Softrock(V6)の性能を簡単にチェックしてみました。SGから信号を入力し、レベルを上げて行って、Softrockからの出力に歪が現れてくる様子を見ただけのものです。Softrock V6はノイズフロアが-118dBm(@500HzBW)程度で、入力-30dBmくらいから、ベースバンドでの2次の歪が見えてきます。これを見る限りではサウンドカードの持つ性能をフルに生かすところまでは至っていないようです。
結果はここです。今のところ縮小した画像しかないので見づらいですが、WaveSpectraの縦軸の表示は20dBステップで、一番下は-140dB(FS)になっています。周波数軸は対数表示で信号のピークのところが1kHzです。
結果はここです。今のところ縮小した画像しかないので見づらいですが、WaveSpectraの縦軸の表示は20dBステップで、一番下は-140dB(FS)になっています。周波数軸は対数表示で信号のピークのところが1kHzです。
素晴らしいデータ見せて頂き有難うございました。
SoftRock(6)というものを知らないでコメントするのも変な話ですが、データを見て一般論としての感想です。
汎用のCMOSアナログSWで構成したDEMOD.は周波数やコアの種類によって若干異なりますが、インターセプトポイントは概ね３５～４０ｄBｍを得ることが出来ます。
これは０ｄBmの2信号を入力してもIMD3の発生レベルが-7,80dB得れるという優れた値ですからMixer(Demod)の歪を問題にすることは殆ど無いと思います。ノイズレベルは変換損失が６～７ｄBですからー１３０ｄBｍ以下です。
問題はこの後の信号処理をどの様な考えで作るか、でしょうか。
SDRソフトの持つAGCのダイナックレンジはソフトによって差がありますが、自分で測定した限りでは80dB有るのが良い方です。
16Bitで処理をしてれば理論的には96dBですからこんな物かもしれません。
24BitA/D、D/Aが普及していますので良くなってくると思いますが。
SDRの面白さの一つに高性能なMixerと、未だ不十分なソフトAGCとの間をどの様な考えてつなぐか、ということがあると思っています。
私の場合１０μV以下の信号強度の相手とQSOするなど考えていません（外来ノイズレベルが高くて）し１４MHｚ以上で活躍するハムはノイズすれすれの信号をキャッチしたいでしょうし、これらを加味しアンプを作るのが自作する面白さでもある、など勝手な納得で楽しんでいます。
また、今回入力信号は1信号ですし、見えているのはベースバンドで高調波関係にある成分なので、むしろミキサの後のOPアンプが歪の原因である可能性が高いかと疑っています。SGのレベルを-14dBmくらいにあげたときに見えている状況は多分OPアンプの出力が飽和しているのだと思います。SoftrockではOPアンプも5V単電源ですからそんなに大きな電圧を取り出すことは出来ません。ここはSDR1Kと違うところです。
それから、16bitで処理しているから96(+1.72)dBというのは、そのときのサンプリング周波数の1/2の帯域全部を見たときに得られる最大SNRの理論値ということです。しかし、実際に最終的に検波して必要とするのは3kHzとか500Hzの帯域なので、その分実際上のSNRは良くすることが可能です。これが"processing gain"とか処理利得とか呼ばれているものです。つまり、最終的に必要な帯域幅から見れば、48kHzや96kHzというのはオーバーサンプリングをしていることになるわけです。
何か外したことを言っていたらすみません。
QSDの性能、ベースバンドのアンプの性能、ADCの性能、処理利得やディザーの話など、自分でも良く理解できずもやもやした状態が続いています。
SDRにどの程度の性能を期待するか、という事を
兎に角SDRは非常にシンプルなハード構成でPCがラジオになるという面白さが一番でそれ以上のことは言わないというのがいいと思っている一人です。
とはいえ一応性能を確認しておく、という悪い癖が出てきます。Hi
PC内臓のAD.CONV.の最大許容入力電圧を仮に３Vp-p考えます。ポストアンプの電源電圧が５VとすればRail to Railのアンプであればぎりぎりセーフですか。
もしDemod.の損失を加味し全体で40ｄBの利得があるとすれば、アンテナ入力で他に損失が無いと仮定して-27dBｍ以上の入力があると歪が発生することになりますね。実際のフロントエンドはもっと利得をとるでしょうから-40dBm程度から歪が発生し始めるということは良く設計されているな！というのが感想でした。データから見ると序序に歪が増加しているのでアンプの歪が支配的なのでしょうか。
16Bit A/DCONV.によるAGCダイナミックレンジですが、私もよく分からないのですが、”Processing gain"はSNRという観点からそのとうりで実際SDR-14等は１４BitAD CONVですが高いS/N比が得られています。
けれどもAGCの場合、電圧レベルコントロールですから16Bitは最大16Bit段階でしか制御能力が無く、普通は最下位Bitは保証されない（安物は）でしょう。この制御能力はサンプリングレートとは無関係なのかな？等と分からないままに愚考していました。
間違っていたらごめんなさい。