小ネタ

　米軍のミサイル防衛とかの、特に地上ドメインの話。

　巨大なレドームの中身、1970年代にフォードが建設した巨大なパラボラアンテナ(より正確にはカセグレンアンテナ)。毎日2回の定期メンテナンスはかなり悲惨な気がするけど、まあ、半世紀も前の機械ならな。。。

　'70年代のテクノロジーでこの大きさって、どれくらいの帯域を考えてたんだろうか。かろうじてXバンドに届くかどうか、くらい? フィードホーンは中央に四角錐形が1本と、その周囲に円錐形が8本。8本は中心からかなり距離があるから指向性はだいぶ悪そうだが。

　カセグレンアンテナは1960年に論文が出て、三菱電機が数年後に設置したものが最初期の実用例のはず。そこから10年で米空軍に使われているってことは、結構早く実用化・普及したのかな。

　それにしても、西側諸国が大なり小なり依存するミサイル防衛システムの機材が50年落ちか…… この施設だって他にも設備はあるし、別の施設もあるだろうから、半世紀前のシステムがSPOFになっているわけではないとはいえ。

　なぜ『Ghost of Yōtei』のアクションに飽きるのかといえば、それは本作が「映画的に素晴らしいゲーム」だからではないか IGN.jp

前作『Ghost of Tsushima』はプレイヤーがいかに武士の誉れを守っていたとしても、毒殺・暗殺でもなんでもするロクデナシのように扱われていた。結局のところ、リニアなストーリーにおいてプレイヤーに選択の余地はないのである。

『Ghost of Yōtei』はアクションゲームの部分も映画的である。本作は二刀や槍などの武器がいろいろとあるのだが、どれを使うか選べるのではなく、敵に応じて相性のいいものを選ぶといったものになる。選択肢があるのではなく、選ばされるのだ。

　デスストとかもな。どちらもソニーの独占タイトルだけど、なにか関係あるんだろうか。グループ内にソニー・ピクチャーズがあるから映画的なゲームが喜ばれるとか、本体性能的に綺麗な絵や特徴的なゲームシステムを作りやすくて、その方向に縛られるとか。

　Xboxでも売ろうとするとPCでも売りたいよねみたいな話になるだろうし、最初からマルチプラットフォームで売るならマシンスペックの最小構成はある程度引き下げざるを得ないし、そうすると綺麗な絵とか高性能なハードウェア(NVMe前提とか)に依存しないゲームシステムとかが必要になって、プレステ専用ゲームとは違った方向性になる、というのは有り得そうではある。

　まあ、ハードにかかわらずクソゲーなり、クソゲーのなりそこねなり、不満点のあるゲームなんてのは掃いて捨てるほどあるからな。その中から適当に2個選んで共通点を探すってのは簡単な事だ。

　Glyphica Typing Survivalのビーム、うまく成長させて最終面に入ると全自動で迎撃されるから一切入力しなくていい。他のモードでもタレットをうまく成長させればかなりヌルゲーになる。ゲームとしてはちょっとつまらん。

　各メイン武器で最高難易度まで全部クリアしたけど、特に実績解除はないんだな。未実装のモードが1個あるからかな? 普段あんまりテキストを入力しないというのもあるけど、普段は肩が凝ったりとか全然無いのに、このゲームをやるとかなり肩が凝る。

　久しぶりに寿司打をやったら60位台まで行けた。その次は300位台だったのでまぐれ当たりっぽいけど。寿司打は文字列を認識するのに時間がかかるからそこがボトルネックになるんだよな。あとは単純に誤字が多いというのもあるし。

　先日ちょっと長めの停電があって、UPSの稼働時間が15分を切ったのでPC周り全体をシャットダウン。その後しばらくして復旧したので、PCを起動。1時間程度停電していたかな。最近は瞬断はまれにあったけど、数分を超えるような停電はかなり久しぶりな気がする。

