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NOAA受信システムの不具合確認中

運用開始して1年ちょっと経過

最近発生している不具合と検討したい件があり合間を見て確認しているが時間も掛かりそうなので整理

不規則なシステム停止

次項のSleepモードの件と同じと考えていたがログの解析からシステムダウンが稀に発生している

2024/3/3以降の頻度が高いことからアップデートの影響と考えられる

直接の原因が不明のため,こまめにアップデートを確認している状態

CPUボードの異常も考えられ予備機で確認も予定(もう秋月での在庫が無くなっているので多発するようで別ボードが必要になると辛いな)

Sleepモードからの復帰異常

不規則で夜間運転の時間指定サスペンドが復帰しない

電力供給が行われる昼間のサスペンドは停止中

週2回位で発生しているようだが不規則なため原因不明

現状は朝方に起動チェックを行い停止しているようなら遠隔電源制御で復帰させている

最悪サスペンドしなければ対応可能

ケース内温度監視異常

BMP280の異常と考え交換したが解決せず,制御ボードの再試験が必要なのだが天候の問題で実施できてない

ログを参照すると異常が発生した日は徐々に計測温度が上昇しておりデジタルとしては不可解な現象である

ss20240303.png

温度監視で影響するのはFAN制御であるが,いまのところ高温になることがないため助かっている

BMP280は新規に調達して動作を確認,通番として㉑~㉔を付けた

IMG_20240303_135809.jpg

室内気温:21.9(℃)
室外気圧:1009(hPa)

= 21
TEMP : 24.37 DegC PRESS : 1009.21 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 23.75 DegC PRESS : 1009.29 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 23.27 DegC PRESS : 1009.36 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.97 DegC PRESS : 1009.37 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.79 DegC PRESS : 1009.29 hPa HUM : 0.00 %

= 22
TEMP : 23.82 DegC PRESS : 1008.90 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 23.37 DegC PRESS : 1009.06 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.99 DegC PRESS : 1009.11 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.71 DegC PRESS : 1009.09 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.53 DegC PRESS : 1009.16 hPa HUM : 0.00 %

= 23
TEMP : 22.91 DegC PRESS : 1010.27 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.74 DegC PRESS : 1010.31 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.54 DegC PRESS : 1010.35 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.41 DegC PRESS : 1010.34 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.32 DegC PRESS : 1010.32 hPa HUM : 0.00 %

= 24
TEMP : 23.09 DegC PRESS : 1010.37 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.91 DegC PRESS : 1010.35 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.80 DegC PRESS : 1010.29 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.70 DegC PRESS : 1010.34 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.63 DegC PRESS : 1010.32 hPa HUM : 0.00 %
NOAA受信感度の向上

「rtl_fm」より「SDRSharp」や「HDSDR」で受信した方が感度が良いように思われる

なので,改良されているかもしれない最新の「rtl_fm」を使いたいが「sox」との組み合わせでは動作しない(以下)

「sox FAIL formats: can't open input `-': WAVE: RIFF header not found」

※) soxのオプション指定で対処できるのか?試してみたが期待通りにならない (追加:2024.03.24)→ 対処できた(下記)

そこで「rtl_fm」の旧版とソースを比べてみると「-E wav」が無くなっていることが判明

ならばということで最新版に「-E wav」を追加したところ上記のエラーは無くなったがまともな音ではなかった(つまり駄目)

音から判断するにサンプリングレートが異なるようなのだが対処が不明で暫く考えることになる

数日して「sox」がヘッダーを見ても8000Hzでしか受けていないことが判り,「rtl_fm」の出力レートと「sox」の受信レートを指定することで解決

(例)rtl_fm -f 92.6M -s 192k -r 48k -g 48 -p 55 -E wav -E deemp -F 9 - | sox -r 48000 - x.wav rate 11025

ようはオプション指定の意味を理解していなかったってことだ(-s はHWのサンプリングレートで,-r がrtl_fmから出力するサンプリングレートとなる)

→ 「sox」で11025に変換しているのは「rtl_fm」で直接「WXtoimg」が認識できる形式にできないため

ここで新旧rtl_fmを(ぎりぎり受信できる遠距離FM局で)受信確認していみたところ聞き取り易いとか感度の変化は無い

次にステレオ対応で感度が良いらしい「softfm」を試行しようとしたが元が既に閉鎖されていたので派生で障害対応との「ngsoftfm」を試してみる

情報が少ないので開発者の公開サイト(https://github.com/f4exb/ngsoftfm)を参照

$ git clone https://github.com/f4exb/ngsoftfm

$ sudo apt-get install cmake pkg-config libusb-1.0-0-dev libasound2-dev libboost-all-dev

$ sudo apt-get install librtlsdr-dev
$ sudo apt-get install libhackrf-dev
$ sudo apt-get install libairspy-dev
$ sudo apt-get install libbladerf-dev

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..

