#luaradio

LuaRadioというスクリプトベースのSDRツールキットがあることに気がつきました。GNURadioが超弩級のツールキットであることに対して、LuaRadioはとても軽量なのが特徴だそうです。少し試してみたところ、なかなか良さそうでしたので紹介します。

LuaRadioはその名のとおり、Luaというスクリプト言語をベースにしています。Luaは非常に軽量で、組み込み言語として使われていたり、小さなMCUでも動作したりしています。しかもJIT (Just In Time)コンパイラを利用可能で、実行効率はなかなかのもののようです。

LuaRadioは、Luaから使えるだけではなく、その中身もLuaで記述されているSDRツールキットです。コンポーネントをスクリプトで接続し、フローグラフを構築してアプリケーションを作成します。

こんな感じのスクリプトでFMラジオができるそうです。

LuaRadioは、LinuxやMac OSXで利用可能なようです。Mac OSXではhomebrewのformulaが提供されていましたので、今回はこれを試してみました。バージョンは0.5.0です。

$ brew update $ brew install luaradio

依存関係で必要なfftwやlua本体などは自動的にインストールされます。 オーディオを再生するためにpulseaudioが必要なので、これは明示的にインストールします。

$ brew install pulseaudio

インストールが成功したらluaradioというコマンドが使えるようになっています。まずは動作環境を確認してみます。

$ luaradio --platform luajit LuaJIT 2.0.4 os OSX arch x64 page size 4096 cpu count 4 cpu model MacBookAir4,2 features fftw3f true volk true liquid false

liquid-dspが入っていませんが、ここで示す例ではliquid-dspが無くても動作しました。別途インストールすることも可能です。

さっそく試してみます。サンプルファイルはgitリポジトリに入っていますのでこれも引っ張っておきます。

$ git clone https://github.com/vsergeev/luaradio.git $ cd luaradio/example $ ls README.md rtlsdr_pocsag.lua iqfile_converter.lua rtlsdr_rds.lua rtlsdr_am_envelope.lua rtlsdr_ssb.lua rtlsdr_am_synchronous.lua rtlsdr_wbfm_mono.lua rtlsdr_ax25.lua rtlsdr_wbfm_stereo.lua rtlsdr_nbfm.lua wavfile_ssb_modulator.lua

幸いにもRTLSDRを使ったFMラジオのサンプルがありますので、これを試します。ドングルを用意して実機に接続し、チューニングする周波数を指定して実行します。

$ luaradio rtlsdr_wbfm_mono.lua 82.5e6

グラフを表示するウインドウが二つ現れます。gnuplotによるスペクトラム表示のようです。肝心の音ですが、ザーっというノイズが出てきます。正常に受信できていませんが、ノイズが出るのは良い兆候です。

FMらしいザーというノイズなので、何か調整が足りないようです。調べてみると、チューナのLNAゲインが不足しているようです。チューナのAPIにautogainという設定があるのでこれを有効にします。スクリプトを書き換え、”{autogain = true}”を書き足します。

$ vi rtlsdr_wbfm_mono.lua local source = radio.RtlSdrSource(frequency + tune_offset, 1102500, {autogain = true})

追記してから、改めてスクリプトを実行してみると、無事受信が成功しました。

負荷はそれほど重くはありません(Core i5 1.7GでCPU Loadが30%程度、4コアあるので全然余裕があります)。 この例ではgnuplotを使って復調と音声のスペクトラムを二つ表示するという余計なことをしているので、gnuplot表示を無くすと20%程度の消費となりました。

ハードウェアは、RTLSDRドングルの他に、定番のUSRPやhackrf, airspyや、sdrplayなどもサポートしているようです。ファイルやオーディオ、tcp/ipなどもサポートしています。bladerfがありませんが、soapysdrというモジュールを使うことで、他のハードウェアも合わせて使うことができるようです。