/* このブログも長く続けていて居住地とかももう隠してもしょうがないけど、停電情報って電力会社によっては番地単位でアーカイブ・公開されるので、不用意にSNS等で書くと(特に発生時刻)、局所的な停電だった場合は1発でもかなり狭い範囲に特定できてしまうのよな。事前の推定値(都道府県単位)がある場合は特に容易に探せる可能性がある */

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　RDS(Radio Data System)を含むFMステレオっぽいIQファイルを作ってSDR#に突っ込む遊び。

　RFスペクトルの左上付近に色々と表示される。

　(((と)))の記号はステレオであることを示す(例えばRadioパネルのStereoチェックを外してモノラルとしてデコードすればこの記号は消える)。

　ステレオの中に入っている"ABC123  "のはProgramme service nameと呼ばれるもので、これは放送局の名前やコールサインを表示することを目的としている。8文字を表示可能。動的な変更は想定しておらず、基本的には固定の文字列を表示するのが目的。

　その右側の1234(16進)はProgramme Identification codeというもので、放送局を識別するために使用される。国コードや国内で一意な放送局コードが含まれ、自動再選局を行う際に使用する(国コードは一意ではなく、放送範囲が重ならない範囲で再使用される)。一部の放送局では地域ごとに違うCM等を放送する際に、一部のビットを変更して、異なる放送を行っている放送局・中継所に再選局しないようにしている。

　一番右側の文字列(小文字のa-z)はRadioTexitで、最大64文字または32文字を表示できる。本来は大文字を含む一部の文字セットだけを使用できるが、SDR#ではASCIIの印字可能文字の大半を使用できる。任意のテキストを表示することができるが、運転中に注視すると危険なのでカーラジオでは表示しない場合も多いらしい。そのせいでProgramme service nameを動的に書き換えるような放送局が出てくるらしい。

　RDSの変調は結構面倒くさい。副搬送波周波数は57kHz(3xパイロット)、シンボルレートは2.375ksyps(副搬送波周波数/24)、ボーレートは1.1875kBd(シンボルレート/2)、フレーム構造は1ブロックがデータ16bit+CRC10bitで、ビットレートは約731bps、ブロックレートは約45.7blocks/sec、1フレームは4ブロックでフレームレートは約11.4frames/sec、となる。情報の最小単位は1フレームで、局番号1ブロック、ヘッダ1ブロック、データ2ブロックなので、1フレームあたり2ブロック(32bit)のデータを送れるから、1フレームあたり4文字、1秒あたり45.7文字程度の情報を伝送できる。

　誤り訂正はCRCで行い、1ブロック(16bit)単位で処理する。CRCにはブロック番号を識別するためのビット列がビット加算される。仕様上は最大5bitまでのバースト誤りを訂正できる。

　ビット列のエンコードは、CRCを付加したビット列を、NRZI符号化し、さらにそれをマンチェスタ符号化するという手順を踏んでいる。これは受信した信号から比較的容易にクロックリカバリを行ったり、ビット反転対策を簡略化するためのエンコード方式だと思う(今回は変調しか行っていないので、復調が容易かどうかは未確認)。

　日本でデータ放送のFEC周りをやっていた人が、RDSは転送レート低いし誤り率も高いから使い物にならん、みたいなことを言っていたけど、まあ、わからんでもない気がする。

　そもそもRDSは元々はページャ用として1970年代中頃にフランスで開発されたシステムを流用したものだから、その当時の超小型受信機で復調できる程度にシンプルである必要があって、非常に長いインターリービングとかは不可能だったわけだから、しょうがないといえばしょうがない部分もあるんだろうけど。/* DARCは1990年代中頃に開発 */

　あとは、3xパイロットの場所は別の用途(独ARI)で使っていたから、スペクトル的に分離したいということでマンチェスタ符号を使ってずらしていたのかもしれない。ARIとRDSは直交変調してはあるけど、当時の技術水準で直交復調できるかどうかは怪しいし、スペクトル的にも分離してそうな気がする。

　RDSで文字データを転送する場合、1フレームで2バイトもしくは4バイトを転送できる。一応、近代的な仕様ではUTF-8を使うことになっているはずだが、少なくともSDR#ではASCII文字範囲しか使えない。古い仕様ではASCII文字範囲の一部のキャラクターしか使うことができないが、SDR#ではその範囲外の文字も使用できる。

