すっごい受かるよ！
Fastrax社のGNSS受信機モジュール評価キットAP600の在庫が復活．
やっと入手できました．
GPS+GLONASS+QZSS対応のスグレモノ．
ハードウェアとしてはGalileoとCompassにも対応しているので，
今後のファームウェアのアップデートに期待です．
受信機モジュールだけであれば，Mouserでも取り扱いがあります．
在庫たっぷり．
Mouser Electronics：GPSモジュール>>IT600
やっと入手できました．
GPS+GLONASS+QZSS対応のスグレモノ．
ハードウェアとしてはGalileoとCompassにも対応しているので，
今後のファームウェアのアップデートに期待です．
受信機モジュールだけであれば，Mouserでも取り扱いがあります．
在庫たっぷり．
Mouser Electronics：GPSモジュール>>IT600
ねむいさんのぶろぐに，GlobalTop PA6Cの続報が投稿されている．
おお，本当に準天頂衛星（PRN193）が表示されている！
コンシューマ受信機でまともにQZSSに対応しているモジュールを
見たのはこれが初めてだ．
プラシーボ効果かと疑ってごめんなさい．
準天頂衛星が193で表示されているのにMSASが42のままということは，
$GPGSAのメッセージで，すでに3桁の193で出力されているんだろうな．
これ，NMEAの仕様としては許されるのだろうか？
3500円と安いし，楽しめそう．自分も購入しよう．
追記：
SBASの信号は，タイプ0のメッセージが試験放送であることを示しており，
このメッセージを受信した場合，その補正情報を使用しないことになっている．
QZ-Visionの実験スケジュールでは，L1-SAIFについて試験放送中であるとは
明記していないけど，実際どうなのだろう？他の信号は，アラートフラグに
関する欄があるのにね．
おお，本当に準天頂衛星（PRN193）が表示されている！
コンシューマ受信機でまともにQZSSに対応しているモジュールを
見たのはこれが初めてだ．
プラシーボ効果かと疑ってごめんなさい．
準天頂衛星が193で表示されているのにMSASが42のままということは，
$GPGSAのメッセージで，すでに3桁の193で出力されているんだろうな．
これ，NMEAの仕様としては許されるのだろうか？
3500円と安いし，楽しめそう．自分も購入しよう．
追記：
SBASの信号は，タイプ0のメッセージが試験放送であることを示しており，
このメッセージを受信した場合，その補正情報を使用しないことになっている．
QZ-Visionの実験スケジュールでは，L1-SAIFについて試験放送中であるとは
明記していないけど，実際どうなのだろう？他の信号は，アラートフラグに
関する欄があるのにね．
FPGAの部屋のまとめサイトで掲載されているSPOC Builderのページを参考に，
Qsysに新しいコンポーネントを追加してみました．
多くのサイトで参考文献として見かけるFPGA技術 Vol. 5は，当面再販が
ないとのことで残念です…
DE0-Nanoには，DE0のように7セグLEDが付いていませんので，8個のLEDを
点滅させることにします．Sim's blogの記事を参考に作成した前回の回路では，
Qsys付属のPIOを使用していますが，今回はこれを自分のコンポーネントで
置き換えることにします．
まず，Nios IIからPIOを制御するためのMyPIO.vを準備します．あるアドレスに
8ビットの値を書き込むことで，それに対応したLEDをon/offすることができます．
（クリックでコード表示）
次に，Qsysを立ち上げ，前回と同じ要領でPIOなしのシステムを構成します．
（クリックで拡大）
QsysにMyPIO.vを登録するために，new componentをクリックしてComponent Editorを
立ち上げます．
Component Editorでは，まずHDL FilesのタブでAddボタンをクリックしてMyPIO.vを追加します．
ErrorやWarningは気にせず，これから解決してゆきます．
（クリックで拡大）
次に，Signalsのタブで，ledを外部信号として登録します．Interfaceにnew conduit，
Signal Typeにexportを選びます．これで外部信号と認識され，WarningとErrorが
ひとつ消えます．
（クリックで拡大）
Interfacesのタブでは，まずresetのAssociated clockとして，clockを選択します．
これでErrorがまたひとつ消えます．
（クリックで拡大）
次に，avalon_slave_0のAssociated resetとして，resetを選択します．