SDRというと、SDR#やGQRXのようなデスクトップソフトウェアが紹介されることが多いのですが、ソフトなのですから中身をコードとして触れることが肝心なポイントであり、中身に触れられないソフトウェアばかりでは大事な側面を見失います。ところがSDRのデファクトツールキットであるGNURadioはオープンソースではあるものの、その機能の豊富さと引き換えに中身の複雑さが度を過ぎています。gnuradio-companionという一見易しそうなパッチ環境はあるものの、いざその中身を触ろうとすると、言語レイヤがPythonとC++の2重構造になっている点や、C++とboostとSWIGの壁(バージョンの多さ、非互換な書式やバイナリ)に阻まれがちです。いつまでたってもGNURadioの入門書が登場しないのは、本質では無いところの説明が多量に必要になる(用意したとしてもあっというまに陳腐化する)からだと想像しています。

そんな状況においてLuaRadioのように実装が小さく、単一レイヤのSDRツールキットは、格好の教材になるのではないかと考えています。各種フィルタや簡単な変調復調など信号処理の機能は一通り含まれているようです。サンプルに含まれている例もシンプルなものが多く、気軽に取り組めると思います。まだ他で使用例を見かけたことがありませんが、「コードを書くSDR」に是非取り組んでみて頂ければと思うのです。LuaRadioはバージョン番号が若いのでまだ発展途上とは思いますが、今後が楽しみです。

リファレンス

LuaRadioサイト http://luaradio.io/

github https://github.com/vsergeev/luaradio

Tonight, @libertyunderattack Radio will be live with Brett Veinotte from the School Sucks Podcast to discuss government indoctrination--more specifically, how do we convince those in our personal lives to withdraw from said indoctrination? What techniques are most efficacious? What communicative methods should be utilized?

You guessed it--the DAS item in this edition is strategic withdrawal, one of the sections on The Freedom Umbrella of Direct Action.

We will examine all of those things and more.

That said, make sure to tune-in June 23rd and every Sunday & Thursday at 7pm CST to catch the direct action series in its entirety.

Tonight on #LibertyUnderAttackRadio, we will be hosting the 10th edition of the direct action series.

In the first hour, we will be joined by two anarchists, Amanda Rachwitz and Cheryl Yurkowzi, to discuss libertarian love and relationships.

In the third hour, we will do Fascistbook, take a look at the financial markets with Danny, and talk about the dangers of ignoring reason.

In the final segment, I will give you a sneak peak of a book I’m transcribing, “Vonu: The Search for Personal Freedom.” I’m really digging it thus far.

Here at Liberty Under Attack, we talk and write about a lot of subjects that have the potential to piss a lot of people off.

We certainly don't do it because we enjoy people being pissed at us.

When we discuss certain professions or subjects, it seems to invoke emotion and seems to also completely remove logic and rationality from the equation.

I certainly understand why some of these folks feel the way they do, but political correctness and the suppression of the true meaning of freedom has infected minds and has certainly contributed to the mess that we currently see ourselves in.

Yes, we acknowledge this; and no, we are going to stop doing what we are doing because someone's feelings might have been hurt.

In the real world, there are consequences for our actions (or our inaction). In this world we are living in, the danger is the violent, monopoly known as the State, and the consequences humanity has faced, and is facing, is democide (murder by government).

If I had to prioritize someone's feelings over the mass murder of innocent civilians by the State, I, and any moral human being would choose the latter.

Now you know why we won't stray away from any subject. We approach every single topic with morality, logic, and consistent philosophical principles, and it just so happens that some of our listeners aren't morally or philosophically sound; that's what we have come to expect and don't think that will change anytime soon.

If you are one of those folks that has emotional reactions to the things we discuss, I would first recommend you continue listening to Liberty Under Attack radio, and do so with an open mind. Secondly, I would recommend examining yourself, your moral values, and start learning philosophy.

The first step is to become free within your own mind, and I tend to think that most people are mentally and physically enslaved.

It's time for that to change.

It is long past time for us to make an honest attempt at regaining our Liberty. Reformism has been proven time and time again to be ineffective and there is also an opportunity cost issue.

As Albert J. Nock said in his book, "Our Enemy, The State" (paraphrased), there are the political means and the economic means of making money. Too many people who claim to want freedom, want to use the political means of making money, and the results have shown that this is not possible.