$ make -j4

$ sudo make install

しかしライブラリ等の不整合によりコンパイルは以下のとおりエラーとなる

$ make
[ 28%] Built target sfmbase
[ 42%] Built target sfmrtlsdr
[ 57%] Built target sfmhackrf
[ 71%] Built target sfmairspy
Consolidate compiler generated dependencies of target sfmbladerf
[ 78%] Building CXX object CMakeFiles/sfmbladerf.dir/sfmbase/BladeRFSource.cpp.o
In file included from ngsoftfm/include/BladeRFSource.h:26,
from ngsoftfm/sfmbase/BladeRFSource.cpp:29:
ngsoftfm/sfmbase/BladeRFSource.cpp: In constructor ‘BladeRFSource::BladeRFSource(const char*)’:
ngsoftfm/sfmbase/BladeRFSource.cpp:96:54: error: invalid conversion from ‘bladerf_channel’ {aka
‘int’} to ‘bladerf_channel_layout’ [-fpermissive]
96 | if ((status = bladerf_sync_config(m_dev, BLADERF_MODULE_RX, BLADERF_FORMAT_SC16_Q11, 64,
8192, 32, 10000)) < 0)
| ^~~~~~~~~~~~~~~~~
| |
| bladerf_channel {aka int}
/usr/include/libbladeRF.h:2625:58: note: initializing argument 2 of ‘int bladerf_sync_config(bladerf*, bl
aderf_channel_layout, bladerf_format, unsigned int, unsigned int, unsigned int, unsigned int)’
2625 | bladerf_channel_layout layout,
| ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~
make[2]: *** [CMakeFiles/sfmbladerf.dir/build.make:76: CMakeFiles/sfmbladerf.dir/sfmbase/BladeRFSource.cpp.o
] Error 1
make[1]: *** [CMakeFiles/Makefile2:197: CMakeFiles/sfmbladerf.dir/all] Error 2
make: *** [Makefile:136: all] Error 2
$

armbianではライブライの不整合もあるかもしれないのでrasbianとamd64 ubuntu 22.04 LTSでもコンパイルしてみたが同じ

ソースの修正は一筋縄では出来そうにないし「rtl-sdr」を使用する場合においては関係ない部分なのでコメントアウトしてコンパイルを完了させた

以下のコマンドラインでFM受信できている

$ softfm -t rtlsdr -M -c freq=92600000,gain=48.0,agc -R - | aplay -f S16_LE -r 48000 -D plughw:1

受信時の微調整データが文字出力されているのでサスペンドして「rtl_fm 」と比較

$ rtl_fm -f 92.6M -s 192k -r 48k -g 48 -p 55 -E wav -E deemp -F 9 - | aplay -D plughw:1

こちらも受信の差が感じられなかった(残念)

NOAAの受信ができるかどうかは未確認,調整して実施予定

(追加:2024.03.24)

soxのオプション指定方法がやっと判った(-t で嵌った)

これで「-E wav」が無くても動作可能

grainはautoでも問題なさそうなので修正

$ rtl_fm -f 92.6M -s 192k -r 48k -p 55 -E deemp -F 9 - | sox -t raw -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 - out.wav rate 11025
or
$ softfm -t rtlsdr -M -c freq=92600000,gain=auto,agc -R - | sox -t raw -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 - out.wav rate 11025

※)受信周波数と出力ファイル名は確認用,rateはNOAA用

sox -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 in.raw out.wav
-r 48000 rate
-e signed sign bit
-b 16 bits
-c 1 channels(1: mono, 2: stereo)
sox -t raw -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 - out.wav
-t raw stdin format

注)soxで入力ファイル名を指定する場合は「.raw」でないと入力エラーとなる

「rtl_fm」と「softfm」の受信比較(rateは48k)

(rtl_fm)

(softfm)

試しに以下の下側(青い方)の受信機でも試してみたが上側の方が(はっきり判るくらい)感度が良い

IMG_20240323_200013.jpg

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