DMR (Digital Mobile Radio)/D-STAR REFLECTORの構築

system.jpg

目次

進捗

情報収集中です。
記載の資料に間違い、過不足、その他の追加情報がありましたら、Twitter(@JQ1BWT)かメール(sawada@bwt.jp)宛てにご連絡頂ければ幸いです。
そのほか、免許申請の実績等もレポート頂けるとうれしいです。
よろしくお願いします。

情報源

DMRトランシーバ

TYT MD-380

単体では任意の周波数に設定できないので、専用のUSB接続ケーブルでPCに繋ぎ、
設定編集ソフトを使って16個あるチャンネルに任意の周波数等を書き込む必要がある。

HOTSPOT (アクセスポイント&リフレクタ)

ZUMSPOT

RspberryPi Zero HWに重ねて使うハードウエア。

JumboSPOT-RTQ

ZUMSPOTの互換品と思われる。
消費電流はRasPiZと合わせて250mA以下(220〜240mA)と小さい。

今回はこちらを使用した。
AliExpressの割引キャンペーン中で57.06ドルでした。(ケース&表示付きのフルセット)

Pi-Star

RaspberryPi等でリフレクタを動かすファームウエア。
Webから任意のイメージをダウンロードし、MicroSDカードにddして使用する。

セットアップ 【RaspberyPi Zero(HW) + JumboSPOT-RTQ】

Raspberry-Pi Zero(WH)にpi-starをインストールする

pi-starサイトからイメージファイルをダウンロードする。
http://www.pistar.uk/

今回は「Pi-Star_RPi_V3.4.11_17-Mar-2018.zip」をダウンロードした。
※以下、このバージョンを使用した表現となる。

zipを解凍後、Windows機でW32 Disk Imagerを使用してIMGファイルをMicroSDカードに書き込む。
16GBを使用したが8GBでも足りるらしい。(32GB以下で大きい方が後々良いでしょう)

このMicroSDカードをRasPiZに挿して電源を入れれば良いが、家のWiFiに繋ぐため、
WiFi接続設定ファイルを作成してMicroSDカードに入れておく必要がある。

以下のサイトにアクセスして、SSIDとPASSWARDから自動スクリプトで設定ファイルを生成する。
ボタンを押すと生成された設定ファイルがダウンロードされる。
http://www.pistar.uk/wifi_builder.php

ダウンロードされたファイル→ wpa_supplicant.conf

これを、MicroSDのFAT領域のルートディレクトリにそのままコピーする。

ここまででRasPi側の準備は完了。

JumboSPOTを載せて設定を行う

次にJumboSPOT-RTQをRasPiに載せるのだが、OLEDが付いている物では背面のピンが
RasPi側と干渉するため短く切っておく。

Jumbo_pin.jpg

SMAジャックはケースに入れると凸量が少ない。
間に樹脂スペーサーを入れておくと良い。
裏はSMAジャックのピンが面一くらいがちょうど良かった。
スペーサーは秋月のM3樹脂ナットがぴったり。

Jumbo_SMA_1.jpg

ケースをかぶせるとこんな感じ。
ネジ部分が全部露出している。

Jumbo_SMA_2.jpg

電源を入れる。(向かって右側のMicroUSBジャック)
OLEDは表示が出なくて正しい。(あとで設定すると表示されるようになる)

CCS7/DMR-IDを取得する

https://www.dmr-marc.net/cgi-bin/trbo-database/register.cgi
ここにアクセスし、コールサインを入力。

QRZ.comに登録していればそのまま承認される。
登録していなくてもとりあえず無視して進められる。

State/Provには「(4401)kanto」を指定した。kanto=関東
Radio TypeにはD-STARのCCS7を指定した。(D-STAR・DMR共通らしい)

