こんにちはドルフィンシステム福島です。
前回と前々回は、USRPのゲイン設定を行って受信する・出力するレベルを設定しました。
今回は、送受信ゲインを調整し、収録した信号を狙った出力レベルで再生してみます。
具体的にはUSRPで、
- -50dBmの信号を収録し
- -50dBmの出力になるように再生
してみます。
使用機材は、前回、前々回と同じです。
- 【第1回】USRPの送信ゲイン設定で出力レベルはどうなる？
http://mikioblog.dolphinsystem.jp/2023/02/usrp.html - 弊社福島ブログ「USRPの送信ゲイン設定で出力レベルはどうなる？」の補足
http://dolphinsasoh.blogspot.com/2023/02/usrp.html - 【第2回】 USRPの受信ゲイン設定と受信レベルを関連を調査する
http://mikioblog.dolphinsystem.jp/2023/02/usrp_20.html
収録した信号を再生してみる
再生について検討する
まずRF送信レベル-50dBmで再生する場合のゲイン設定を決めます。
前回の送信ゲインのグラフ(Tx Figure vs Gain w/Freq =xxx)を見ると、Tx Gain 23.5dBを指定すると-50dBmのRF送信レベルになることが分かります。
ただしこのレベルで送信されるのは送信IQデータの振幅が0.7の状態。
つまり、
- 32768*0.7=22937.6 (16bitの0.7倍)
となるので、IQデータの振幅は約23000～-23000が必要になります。
※ AD9364は12bit DACだがB200mini内部で16→12bitにスケーリングされるので、IQデータとしては16bitで良い。
収録について検討する
次に収録する場合の受信ゲインについて考えます。
上記PDFの83ページを見ると、2000MHz時に受信ゲイン 58.5dBで、受信信号を50dB増幅するようです。まずはこの設定でCW収録を試して見ます。
実行例)
受信ゲインの設定ステップは1刻みなので、58.5→59で実行します。
rx_samples_to_file.exe --freq 2000e6 --rate 1e6 --gain 59
すると受信したIQデータの振幅は下表のようになりました。
-50dBmでRF出力する際のIQデータの振幅は約23000～-23000が必要なので、受信ゲインを62dBもしくは、受信ゲインを59dBで送信時に+3dB上げてもいいかもしれません。
収録再生してみる
上記の結果を踏まえて、受信ゲイン、送信ゲインをいくつかの組み合わせで試しました。
結果は、下表です。概ね受信・送信ゲインの計算通りで、期待した出力レベルで出力することが出来ました。
実行例)
rx_samples_to_file.exe --freq 2000e4 --rate 1e6 --gain 59
tx_samples_to_file.exe --freq 2000e4 --rate 1e6 --gain 24
まとめ
今回は3回にわたってUSRP B200miniを使って送信ゲインと受信ゲインの関係を見てきました。
以下に手順をまとめます。
- 送信したいRF送信レベルを決める(例 -50dBm)
- Tx Figure vs Gain w/Freq =xxxのグラフを見て、RF送信レベルから送信ゲイン設定値を割り出す。
- Rx Figure vs Gain w/Freq =xxxのグラフを見て、受信信号を増幅するレベルから受信レベルを割り出す。
(-50dBmを受信するのであれば50dB増幅する位がB200miniでは良さそう) - 受信してみてIQ振幅の値が23000～-23000程度になるように受信ゲインを調整し収録する。
- 収録したIQデータを送信ゲイン上記2.の送信ゲインで送信する
という手順になります。
以上、ドルフィンシステム福島でした。
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