　SDR#でRadio Text(RT)を受信した場合、文字列は順不同でいいので、任意の表示位置の文字列を送ることができる。例えば歌詞や字幕を放送する場合、2つ後ろのブロックに空白(4x 20h)を送っておけば、古い文字と新しい文字の間に空白があるので読みやすくなるが、もちろん転送レートは半分に低下する。

　周波数変調せずに保存した場合

　L+RはDSB-SCで復調すればそれなりに聞こえる。エンファシスが効いているのでキンキンした音になる気がするけど。±19kHzにパイロット信号、±38kHzにL-R、±57kHzにRDSがある。RDSのサイドローブがかなり高いのでL-Rにも結構入りそう。

　285kspsだからRDSの副搬送波は5サンプル/サイクルで、時間分解能が悪い。それで繰り返しスペクトルが強く出ているんだと思う。サンプリングレートを上げれば改善するはずだけど、計算コストの問題が出てくる。

　fl2k_file.exeはバイナリファイルから8bit1chのデータ列として読み出してFL2000に出力するけど、int8_tとして扱っている。一方で、WAVファイルは8bitの場合uint8_tとして扱わなければならないので、fl2k_fileは1ch8bitのWAVを読ませることができない。せめて符号のフラグをコマンドラインオプションで指定できればよかったんだけど。

https://www.denso-ten.com/jp/technicalreview/jp_pdf/17/17-1J.pdf

　あとで見つけた資料。ちゃんとNZRIとかBPSKとか色々書いてあった。。。

　欧州の状況。ドイツではアウトバーンが整備されていて、短時間で受信状況が大きく変化する。スイスは山間を縫う道路によって受信状況が変わる。ノルウェーではフィヨルド地形のために受信状況が変わる。周波数の自動変更が重要になる。

　この当時のデンソーの受信機では誤り訂正は使っていないとのこと。5bitまでのバーストエラーしか処理できないから、実環境で発生するエラーには対応できないし、無理に誤りを訂正しようとするとよけい間違った情報を得る場合がある。クラシックを聞きたいドライバーにロックを聞かせたりすると危険だから、誤ったデータは捨てたほうがマシ、みたいなことらしい。

　試しにJ-Stageでポケベルを探してみたら、いわゆる文系的な論文がほとんどでちょっと驚く。それ自体をハード的に研究・改良する話は全く押し流されて、すでに過去の物として研究の対象になっているんだな。あとは医療とか緊急対応みたいな分野の例とか。

　そもそもポケベルは携帯電話よりも前のデバイスだから、j-stageに残るほど最近の話ではないということなのかもしれないけど。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/nihonkindaibungaku/107/0/107_109/_pdf/-char/ja

「電話と文学」という本の書評。文学作品の中で電話機がどのような状況を表現しているのか、みたいな話。

　この書評の最後に著者が少し書いている、ケータイ小説の話が面白い。1行が短くて改行の多いケータイ小説は携帯電話のディスプレイに由来するものだろうが、会話口調を主体としているのは携帯電話の電話機という機能の名残ではないか、という指摘。

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　試しにΠ型アッテネータ&整合器について調べてみた。

　減衰量が十分に大きい場合、R1=ZS、R3=ZLとして、R2を適当な値に選べば、インピーダンス変換を行いつつ数十dBの減衰量を持つアッテネータとしても使える。E12系で75Ωと50Ωを変換する場合、75Ωと51Ωでそれぞれを終端してやって、その間をR2=10kΩ程度で弱く結合してやれば、双方から見れば適切に終端されて反射が起こらないし、R2を経由して弱い信号が通過するから、アッテネータとしても作用する。R2が小さい場合は合成抵抗の成分として無視できなくなるので、終端抵抗を大きめに設定してインピーダンスを合わせる必要がある。