しばらくするとメールでIDが送られてくる。(すぐは来ない→2〜3日かかるらしい)
※DMR-IDがなくてもD-STARモードでテストは進めることはできます
さらに、登録されてから各サーバーにDBがUpdateされるのに2〜3日かかるようです。
ID発行まで約2日、ID発行からDB登録されて使えるようになるまで3日かかりました。
ID発行申請→(2日)→ID発行通知→(3日)→DB登録完了

pi-starのDashboardに、自分が送信したLogが見えますが、ID(数字7桁)で表示されている段階ではDB登録が反映されていません。
ここが数字では無くコールサインで表示されるようになって、DB登録の反映が進んだことが分かります。

pi-star自身は24時間周期でDB Updateしているようです。
最初のうちは手動でUpdate実行すると良いでしょう。

pi-starの設定を行う(ここからが本番)

Configration

 一般設定

pi-star_1.PNG

 DMR/D-STAR設定

pi-star_2.PNG

Configration → Expert → MMDVMHost

JumboSPOT-RTQの周波数誤差を補正します。
これをやらないとまともに動きません。(DMRはFズレに対して非常に敏感です)
JumboSPOT-RTQの裏に貼ってあるシールの数字をRXOffsetとTXOffsetに設定します。
以前は手書きでしたが最近は500決め打ちのようです。
DashbordのBER値を見ながら調整します。0.2%以下まで追い込めました。

pi-star_3.PNG

WiFiのパワーセーブをOFFにして接続安定性を確保する

これをやっておかないと、TGに繋いでおいても切れてしまったり呼び出しが聞こえなくなる場合があるようです。

sshでRaspberryPiにつなぎ、ログインします

pi-star@pi-star(ro):~$ rpi-rw
pi-star@pi-star(rw):~$ sudo vi /etc/network/interfaces

ストレージをROからRWに切り替え、viで設定ファイルを編集します

iface wlan0 inet manual
wireless-power off

allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet manual
    wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

上記の最初の2行を追加します。

TH-D74を使ってD-STARモードのリフレクタにつなぐ手順

重要なキーワード

MCP-D74を使用してTH-D74のメモリーを編集する

エコーテストをしてみる

MD-380を使ってDMRモードのリフレクタにつなぐ手順

MD-380を専用USBケーブルでPCに繋ぎ、PCにインストールしたエディタで各種設定をします。
詳細は作成中。

詳細別途。

免許申請

ここに免許申請(保証認定)に必要な資料を揃えてあります。
送信機系統図ですが、MD-380は回路図と実機から、JumboSPOT-RTQは実機から読み取って作成しました。
おそらく間違いは無いと思いますが、使用は自己責任でお願いします。
初版公開:2018/4/13

MD-380

JumboSPOT-RTQ

データシート

MD-380の送信系の説明

BASEBAND

最も重要なチップはHR_C5000で、デジタル変調波を作るBASEBAND DSPです。
内部には4値FMと通常のFMの2種類の変調機が内蔵されており、出力はI/QとMOD/IFが切り
替え式で選択できます。BASEBAND処理までなので、RFは扱いません。
オーディオ入力はA/Dされ、ひとまずCPU側に送られます。CPU側ではVocoder処理とスク
ランブル処理を行ってC5000に戻します。圧縮処理された音声信号はデジタル変調用DSP
ブロックに入力されます。DSPでは4値FMまたは通常FMの処理が行われ、MOD1ピンからVCO
を駆動する4値DC電圧が出力されます。

RF

RF部のメインチップであるSKY72310は周波数シンセサイザーで、REF(基準クロック)と
外部VCO(ここでは430MHz帯)を接続することで、内部の位相比較器と分周器でVCを発生
するPLLの一部になっています。VCO回路は内蔵されていませんので、外付けでVCO回路を
用意する必要があります。この部分は昔から有るVCO〜分周〜位相比較〜VC出力の構成そ
のものですから珍しい物ではありません。
ただし、入力できる周波数が最大2GHzと超広帯域なので、後段でIF MIXをして目的周波
数を作る必要は無く、外部VCOは2HGHz以下なら直接発振が使用できます。200MHz以下な
らVCXOモジュールがあるのでそれを採用するのが手軽ですが、430MHz帯となるとLC発振
でVCOを作るしか有りません。したがって、2SC3356とVariCAPで組まれたLC発振回路が組
まれています。このVCOは2回路あり、片方が送信用、他方が受信用になっています。受信
用は周波数がIF分ズレています。

