USRP IQレート設定にはご注意

LabVIEWからUSRPを制御する場合、2種類のAPIのどちらかを使用して制御します。

1. NI-USRPドライバ
2. USRP Instruments Design Libraly (aka IDL)

NI-USRPドライバとは

NI-USRPドライバは、USRP標準の機能を使用するためのVI関数の集まりで、送受信やIQデータ取得、IQデータ送信などを行うことができます。
信号処理部分などをソフトウェアで処理する場合に使用します。

USRPの基本的な機能は、開発元のEttus Researchにより開発されています。
基本的な機能は、

1. USRP内部で動作するFPGAコード
2. FPGAをPCからアクセスするためのソフトウェアライブラリ( aka UHD)

から構成されており、いずれもオープンソースとして公開されています。
LabVIEWではなくC++やpythonなどを使用してGNU RadioからUSRPを制御する場合はUHDの関数を通じてUSRPを制御します。
NI-USRPドライバは内部ではUHDの関数をコールしてUSRPを制御していますので、UHDのラッパーといえます。

IDLとは？

USRP-RIOは「ユーザがプログラム可能なFPGA」が搭載されています。
例えば、受信したIQデータに対してリアルタイム信号処理を行いたい、というような場合にはUSRP-RIOのFPGA上で信号処理プログラムを実装します。
このような場合にIDLを使用してプログラミングを行います。
なお「ユーザがプログラム可能なFPGA」が搭載されていないUSRPはIDLでのプログラミングを行うことができませんので、NI-USRPを使用する必要があります。
FPGAの実装にはLabVIEW FPGAオプションモジュールが必要です。

NI-USRPのIQレートは柔軟に設定できない

2つのライブラリのどちらかを選択してプログラミングを行っていきますが、NI-USRPでは注意が必要です。その代表的なものは「IQレート（サンプリングレート）を自在に設定することができない」ということです。
以下の表を見て下さい。
例えば、
IQレートを1Mとして設定する場合は、1Mspsでサンプリングされたデータを取得することができますが、
30Mとした場合、33.33333Mとなってしまいます。
指定したいIQレートが設定できない場合は、高めのIQレートを設定してオーバーサンプリングを行うか、リサンプリングを行い対処します。

設定IQレート (MHz)	2922	2943R
0	195312	195312
1	1000000	1000000
2	2000000	2000000
3	3030303	2985075
4	4000000	4000000
5	5000000	5000000
6	5882353	6060606
7	7142857	6896552
8	7692308	8000000
9	9090909	9090909
10	10000000	10000000
11	11111111	11111111
12	12500000	11764706
13	12500000	13333333
14	14285714	14285714
15	14285714	15384615
16	16666667	15384615
17	16666667	16666667
18	16666667	18181818
19	20000000	18181818
20	20000000	20000000
21	20000000	20000000
22	20000000	22222222
23	25000000	22222222
24	25000000	25000000
25	25000000	25000000
26	25000000	25000000
27	25000000	28571429
28	25000000	28571429
29	25000000	28571429
30	33333333	28571429
31	33333333	33333333
32	33333333	33333333
33	33333333	33333333
34	33333333	33333333
35	33333333	33333333
36	33333333	33333333
37	33333333	40000000
38	33333333	40000000
39	33333333	40000000
40	33333333	40000000
41	33333333	40000000
42	50000000	40000000
43	50000000	40000000
44	50000000	40000000
45	50000000	40000000
46	50000000	50000000
47	50000000	50000000
48	50000000	50000000
49	50000000	50000000
50	50000000	50000000

IDLは柔軟に設定できる

IDLはこの問題は発生しません。
IDLでは、常に200Mspsでサンプリングを行い、そのデータに対して要求されたIQレートになるようにデシメーションを行います。
このため半端なサンプリングレートでも問題なく収録・送信を行うことができるのです。

以上、ドルフィンシステム福島でした。