■SDRとは
無線で通信する場合、
送りたい信号を、変調して、送信する
受信する側は、複数ある電波の中から、対象周波数を検波し、復調する。
このような変調・復調・検波は、
昔はダイオードとトランジスタを使っていたが（もっと昔は真空管）
今は、チップを使っている（デジタル信号処理してる） XBeeなどがその例
いずれにせよ、ハードウェアを使って行っている。
これをソフトウェアで実現しようというのがSDR。
SDNは、有線のネットワークでハードウェアでやっていたことをソフトウェアで実現すること
とすれば、SDRは、その無線版といえなくもない。
■SDRをすると、なにがいいの？
Pythonでワンセグが見れる・・・けど、それがメリットではなくて、
主にIoTで、メリットがある。
メリット１：複数の通信がソフトウェアだけで対応、切り分けられる
SDRを使わない場合、１つの周波数・変調に対して、１チップが必要になる。
実際には、その上のプロトコル（TCP,I2Cなど）までチップに入っている。
ということは、複数の周波数、変調、プロトコルに対応するには、
それぞれに対応するトランシーバーを別々に組み込み、別々なのに
協調して動かなくてはいけない
SDRなら、ソフトウェアを切り替えるだけでできる。
呼び出しもLinuxの場合CRON Tabを使って時間ごとに切り替えることなんてのも可能
メリット２：通信の中身をデバッグできる
ハードウェアのトランシーバーとなるチップを使った場合、
送信側が送ってから、受信側で信号を受け取るまでは、ブラックボックスになる。
このことは、信号が受け取れる場合は問題ないが、受け取れない場合、信号の強度が弱いのか、
信号の波形が乱れてるのか、プログラムのバグなのか・・・よくわからない。
SDRの場合、波形を出すことができる。そこで、送信の対抗側（受信側）をSDRにすると、
送信した電波の波形が見れ、信号が弱い場合、ソフトで数字を書き換えるだけで、
ゲインを増やすことができる。
このほかにもいろいろありそうだけど、先を急ぐので省略
■なぜできる？どういう仕組み？
受信側：
大きく２つの部分に分かれる
（１）アンテナから信号を受信し、その信号をAD変換して、デジタル化するまで
（２）デジタル化された受信信号を復調し、処理できるようにデータを変換する部分
（１）について：RTL2832U
さすがにアンテナはハードがいる。AD変換までを行うチップがある。
RTL2832Uというチップで、これはもともとは、ワンセグ受信用のチップ。
ところが、このチップ、裏技でAD変換の信号をUSBから直接取り出せる
（ワンセグ処理していない、復調前の信号を取り出せる）方法があり、それを使う
（２）について：GNU Radio
デジタル化された信号を各種方式で復調し、その信号を音声出力したり、
波形をGUI表示したり、変換結果をTCPで渡すGNU Radioというのがある。
子のライブラリは、Pythonから呼び出して使える。
・・・呼び出して使えるんだけど、それをまっさらから書くのは苦しい。
なので、GNU Radio Companionというのがあって、それを使うと、GUIで
ブロックを書いて、それを動かすことができる。
うまく動いたら、あるボタンをクリックすると、Pythonコードを自動生成してくれる。
・・・といってもまだ苦しいが、このGNU Radio Companionで書いた、
いろいろなサンプルがあり、そのサンプルを使うとSDRができるというしくみ。
送信側：
やっぱり大きく２つある
（１）デジタルな送信信号を変調し、電波に乗るようにする部分
（２）その信号をアンテナから送信する部分
（１）について：GNU Radio
送信する部分のライブラリもある。
（２）について：USRP
USRPという送信部分のフロントエンドがある。これを使うと送信できる（技術的な話。法律的には免許はどうなのとか、いろいろあるけど省略）
IoTの場合、送信側はセンサーで、これは小さくしたいので、ハードでやったほうがお得。
受信側をSDRでやるか、考えることになる。
■開発手順
なので、受信側でいうと、
１）GNU Radio Companionで、ブロック図をつくる
２）そこからPythonプログラムを作る（これを実行すると、受信できる）
ってことになる。そこでGNU Radio Companionの使い方が問題になるけど
それを教えてくれるところがある（下のURLはすでに終わってしまったもの）
実習・GNU Radioで始めるSDR入門[教材基板付き]
―― スペアナ，FMラジオ，TVの自作とキーレスエントリの解析で学ぶ
https://seminar.cqpub.co.jp/ccm/ES18-0086
自分のところにインストールできて、いろんなことができそうだったら、
このブログで書くかも！？
■付録：Pythonでワンセグが見れるとか
で、表題の件。
GNU Radioを使ってワンセグが見れる、GNU Radio Companionのファイルが公開されている。
gr-isdbt
なので、これをGNU Radio Companion上で読み込んで、そこからPythonコード生成ボタンで
プログラムを生成すれば、その生成したプログラムをpythonで起動すると、ワンセグが見れる
・・・ってほど、話は単純ではなく、そのプログラムの出力ファイルtest_out.tsを
ffplayで実行すると、ワンセグが見れる。
無線で通信する場合、
送りたい信号を、変調して、送信する