これで，Errorがすべて消えます．
（クリックで拡大）
最後に，Library Infoのタブで，Display nameとGroupを指定し，Finishボタンを
クリックします．
（クリックで拡大）
これでMyPIOがQsysに登録され，Peripheralsの下に表示されます．
MyPIOをダブルクリックすると，システムにMyPIO_0が追加されます．
前回のPIOと同様にConnectionsを接続し，Baseを0x00000030に設定します．
（クリックで拡大）
最後に，GenerationのタブからGenerateボタンをクリックし，システムを生成します．
後の手順は，前回とまったく同じです．Nios II Software Build Tools for Eclipseで
LED点滅のプログラムを作成し，無事にDE0-Nanoでの動作が確認できました．
Qsysに新しいコンポーネントを追加してみました．
多くのサイトで参考文献として見かけるFPGA技術 Vol. 5は，当面再販が
ないとのことで残念です…
DE0-Nanoには，DE0のように7セグLEDが付いていませんので，8個のLEDを
点滅させることにします．Sim's blogの記事を参考に作成した前回の回路では，
Qsys付属のPIOを使用していますが，今回はこれを自分のコンポーネントで
置き換えることにします．
まず，Nios IIからPIOを制御するためのMyPIO.vを準備します．あるアドレスに
8ビットの値を書き込むことで，それに対応したLEDをon/offすることができます．
（クリックでコード表示）次に，Qsysを立ち上げ，前回と同じ要領でPIOなしのシステムを構成します．
（クリックで拡大）QsysにMyPIO.vを登録するために，new componentをクリックしてComponent Editorを
立ち上げます．
Component Editorでは，まずHDL FilesのタブでAddボタンをクリックしてMyPIO.vを追加します．
ErrorやWarningは気にせず，これから解決してゆきます．
（クリックで拡大）次に，Signalsのタブで，ledを外部信号として登録します．Interfaceにnew conduit，
Signal Typeにexportを選びます．これで外部信号と認識され，WarningとErrorが
ひとつ消えます．
（クリックで拡大）Interfacesのタブでは，まずresetのAssociated clockとして，clockを選択します．
これでErrorがまたひとつ消えます．
（クリックで拡大）次に，avalon_slave_0のAssociated resetとして，resetを選択します．
これで，Errorがすべて消えます．
（クリックで拡大）最後に，Library Infoのタブで，Display nameとGroupを指定し，Finishボタンを
クリックします．
（クリックで拡大）これでMyPIOがQsysに登録され，Peripheralsの下に表示されます．
MyPIOをダブルクリックすると，システムにMyPIO_0が追加されます．
前回のPIOと同様にConnectionsを接続し，Baseを0x00000030に設定します．
（クリックで拡大）最後に，GenerationのタブからGenerateボタンをクリックし，システムを生成します．
後の手順は，前回とまったく同じです．Nios II Software Build Tools for Eclipseで
LED点滅のプログラムを作成し，無事にDE0-Nanoでの動作が確認できました．
Simさんの解説を参考に，Qsysを使ってNios IIでLEDの点滅に挑戦です．
Sim's blog：Qsysを使ってみた
とても丁寧な説明で，ほぼトラブルなくLEDの点滅までたどりつけました．
それでも2点ほど戸惑った場所があったので，備忘録としてメモしておきます．
(8)のJTAG UARTの追加では，Connectionsの接続以外に，IRQの接続と番号の
指定が必要になります．IRQのコラムが随分と右にあるので，編集後の画面の
スクリーンショットでは，見切れてしまっているようです．
（クリックで拡大）
(10)のSDRAM Controllerの追加では，Nios IIのリセットベクタと例外ベクタを
設定する画像が，SDRAMのパラメータ設定の画像になってしまっています．
実際には，nios2_qsys_0の設定画面を開き，Reset vector memoryとException
vector memoryにSDRAM（sdram_0.s1）を指定します．
（クリックで拡大）
これで，エラーが消えて，システムの生成に進むことができます．
