Iotラジオ その６

概要

受信プログラムは、直交復調のアルゴリズム。
R、puredata、pythonで実験した。
実際には、javascriptで書いて、jsdoに置いた。

直交復調

信号に、sin波とcos波を乗算して、ローパスフィルターを通して、自乗の和の平方根をとる。

写真

上から、ソース波形、変調波形、復調波形。

実験

R
R
puredata
puredata
python
python

サンプルコード

sin波、cos波は、５０００ｈｚ。
ローパスフィルターは、１５００ｈｚ。
サンプリング周波数は、４８０００。
ゲインは、５
DC補正は、－１．０

var ws = new WebSocket('ws://ohijs0.paas.jp-e1.cloudn-service.com/sdr');
var ac = new (window.AudioContext || window.webkitAudioContext);
function lpf(input, samplerate, freq) {
    var q = 1.0;
    var omega = 2.0 * 3.14159265 * freq / samplerate;
    var alpha = Math.sin(omega) / (2.0 * q);
    var a0 = 1.0 + alpha;
    var a1 = -2.0 * Math.cos(omega);
    var a2 = 1.0 - alpha;
    var b0 = (1.0 - Math.cos(omega)) / 2.0;
    var b1 = 1.0 - Math.cos(omega);
    var b2 = (1.0 - Math.cos(omega)) / 2.0;
    var size = input.length;
    var output = new Float32Array(size);    
    var in1 = 0;
    var in2 = 0;
    var out1 = 0;
    var out2 = 0;
    for (var i = 0; i < size; i++)
    {
    	output[i] = b0 / a0 * input[i] + b1 / a0 * in1 + b2 / a0 * in2 - a1 / a0 * out1 - a2 / a0 * out2;
     	in2 = in1;
     	in1 = input[i];
    	out2 = out1;
    	out1 = output[i];
    }
    return output;
}
var initial_delay_sec = 0;
var scheduled_time = 0;
function playAudioStream(vam) {
    var audio_buf = ac.createBuffer(1, vam.length, ac.sampleRate);
    var audio_src = ac.createBufferSource();
    var current_time = ac.currentTime;
    var t;
    var I = new Float32Array(vam.length);
    var Q = new Float32Array(vam.length);
    var I2;
    var Q2;
    var o = new Float32Array(vam.length);
    for (t = 0; t < vam.length; t++)
    {
        I[t] = vam[t] * Math.cos(t / 48000 * 2 * Math.PI * 5000);
        Q[t] = vam[t] * Math.sin(t / 48000 * 2 * Math.PI * 5000);
    }
    I2 = lpf(I, 48000, 1500);
    Q2 = lpf(Q, 48000, 1500);
    for (t = 0; t < vam.length; t++)
    {
        o[t] = Math.sqrt(I2[t] * I2[t] + Q2[t] * Q2[t]) * 5 - 1.0;
    }
    audio_buf.getChannelData(0).set(o);
    audio_src.buffer = audio_buf;
    audio_src.connect(ac.destination);
    if (current_time < scheduled_time) 
    {
        audio_src.start(scheduled_time);
        scheduled_time += audio_buf.duration;
    }
    else
    {
        audio_src.start(current_time);
        scheduled_time = current_time + audio_buf.duration + initial_delay_sec;
    }    
}
ws.binaryType = 'arraybuffer';
ws.onopen = function() {
};
ws.onerror = function(e) {
    alert(String(e));
};
ws.onmessage = function(evt) {
    if (evt.data.constructor !== ArrayBuffer) throw 'expecting ArrayBuffer';
    playAudioStream(new Float32Array(evt.data));
};