別な手段を用いて確認する必要がある。スペアナあればなぁ
      USB接続タイプのオシロスコープをゲット。ここでFFT解析を行ってみた。PCのサウンドカード出力をFFT解析してみた格好となっている。やはり20kHz以上の信号は出力されていない事が分かった。(2009/2/21)
  • 再生方法に注意!
    WindowsMediaPlayerを使って再生させると、変なスペクトラムが出てくる。WaveSpectraで再生させると、19kHzのみのきれいな信号が見える。再生ツールによっても影響が出てくる事がわかった。
    WMPの再生設定、イコライジング等いじってみたが、現象は変わらなかった。WMPで再生すべきでない事がわかった。

D/Aコンバータを使うか?

PSoCは使えないか?

内蔵しているD/Aコンバータのサンプリングスピードを調べてみた。詳細にはまだ分からないが結構使える。実際に出力してみたが、200kHzぐらいであればぜんぜん余裕っぽい。PWMで出力を作る方法もあるねー。これはいけそうだ!


  • すごーい、ここまで検討してしまうとは。 -- 小林@jr7ovc/1 2009-02-10 (火) 19:54:52
  • 出力信号って何ビットいるんだろうね? PCのパラレル出力にラダー抵抗つけてDACにしちゃめかしら? -- 小林@jr7ovc/1 2009-02-10 (火) 19:56:19
  • 結構時間管理が難しいとおもうよー。サウンドカードだと決まったエリアに順次かきこんでおいたり、wavを準備して再生するだけで、時間はサウンドカード任せだから楽チンなのらぁ。 出力ビット数は、まだ検討していないけれど、8ビットぐらいあれば、いけるんじゃないかなぁ。1ビットは符号ね。DC中心にしておいたほうが、何かと周辺回路がくみやすいかなぁとおもったりしてます。パラレルだと 0~5V出力(?)かな。経験上は、おそらく4ビットでも出来そうな・・・ 所詮MSKなので。 (適当な事を並べてみた。笑) -- JM7MUU 本田 2009-02-10 (火) 21:04:33
  • そうか、時間管理ねー。ついPICのつもりで考えてしまった私・・・。 -- 小林@jr7ovc/1 &new([nodate]){date}: Invalid date string;
  • だれか、デジタルオシロもってない? -- JM7MUU 本田 &new([nodate]){date}: Invalid date string;
  • USBScope50というものをゲットし、PCから出力される音声データをFFT解析してみました。やはり20kHzでリミットがかかっている模様で、それ以上の信号は見えなくなっていました。残念。 -- JM7MUU 本田 2009-02-21 (土) 21:22:42

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Last-modified: Tue, 27 Dec 2016 01:33:16 HADT (873d)