　R1=ZS, R3=ZLの状態でR2を変えた場合の、双方から見たインピーダンスと減衰比

　基本的には合成抵抗の計算を行えば済むんだけど、並列に組まれた抵抗が多いので逆数だらけになる。Excelとか関数電卓で計算するのは、不可能ではないにしても、とても面倒(このグラフも正しいのかは怪しい)。

　75Ω側はR2=10kΩを超えたあたりで、50Ω側はR2=2kΩを超えたあたりで収束する。それより低い抵抗値だとインピーダンスが下がる。

　減衰比は双方向で対称ではなく、75Ω信号源/50Ω負荷の場合と、50Ω信号源/75Ω負荷の場合では減衰比が異なる。普通はインピーダンスの違うシステムを双方向で信号を出して使うことはないだろうから、問題ないはず。双方向で使う場合でも、減衰比40dBに対して差が3.5dB程度だから、大きな問題にはならないはず。

　R2=2.4kΩで75Ω信号源50Ω負荷に39.8dBあたりがちょうど良さそうかな。あとは8.2kΩで50.3dB、24kΩで59.6dB、68kΩで68.6dB、とか。750Ωで30.2dBはインピーダンス(特に75Ω側)が若干ずれる。75Ωと50Ωを直結するよりはマシ、程度ではあるけど。

　R1, R3を適当に調整した場合(上の図と軸の取り方が違う点に注意)

　E12(というか秋月で売ってる全部入りのラインナップ)だと調整の選択肢がほとんど無い。

　ちなみに、R1, R3には合成抵抗(2本直列or並列)も含めて、全種類の抵抗からグラフにすると、こんな感じ

　R2は合成抵抗にはしていないが、単に横方向の間隔が狭くなるだけなので、グラフとしては大して違いはない。

　下のグラフにはR1, R3も表示している。R2が100Ω未満の場合はR3が発散するので省略している。

　L型アッテネータ&整合器の場合、全部入りを単体で使う場合はRa=47ΩとRb=75ΩでZ1=77.0ΩとZ2=46.5Ωを作って8.1dBと4.6dBを得るような組み合わせしかない(Zを多少広めに設定するともう少しある)。

　RaとRbに合成抵抗を使えば自由度は増えるけど、とはいえL型の場合は2個の抵抗で2箇所のインピーダンスを制御するから、減衰比の自由度が無い。減衰比を自由に設定したいなら抵抗を3個使って変数を増やすしかない。

　Π型整合器/ATTを試作

　SMAコネクタに、51Ω、75Ω、2x1.2kΩの合わせて炭素皮膜抵抗4本と、0.1uFのセラコンで、整合とATT、DCブロック。ちょっとかさばる。

　Z=Rだから入力の大部分を1本の抵抗で消費するので、今回使った1/4Wの抵抗の場合、ディレーティングを考えると100mW程度が耐入力ということになる。正弦波なら2.2V RMS、矩形波なら2.2Vppあたりが上限。

　fl2k(50Msps)で1-15MHzの正弦波をスイープしてFFTのMax-Holdで測定

　↑75Ω終端で直結

　↑Π型で整合/-40dBと50Ω終端

　↑75Ω直結とΠの差。設計通り-40dBの差がある。

　インピーダンスが正しく変換できているかはわからないけど、まあ、多分大丈夫だろう。とりあえず、見える範囲では振幅が暴れることもないし、変な共振もないはず。元々はアッテネータが欲しかっただけなので、インピーダンスマッチングは二の次というか、おまけみたいなところもあるし。

　そもそもR820Tの耐入力って+10dBmまでだから、VGA(Video Graphics Array)信号ならギリ直接突っ込めるんじゃね?という気がしないでもない。あまりにも余裕がないから念の為にATTを通しておきたい、というのはあるけど。それにしても-40dBは減衰させすぎな気もする。弱い信号をVGA(Variable Gain Amplifier)で頑張って利得を稼ぐ感じか。

　R820TのVGAは50dBくらいまで稼げるから、もし40dBのATTを通してVGAを40dBにしてサチらなければ、VGA信号を(AC結合程度で)直結できることになる。あるいは、L型でインピーダンスを合わせて数dB落とすとかも考えられるし。そのあたりは実際に試してみないとわからないな。

