不韋 呂 / Mbed 2 deprecated SDR_AM_Rx_CIC

AM中波放送用SDR．CICフィルタのみを使用．CQ出版社「トランジスタ技術」誌，2021年4月号に掲載

Dependencies:   mbed

main.cpp@3:878a48f15e89, 2021-12-01 (annotated)

Committer:
MikamiUitOpen
Date:
Wed Dec 01 00:37:44 2021 +0000
Revision:
3:878a48f15e89
Parent:
2:4bec6b2be809 
4

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UserRevisionLine numberNew contents of line
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 1 //-------------------------------------------------------------
MikamiUitOpen 1:30d9fb51dec1 2 // 中波 AM 放送用 SDR，CIC フィルタを使用
MikamiUitOpen 1:30d9fb51dec1 3 //
MikamiUitOpen 1:30d9fb51dec1 4 // ダウンサンプリング（1/90）で使う LPF として CIC フィルタを使用
MikamiUitOpen 1:30d9fb51dec1 5 //
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 6 // 入力ピン： A1
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 7 // 出力ピン： A2
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 8 //
MikamiUitOpen 3:878a48f15e89 9 // 2021/12/01, Copyright (c) 2021 MIKAMI, Naoki
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 10 //-------------------------------------------------------------
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 11
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 12 #include "F446_ADC_Intr.hpp" // ADC
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 13 #include "F446_DAC.hpp" // DAC
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 14 #include "QuadOscIir.hpp" // 直交信号発生器
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 15 #include "Cic3Stage.hpp" // ３段 CIC フィルタ
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 16 #include "Iir1st.hpp" // 一次の IIR フィルタ
MikamiUitOpen 1:30d9fb51dec1 17 #include "InitialMessage.hpp" // 最初のメーッセージ
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 18 using namespace Mikami;
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 19 #pragma diag_suppress 870 // マルチバイト文字使用の警告抑制のため
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 20
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 21 const float FS_ = 900.0f; // 標本化周波数，単位： kHz
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 22 const float T0_ = 1000/FS_; // 標本化間隔，単位：μs
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 23 const float A0_ = 8192; // 直交信号発生器の出力の振幅
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 24
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 25 // 各放送局の搬送波の周波数，単位： Hz
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 26 const float F_C_[] = { 594.0e3f, // NHK 第１
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 27 693.0e3f, // NHK 第２
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 28 810.0e3f, // AFN Tokyo
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 29 954.0e3f, // TBS ラジオ
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 30 1134.0e3f, // 文化放送
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 31 1242.0e3f, // ニッポン放送
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 32 1422.0e3f}; // ラジオ日本
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 33
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 34 AdcF446_Intr adc_(FS_, A1); // ADC オブジェクトの宣言
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 35 DacF446 dac_; // DAC オブジェクトの宣言
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 36 Serial pc_(USBTX, USBRX); // ターミナルに対する受信割込み用
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 37
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 38 QuadOscIir nco_(F_C_[0], T0_, A0_); // NCO (numerically controlled oscillator)
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 39
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 40 Iir1st comp_(-0.525f); // CIC フィルタの補償用フィルタ
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 41 Iir1st averaging_(0.9995f); // 直流分を求めるためのフィルタ
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 42
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 43 const int DS_RATE_ = 90; // 1/90 にダウンサンプリング
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 44 Cic3Stage cic3I_(DS_RATE_, A0_); // CIC フィルタ，I 信号用
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 45 Cic3Stage cic3Q_(DS_RATE_, A0_); // CIC フィルタ，Q 信号用
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 46
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 47 // AD 変換終了割り込みに対する割り込みサービス･ルーチン
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 48 void AdcIsr()
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 49 {
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 50 static int count = 0;
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 51
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 52 float xn = adc_.Read(); // ADC の読込み
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 53 float sinX, cosX;
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 54 nco_.Generate(sinX, cosX); // sin, cos 発生
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 55
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 56 // cos/sin を乗算したデータに対する CIC フィルタの積分処理
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 57 cic3I_.Integrate((int16_t)(xn*cosX)); // I 信号用
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 58 cic3Q_.Integrate((int16_t)(xn*sinX)); // Q 信号用
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 59
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 60 if (++count >= DS_RATE_)
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 61 {
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 62 count = 0;
MikamiUitOpen 3:878a48f15e89 63 NVIC->STIR = EXTI4_IRQn; // ソフトウェア割り込み発生
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 64 }
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 65 }
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 66
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 67 // ダウンサンプラより後の処理に対する割り込みサービス･ルーチン
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 68 void SwiIsr()
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 69 {
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 70 // CIC フィルタのくし形フィルタの部分による処理
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 71 float yI_n = cic3I_.CombFilter(); // くし形フィルタ処理で I 信号を生成
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 72 float yQ_n = cic3Q_.CombFilter(); // くし形フィルタ処理で Q 信号を生成
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 73
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 74 float yn = sqrtf(yI_n*yI_n + yQ_n*yQ_n); // 包絡線成分を求める
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 75 yn = comp_.Execute(yn); // 補償フィルタ
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 76 float dc = averaging_.Execute(yn); // 直流分を求める
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 77 yn = yn - dc; // 直流分除去
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 78
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 79 float gain = 0.8f/dc; // AGC 処理の準備
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 80 if (gain > 200.0f) gain = 200.0f;
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 81
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 82 dac_.Write(gain*yn);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 83 }
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 84
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 85 // シリアル･ポートの受信割込みに対する割り込みサービス･ルーチン
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 86 void RxIsr()
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 87 {
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 88 unsigned char chr = pc_.getc();
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 89 // 受信した文字が '0' ～ '6' の場合のみ NCO の周波数を変える
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 90 if (('0' <= chr) && (chr <= '6'))
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 91 {
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 92 nco_.Set(F_C_[chr & 0x07]);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 93 pc_.putc(chr); // エコーバック
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 94 }
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 95 if (chr == '\r') pc_.printf("\r\n");
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 96 }
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 97
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 98 int main()
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 99 {
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 100 InitialMessage("ダウンサンプリングに CIC フィルタを使用．", AM, pc_);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 101
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 102 NVIC_SetPriority(ADC_IRQn, 0); // 最優先
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 103 NVIC_SetPriority(EXTI4_IRQn, 1); // ２番目に優先
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 104 NVIC_SetPriority(USART2_IRQn, 2); // ３番目に優先
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 105
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 106 // ADC に対する割り込みサービス･ルーチンの設定
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 107 adc_.SetIntrVec(&AdcIsr);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 108
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 109 // EXTI4 によるソフトウェア割り込みに対応する設定
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 110 NVIC_SetVector(EXTI4_IRQn, (uint32_t)SwiIsr);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 111 NVIC_EnableIRQ(EXTI4_IRQn);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 112
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 113 // シリアル･ポートの受信割込みの設定
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 114 pc_.format(); // default: 8 bits, nonparity, 1 stop bit
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 115 pc_.attach(&RxIsr);
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 116
MikamiUitOpen 0:6906f8616429 117 while (true) {}
MikamiUitOpen 2:4bec6b2be809 118 }