ソフトウェアの開発でも，1点，つまづいた場所がありました．
Nios II Application and BSP from Templateを選んでプロジェクトを
生成しようとすると，Error Creating Projectのエラーがでてしまいます．
（クリックで拡大）
このエラーは，Nios II Software Bilder Tools for Eclipseを起動する際に，
右クリックで"管理者として実行"を選ぶことで解決しました．
Altera Knowledge Center: Unable to create project. Failed to execute ./create-this-app --no-make
ちなみに，OSはWindows 7 Professional SP1 64bit，開発環境は
Quartus II 11.1 SP1になります．
さあ，次はNAMURUの相関器をNios IIに繋げよう．
追記：
毎回，Nios II Software Bilder Tools for Eclipseを右クリックで起動するのは面倒ですので，
常に管理者として実行するように設定しました．アプリケーションのプロパティから互換性の
タグを開き，"管理者としてこのプログラムを実行する"のチェックボックスをオンにしています．
Windows 7 Tips集：必ず管理者として実行するようにアプリケーションを構成する
Sim's blog：Qsysを使ってみた
とても丁寧な説明で，ほぼトラブルなくLEDの点滅までたどりつけました．
それでも2点ほど戸惑った場所があったので，備忘録としてメモしておきます．
(8)のJTAG UARTの追加では，Connectionsの接続以外に，IRQの接続と番号の
指定が必要になります．IRQのコラムが随分と右にあるので，編集後の画面の
スクリーンショットでは，見切れてしまっているようです．
（クリックで拡大）(10)のSDRAM Controllerの追加では，Nios IIのリセットベクタと例外ベクタを
設定する画像が，SDRAMのパラメータ設定の画像になってしまっています．
実際には，nios2_qsys_0の設定画面を開き，Reset vector memoryとException
vector memoryにSDRAM（sdram_0.s1）を指定します．
（クリックで拡大）これで，エラーが消えて，システムの生成に進むことができます．
ソフトウェアの開発でも，1点，つまづいた場所がありました．
Nios II Application and BSP from Templateを選んでプロジェクトを
生成しようとすると，Error Creating Projectのエラーがでてしまいます．
（クリックで拡大）このエラーは，Nios II Software Bilder Tools for Eclipseを起動する際に，
右クリックで"管理者として実行"を選ぶことで解決しました．
Altera Knowledge Center: Unable to create project. Failed to execute ./create-this-app --no-make
ちなみに，OSはWindows 7 Professional SP1 64bit，開発環境は
Quartus II 11.1 SP1になります．
さあ，次はNAMURUの相関器をNios IIに繋げよう．
追記：
毎回，Nios II Software Bilder Tools for Eclipseを右クリックで起動するのは面倒ですので，
常に管理者として実行するように設定しました．アプリケーションのプロパティから互換性の
タグを開き，"管理者としてこのプログラムを実行する"のチェックボックスをオンにしています．
Windows 7 Tips集：必ず管理者として実行するようにアプリケーションを構成する
実装に戸惑ったCBOC(6,1,1/11)ですが，パワースペクトルを
比較すると，メインローブではBOC(1,1)と大して変わりありません．
BOC(1,1)でも受信できるはずだと試してみたら，あっさり
相関が取れました．BOC(6,1)との相関も取ってみましたが，
こちらはほとんど相関値が現れません．
相関波形が時間遅れ側で乱れているのは，マルチパスのせいかな？
CBOC(6,1,1/11)の特徴として，マルチパス抑制の効果が
高いとか，擬似距離精度が良くなるとか論文にでていますが，
そのためには十分に帯域の広いフロントエンドが必要になります．
ちなみに，上の図を得るために，MAX2769の帯域は18MHz，
サンプリング周波数は32.736MHzに設定しています．
帯域が広ければ雑音も増加しますし，サンプリング周期も高くなり，