　だいぶ寒くなってきて、もうしばらくしたら積雪が始まるはずなので、それまでに外に出していたアンテナを1本回収しなければ。そうすればrtl-sdr blog v3ドングルが1本フリーになるので、fl2kと接続して遊んだりできる。

　SDRドングルに余裕がないので、R820T系受信機もう1個くらい買っておきたいんだけどなー。v4を買うか、R2を買うか、miniを買うか、といったところが悩みどころ。待ってたらそのうちAirspy系の新製品が出てR2やminiが値下がりしないかな、みたいな願望を抱きつつ。

　抵抗器の誤差の分布ってどういう形になっているんだろうか、という疑問。普通に考えると正規分布だけど、抵抗器の誤差の積極的な使用(ラインナップにない値を誤差の範囲から拾ってくる)を考えると、一様分布でもいいはず。しかし、ググってもいまいちよくわからない。

　ズバリという記事ではないけど、面白い話

　誤差5％の抵抗の作り方：Signal Integrity - EDN Japan

　1980年代頃の話。±10%の抵抗から±1%の個体を探そうとしたら、1個も見つからなかった、という内容。推測だが、比較的山裾の広い抵抗器を作って(というか当時の製造技術ではその範囲の誤差しか作れず)、実測で±5%に入るものは5%品として売り、±5％を超えて±10％に入るものは10％品として売っているのではないか、と。この話が本当なら、例えば±5％品の中には±1%の個体は入ってなくて、±1％品の中には±0.5％の個体は入っていなくて、みたいなこともあるんだろうか(精度が高いやつは炭素皮膜でなく金属皮膜だろうとかの話は置いておいて)。

　そうやってラインナップを作る場合、E12系列や24系列、96系列の違いは何なんだろう? 例えばE96の51.1Ω±0.5％はE12の正規分布の個体から選ぶことはできないわけだし、前述のような使い方を想定するならなおさら正規分布は困りそうな気がする。

　工学部の学生です。レポートの課題で、抵抗の誤差を示すカラーコードがたとえば±5... - Yahoo!知恵袋

　ここの回答でも似たような話が書いてある。昔は製造品質が良くなかった(分布が広かった)から中央を抜き出して高精度品として売っていたが、最近は品質が安定してきたから、グレードに合わせて製造する(中抜しない)し、そもそも5％品でも実測2％程度に収まる、という話。

　とりあえず抵抗器の誤差は正規分布に収まると考えていいのかな。で、最近は誤差が狭くなっている、と。

　じゃあ中途半端な抵抗器が必要な場合、5％品から探そうとしても、最近のラインナップだと中間の値が得られないみたいなこともあるんだろうか。とはいえ、昔の抵抗器だって中抜されているんだから、5％品から1％品を探すみたいなことはできないわけだが。ということは何かね、E系列が中途半端に並んでいるのは、誤差の範囲から必要な(系列のラインナップにない)数値の抵抗器を選べるように、というよくある説明自体が今も昔も誤りということかね?

　あるいは、±5%の正規分布の抵抗器は、±5％ギリギリの個体はかなり少ないことを期待しているけど、昔の中抜品の場合、±5％ギリギリの個体はかなり多かったんだろうか?

　結局、5％の抵抗器を想定するならしっかり5％品で動作する設計を行え、精度が求められるなら1％や0.5%の製品を指定しろ、という話に落ち着くのか。

　Excelの散布図の近似曲線って、完全に水平な線を書くと非表示になるんだな。何だこの制限。。。内部の計算が発散してるとかなんだろうけど、基準値を書きたいときとかに水平の近似曲線って便利な気がするんだけどなぁ。近似曲線の元になった列の線を細くして点線にするみたいな感じでもいいけど、色々調整するところが増えると忘れる可能性が増えるので、近似曲線のほうが使いやすい。のだが。。。

　近似曲線を書くときに微妙な傾斜を与えておけば表示されるけど、水平に近づけていくと先端から描画が消えていく。一部だけ消えるということは、フィッティングが発散しているのとはまた別の現象なのかな?