受信する側は、複数ある電波の中から、対象周波数を検波し、復調する。
このような変調・復調・検波は、
昔はダイオードとトランジスタを使っていたが（もっと昔は真空管）
今は、チップを使っている（デジタル信号処理してる） XBeeなどがその例
いずれにせよ、ハードウェアを使って行っている。
これをソフトウェアで実現しようというのがSDR。
SDNは、有線のネットワークでハードウェアでやっていたことをソフトウェアで実現すること
とすれば、SDRは、その無線版といえなくもない。
■SDRをすると、なにがいいの？
Pythonでワンセグが見れる・・・けど、それがメリットではなくて、
主にIoTで、メリットがある。
メリット１：複数の通信がソフトウェアだけで対応、切り分けられる
SDRを使わない場合、１つの周波数・変調に対して、１チップが必要になる。
実際には、その上のプロトコル（TCP,I2Cなど）までチップに入っている。
ということは、複数の周波数、変調、プロトコルに対応するには、
それぞれに対応するトランシーバーを別々に組み込み、別々なのに
協調して動かなくてはいけない
SDRなら、ソフトウェアを切り替えるだけでできる。
呼び出しもLinuxの場合CRON Tabを使って時間ごとに切り替えることなんてのも可能
メリット２：通信の中身をデバッグできる
ハードウェアのトランシーバーとなるチップを使った場合、
送信側が送ってから、受信側で信号を受け取るまでは、ブラックボックスになる。
このことは、信号が受け取れる場合は問題ないが、受け取れない場合、信号の強度が弱いのか、
信号の波形が乱れてるのか、プログラムのバグなのか・・・よくわからない。
SDRの場合、波形を出すことができる。そこで、送信の対抗側（受信側）をSDRにすると、
送信した電波の波形が見れ、信号が弱い場合、ソフトで数字を書き換えるだけで、
ゲインを増やすことができる。
このほかにもいろいろありそうだけど、先を急ぐので省略
■なぜできる？どういう仕組み？
受信側：
大きく２つの部分に分かれる
（１）アンテナから信号を受信し、その信号をAD変換して、デジタル化するまで
（２）デジタル化された受信信号を復調し、処理できるようにデータを変換する部分
（１）について：RTL2832U
さすがにアンテナはハードがいる。AD変換までを行うチップがある。
RTL2832Uというチップで、これはもともとは、ワンセグ受信用のチップ。
ところが、このチップ、裏技でAD変換の信号をUSBから直接取り出せる
（ワンセグ処理していない、復調前の信号を取り出せる）方法があり、それを使う
（２）について：GNU Radio
デジタル化された信号を各種方式で復調し、その信号を音声出力したり、
波形をGUI表示したり、変換結果をTCPで渡すGNU Radioというのがある。
子のライブラリは、Pythonから呼び出して使える。
・・・呼び出して使えるんだけど、それをまっさらから書くのは苦しい。
なので、GNU Radio Companionというのがあって、それを使うと、GUIで
ブロックを書いて、それを動かすことができる。
うまく動いたら、あるボタンをクリックすると、Pythonコードを自動生成してくれる。
・・・といってもまだ苦しいが、このGNU Radio Companionで書いた、
いろいろなサンプルがあり、そのサンプルを使うとSDRができるというしくみ。
送信側：
やっぱり大きく２つある
（１）デジタルな送信信号を変調し、電波に乗るようにする部分
（２）その信号をアンテナから送信する部分
（１）について：GNU Radio
送信する部分のライブラリもある。
（２）について：USRP
USRPという送信部分のフロントエンドがある。これを使うと送信できる（技術的な話。法律的には免許はどうなのとか、いろいろあるけど省略）
IoTの場合、送信側はセンサーで、これは小さくしたいので、ハードでやったほうがお得。
受信側をSDRでやるか、考えることになる。
■開発手順
なので、受信側でいうと、
１）GNU Radio Companionで、ブロック図をつくる
２）そこからPythonプログラムを作る（これを実行すると、受信できる）
ってことになる。そこでGNU Radio Companionの使い方が問題になるけど
それを教えてくれるところがある（下のURLはすでに終わってしまったもの）
実習・GNU Radioで始めるSDR入門[教材基板付き]
―― スペアナ，FMラジオ，TVの自作とキーレスエントリの解析で学ぶ
https://seminar.cqpub.co.jp/ccm/ES18-0086
自分のところにインストールできて、いろんなことができそうだったら、
このブログで書くかも！？
■付録：Pythonでワンセグが見れるとか
で、表題の件。
GNU Radioを使ってワンセグが見れる、GNU Radio Companionのファイルが公開されている。
gr-isdbt
なので、これをGNU Radio Companion上で読み込んで、そこからPythonコード生成ボタンで
プログラムを生成すれば、その生成したプログラムをpythonで起動すると、ワンセグが見れる
・・・ってほど、話は単純ではなく、そのプログラムの出力ファイルtest_out.tsを
ffplayで実行すると、ワンセグが見れる。
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