相関処理のための消費電力も増加します．測量用受信機ならともかく，
コンシューマ向けの受信機には，あまり嬉しいことではありません．
そんな訳で，MBOCもBOC(1,1)で受信すればいいじゃない，というお話でした．
比較すると，メインローブではBOC(1,1)と大して変わりありません．
BOC(1,1)でも受信できるはずだと試してみたら，あっさり
相関が取れました．BOC(6,1)との相関も取ってみましたが，
こちらはほとんど相関値が現れません．
相関波形が時間遅れ側で乱れているのは，マルチパスのせいかな？
CBOC(6,1,1/11)の特徴として，マルチパス抑制の効果が
高いとか，擬似距離精度が良くなるとか論文にでていますが，
そのためには十分に帯域の広いフロントエンドが必要になります．
ちなみに，上の図を得るために，MAX2769の帯域は18MHz，
サンプリング周波数は32.736MHzに設定しています．
帯域が広ければ雑音も増加しますし，サンプリング周期も高くなり，
相関処理のための消費電力も増加します．測量用受信機ならともかく，
コンシューマ向けの受信機には，あまり嬉しいことではありません．
そんな訳で，MBOCもBOC(1,1)で受信すればいいじゃない，というお話でした．
CBOCの実装にてこずりましたが，無事にGalileo E1信号の受信に成功．
コード長が4092と，GPS L1 C/Aの4倍もあるため，SN比の高いシャープな
相関波形が得られます．
ただし，MAX2769は，zero IFに設定すると，どうもバンドパスフィルタ
（というか，ローパスフィルタ）の性能がいまひとつ．GPSと同じように
4MHz程度のIF信号をサンプリングする方が特性が良さそう．
相関器を実装して初めて気づいたのだけれど，E1信号の拡散符号は，
GPSのようにシフトレジスタで生成するのではなく，4092個のビット列が
ICDで提示されている．受信機では，これらをメモリから読み出して使う
ことになる．
問題は，ICDがPDFファイルであること．数ページに渡る拡散符号が
Acrobat Readerではコピペできない．テキスト抽出ツールで読み出したが，
途中のヘッダ・フッタやページ番号まで抽出されてしまい，それらを
ひとつひとつ確認しながら手作業で消すはめに．
せめてテキストフィルで提供してくれよ…
追記：
需要があるとは思えませんが，GalileoのICDから抽出した
Primary Codeのテキストファイルをアップしておきます．
http://www.sensorcomm.co.jp/osqzss/galileo/galileo-primary-code.txt
コード長が4092と，GPS L1 C/Aの4倍もあるため，SN比の高いシャープな
相関波形が得られます．
ただし，MAX2769は，zero IFに設定すると，どうもバンドパスフィルタ
（というか，ローパスフィルタ）の性能がいまひとつ．GPSと同じように
4MHz程度のIF信号をサンプリングする方が特性が良さそう．
相関器を実装して初めて気づいたのだけれど，E1信号の拡散符号は，
GPSのようにシフトレジスタで生成するのではなく，4092個のビット列が
ICDで提示されている．受信機では，これらをメモリから読み出して使う
ことになる．
問題は，ICDがPDFファイルであること．数ページに渡る拡散符号が
Acrobat Readerではコピペできない．テキスト抽出ツールで読み出したが，
途中のヘッダ・フッタやページ番号まで抽出されてしまい，それらを
ひとつひとつ確認しながら手作業で消すはめに．
せめてテキストフィルで提供してくれよ…
追記：
需要があるとは思えませんが，GalileoのICDから抽出した
Primary Codeのテキストファイルをアップしておきます．
http://www.sensorcomm.co.jp/osqzss/galileo/galileo-primary-code.txt
ねむいさんのブログで，QZSS対応のGPSチップであるMediaTek MT3339を
搭載した受信機が発売されたことを知る．
GlobalTop: MT3339 Series
国内では，IDAで取り扱いがあるようだ．
IDA online: FGPMMOPA6C
MediaTekは，かなり早い時期から準天頂衛星対応を宣言しているが，
その後のアップデートはなく，データシートも見当たらない．
PA6Cのスペックを見ると，QZSSはWASSやMSASと同じSBASとして
挙げられている．L1-SAIFの補正情報のみ使っているのだろうか？
それとも，SBASの擬似距離も測位に利用していると書かれているから，
QZSSも測位に使われているのか？
試してみたい気もするが，NMEAしか出力しないのでは，確かめようがない.
