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CUSTOM SDR / SIGNAL & NOISE SIMULATOR

通信・ノイズシミュレータ

受信機やレーダーを評価するには、「相手の信号」と「電波環境」が必要です。しかし、妨害波がある条件や遅延波が重なる条件を、実際の現場で毎回同じように作ることはできません。通信・ノイズシミュレータは、規格の波形、妨害波、伝搬路の影響をRFSoCのRF-DACから実際のRF信号として出力し、試験したい条件を机の上で繰り返し再現します。

規格波形・任意波形を送出雑音・遅延波・妨害波を合成同じ条件を何度でも
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できること

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規格波形・任意波形を時刻指定で送出

PCで生成した任意のIQ波形や、規格に沿ったフレーム(UWB、Wi-Fi、Bluetooth LE、LoRa、5G NR同期信号、FMCWチャープなど)を、RF-DACから決めた時刻に送出します。複数の信号を時間をずらして重ねることもできます。

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雑音・妨害波の合成

送出する波形に、雑音、連続波(CW)の妨害、周波数ずれを加えられます。どの程度の妨害まで受信できるかを、条件を少しずつ変えながら確かめる試験に使えます。

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伝搬路の模擬

遅延波(エコー)を合成し、壁や床で反射した電波が重なる状況を再現します。遅延時間と強さを指定できるので、狙った伝搬条件を作れます。

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レーダー目標の模擬

レーダーのチャープ信号に、目標物までの距離に相当する遅延を与えて返します。実際の目標物を置かずに、レーダーの信号処理を確認できます。

PC(条件の設定) 波形の種類・レベル 雑音・遅延・妨害の条件 RFSoC 波形の合成 規格波形・任意波形 +雑音・妨害波 +遅延波(エコー) RF-DAC(送出) RF-ADC(応答の取込) 評価する機器 受信機・無線モジュール レーダーなど 同軸 同軸

シミュレータの構成。条件はPCから設定し、信号は同軸ケーブルで評価する機器へ入れます。機器からの応答をRF-ADCで取り込み、合否の判定まで自動化することもできます。

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実施例

当社のRFSoC 2台を同軸ケーブルで接続し、送信側で条件を合成、受信側でその効果を確認した結果です(2026年10月、中間周波数500 MHz)。

CASE 01

遅延波(エコー)の合成と、受信側での確認 実機

Wi-Fiの信号に、250 nsと1000 nsの遅延波をデジタルで合成して送出しました。受信側で伝搬路の応答(遅延プロファイル)を求めると、合成したとおりの位置にエコーが現れます。

  • 遅延時間の異なる2条件(250 ns、1000 ns)を、両方向の経路で確認
  • 同じ仕組みで、雑音を加えた条件での受信試験にも対応

エコーは送信波形に合成したもので、振幅は相対値です。経路の絶対的な校正は行っていません。

受信側で推定した遅延プロファイル。250 nsと1000 nsの位置に、合成したエコーが現れている。
受信側で求めた遅延プロファイル(上下は送受の向きを入れ替えた2経路)。青は250 ns、橙は1000 nsのエコーを合成した条件です。
CASE 02

レーダー目標の遅延を模擬 実機

帯域500 MHz・48 µsのFMCWチャープを生成し、目標物までの距離に相当する遅延を信号上で与えて送出。受信側のレーダー信号処理で距離を求めました。

  • 5 m・10 m相当の遅延を、5.003 m・9.999 mと推定
  • 距離分解能は帯域で決まり、約0.3 m

遅延は信号上で合成したもので、物理的な目標物を使った測定ではありません。ミリ波帯のレーダーと組み合わせる場合は、周波数変換のフロントエンドを使います。

FMCWチャープの差分位相が周波数に対して直線的に変化するグラフと、ビート周波数のピーク。
10 m相当の遅延を与えたときの差分位相(上)とビートのピーク(下)。

※ 数値は当社の実機検証記録で確認できる値のみを掲載しています。詳細な試験条件はお問い合わせください。

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開発中のテーマ

街の電波環境を再現するエミュレータ 開発中

仮想の街の中を移動する端末の位置に、どのような2.4 GHz帯の電波が届くか。これをレイトレーシングによる伝搬計算で求め、RFSoCのRF-DACから実際のRF信号として出力する構成です。同軸で接続した別のRFSoC(リアルタイム計測側)で、その電波環境を実測表示します。

3D表示・伝搬計算・送信制御と、RFSoC側の波形生成回路を実装し、伝搬計算に追従して出力の強さを変えるところまで実機で確認しました。同軸端でのRF実測と、複数の送信源の合成はこれからです。

こんな試験のご相談に

  • 妨害波や遅延波がある条件で、自社の受信機がどこまで耐えるかを数値で押さえたい
  • 現場で起きた不具合の条件を、実験室で再現したい
  • レーダーや測距機器の信号処理を、目標物なしで確認したい
  • 相手側の機器がまだ無い段階で、相手の信号を模擬して開発を進めたい

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

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