DMRの4値FMとFMの信号を生成する流れをもう少し詳しく説明します。

DMR 4値FMの時はC5000のMOD1側から変調信号(ベースバンド)が出ます。これをVCOのVC
に与えて変調を掛けています。SKY72310のREFは、C5000のMOD2を固定電圧にして16.8MHz
のVCOをPLL位相比較器のREFに使います。この16.8MHzは受信時のIF LOにも使っています。
変調された430MHz帯の信号はVCOから直接取り出し、2段のアンプでレベルを上げ、LPFを
通して送信系のアンプステージに進みます。アンプステージの説明は省略します。

FMモードの時はMOD1は出力せず固定。MOD2から16.8MHz VCOに変調をかけます。CTCSSもVCO
に与えています。
REF側に変調を掛け、結果として430MHz帯VCOにFM変調がかることになります。このときPLL
のループフィルターは音声周波数帯を外した帯域にしておけば変調された音声はそのまま
出力されることになります。

FAQ

改造Firmwareの導入

ここから先はMD-380を文鎮化する恐れがあります。

一度失敗して動かなくなりました。(boot loaderは生きていたので助かりましたが)

md380toolsのダウンロード

http://md380.org/releases/daily/
ここに毎日ビルドされた最新のファームウエアがあります。
一番下の最新日付の物をダウンロードします。

zip解凍してC:直下にコピーする

デスクトップに置いたフォルダで作業したら失敗しました。
これで起動できなくなったので、Cドライブ直下にコピーします。

書き込み手順

  1. PCとMD-380をプログラミングケーブルで接続する
  2. 左の上(DISPLAY)と中(PTT)を押しながら電源を入れる
    LEDが赤←→緑の点滅になり、Firmware Updateモードになります。
  3. windowsの下にあるUpgrade.exeを管理者で実行にて起動する。
  4. [Open Update File]ボタンを押して、[firmware-2018-xx-xx-NoGPS.bin]を指定する。
  5. [Download Update File]ボタンを押して書き込みを実行する。
    プログレスバーが伸びていきますが、途中で止まったりします。触らず終わるのを待ちます。
  6. 完了したらMD-380の電源を切ってプログラミングケーブルを抜きます。
  7. MD-380の電源を入れ、Menu→Utilities→を開き、4 MD380 Toolsが出てきたら成功です。

ID<->CALLのDB(callerid.csv)をインポートする(うまくいかず失敗中)

<<現在、調査&トライ中>> gitはここ
https://github.com/travisgoodspeed/md380tools

Pythonスクリプトを使うようなので、Linux環境でPythonが動くようにしているところ。
gitとpythonが入っている環境が前提。
Cygwinはなんかめんどくさいので断念。

Ubuntu16をVMWareに構築してやってみたが、armライブラリが無いとかのエラーが出て上手くいかず。

VirtualBOXを使い、構築済みの環境を使ってUserDBをインポートする

交信中のデータをIDではなくCALLで表示する設定

Menu → Utility → MD380 Tools

Display → Show Calls

○CPS only
○User DB
○Talk Alias
●DB & TA

CH表示の時に周波数とかの情報も表示する設定

Menu → Utility → MD380 Tools

Display → Channnel Info

●CH RX/TX info

MD380_CH_Info.jpg

ディスプレイを真っ暗にせず、タイムアウト後にディマー

MD-380は電源が入っているかどうかが全く分かりません。
LCDがカラーなのですが、TH-D74みたいな半反射型じゃないので不便。

Menu → Utility → MD380 Tools

Display → Backlight

これで、画面が真っ暗になること無く、常にうっすらと光っているようになります。
操作すると明るくなります。

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