プラシーボ効果でないことを祈る．
追記：
NMEAフォーマットでは，測位に使用されている衛星は$GPGSAに表示される．
GPS衛星はPRN番号であるが，SBASはPRN番号から87を引いた値となる．
例えば，MSASのPRNは129と137であるので，NMEAの衛星番号としては
42と50で表示される．
PA6CでL1-SAIFが受信されていれば，PRNは183なので96の衛星番号が
見つかるはず．一方，L1信号のPRNは193なので，この場合は106となり
衛星番号が3桁になってしまう．NMEAの仕様として，これはありなのか？
搭載した受信機が発売されたことを知る．
GlobalTop: MT3339 Series
国内では，IDAで取り扱いがあるようだ．
IDA online: FGPMMOPA6C
MediaTekは，かなり早い時期から準天頂衛星対応を宣言しているが，
その後のアップデートはなく，データシートも見当たらない．
PA6Cのスペックを見ると，QZSSはWASSやMSASと同じSBASとして
挙げられている．L1-SAIFの補正情報のみ使っているのだろうか？
それとも，SBASの擬似距離も測位に利用していると書かれているから，
QZSSも測位に使われているのか？
試してみたい気もするが，NMEAしか出力しないのでは，確かめようがない.
プラシーボ効果でないことを祈る．
追記：
NMEAフォーマットでは，測位に使用されている衛星は$GPGSAに表示される．
GPS衛星はPRN番号であるが，SBASはPRN番号から87を引いた値となる．
例えば，MSASのPRNは129と137であるので，NMEAの衛星番号としては
42と50で表示される．
PA6CでL1-SAIFが受信されていれば，PRNは183なので96の衛星番号が
見つかるはず．一方，L1信号のPRNは193なので，この場合は106となり
衛星番号が3桁になってしまう．NMEAの仕様として，これはありなのか？
NORAD TLEからGalileo PFM（GSAT0101）の可視時間を計算してみました．
東京で観測できるのは，早くて明日の朝．
MAX2769を使うのも久しぶりなので，使い方を思い出さないと…
東京で観測できるのは，早くて明日の朝．
MAX2769を使うのも久しぶりなので，使い方を思い出さないと…
Galileo IOVからE1信号の放送が開始され，大学やメーカーから
レポートが挙がってきている．
Galileo IOV Satellites Begin Transmitting E1 Signal
JAVAD GNSS Tracks Galileo IOV Satellite
Thales Avionics Tracks L1 Signal of First Galileo Satellite
さて，僕もアンテナを向けるとしよう．
追記：
日本からの可視時間を計算するために必要なNORAD Two-Line Element．
CelesTrak: Galileo
NORADによると，電波を出しているのはGalileo PFM（GSAT0101）だそうです．
レポートが挙がってきている．
Galileo IOV Satellites Begin Transmitting E1 Signal
JAVAD GNSS Tracks Galileo IOV Satellite
Thales Avionics Tracks L1 Signal of First Galileo Satellite
さて，僕もアンテナを向けるとしよう．
追記：
日本からの可視時間を計算するために必要なNORAD Two-Line Element．
CelesTrak: Galileo
NORADによると，電波を出しているのはGalileo PFM（GSAT0101）だそうです．
