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高速 A−D/FPGA/DSP/DDS 搭載基板を
動かしながらしくみを学ぶ
フルディジタル無線＆
変復調 実験室
受信部IFフィルタとI /Q データの転送
西村 芳一
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先月号で，65 MHz でサンプリングされた信号を，
CIC などのダウン・サンプリングの手法を用いて，サ
ンプリング周波数を 63.477 kHz にまで落としました．
今回は，その先の処理を説明します．
63kHz
IF フィルタの設計
フルディジタル無線実験ボード TRX−305 MB の受
信処理では，図 1 のように IF フィルタの定数を変え
る こ と で， 選 択 度 を 選 べ る よ う に な っ て い ま す．
30 kHz，15 kHz，6 kHz，3 kHz の 4 種です．CW モー
ドの場合は 1 kHz になりますが，DSP の中でさらにフ
ィルタリングされて 300 Hz まで狭められます．ここ
でも，FIR フィルタを用いてフィルタリングを行って
います．
最終的な 31.7 kHz のサンプリングでは，65 MHz の
クロックが 2048 サイクル入ります．ですから，2000
タップ近くのフィルタを実装することが可能ですが，
そこまでフィルタを急峻にする必要はありません．ま
た，それだけ大きなタップ数では，かなり信号遅延が
大きくなってしまいます．
この IF フィルタの設計変更を行えば，自由自在に
IF フィルタ帯域を変えることができます．また，搭
載されている SH−2 プロセッサの力を借りれば，連続
可変の IF フィルタを実装することも可能です．単に
フィルタの係数を変えればよいだけなので，もっとも
簡単に自作できる部分です．
2015 年 4 月号
509タップ
FI Rフィルタ
2
31.7kHz
ROM
30kHz
1/2 ダウン・サンプリング
63 kHz でサンプリングされた信号は，次にまた半
分のサンプリング速度
（31.7 kHz）まで落とします．単
に 半 分 に 落 と す だ け で は な く，IF
（Intermediate
Frequency；中間周波数）
フィルタとして働きます．
Yoshikazu Nishimura
ROM
15kHz
フィルタの
係数
ROM
6kHz
ROM
3kHz
ROM
1kHz
図 1 フルディジタル無線実験ボード TRX−305MB は IF フィル
タ（1/2 ダウン・サンプリング）の定数を変えることで選択度を調
節できる
■ 係数出し
● 3 kHz 帯域用
509 タップの IF フィルタを作ってみました．帯域は
3 kHz，通過域は 1.25 kHz です．フィルタの係数の計
算は，先月号と同じ Matlab の FDATOOL を使い
ました（図 2）．私の作った無償版の FIR フィルタ設計
ソフトウェアを使っても求まります．
マ イ ナ ス の 周 波 数 成 分 を 合 わ せ る と， 通 過 域 は
2.5 kHz になります．− 100 dB の減衰になる阻止域の
周波数は，1.85 kHz で設計していますから，マイナス
の周波数を合わせて 3.7 kHz になります．ちなみに，
− 3 dB になる周波数帯域幅は 2.87 kHz です．
▶狭帯域フィルタの問題点…正規化しないと特性が悪
くなる
図 3 に，FDATOOL で設計した 3 kHz の IF フィル
タの係数を示します．このフィルタ設計ソフトウェア
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