isdbt-sdr

汎用 SDR ボード（Pluto SDR 互換機など）で日本の地上デジタル放送（ISDB-T）と、ケーブルテレビの BS/CS トランスモジュレーション（ISDB-C、J.83 Annex C 64QAM + TSMF）を受信し、 PC 上のソフトウェアで復調して MPEG-2 TS を取り出すプロジェクト。

• ref/ — Python 参照実装（正しさ優先）とテスト。ref/isdbt/ 地デジ、ref/isdbc/ ケーブル TV トラモジ
• rt/ — C++ 実装。rt/isdbt/ / rt/isdbc/ 復調コア、rt/demod/ 復調デーモン isdbtd と ライブ受信（LiveDemod / LiveIsdbc / LiveSwitch）、rt/bondriver/ は TVTest / EDCB 用 BonDriver （_T = 地デジのみ、_TC = 地デジ + CATV）、rt/tests/ は ref/ との一致テスト
• hw/ — ボード固有の設定・録音スクリプト・将来の HDL 改変
• tools/ — 録音、I/Q 解析、受信品質レポート、TS 検査。fe_*.py は FPGA 前段（pluto-fw-isdbt v2）の実機検証 （fe_fft_test: FFT テストモード、fe_sync_test: 同期、fe_carrier_demod: 同期 FFT 出力 → ref/ 後段、 fe_eq_model: 等化器のアルゴリズムモデル、fe_eq_test: モード 4 の取り込みと ref/ 後段での MER / RS / TS 一致）
• docs/ — 仕様ノート、設計、判断記録
• testdata/ — 合成信号と実波録音（gitignore）

make setup        # Windows で make が無い場合: .\dev.ps1 setup
make test-fast    #                             .\dev.ps1 test-fast
make synth        # 合成試験信号を testdata/synthetic/ に生成（約 10 秒）
python tools/demod_sigmf.py testdata/synthetic/std_mode3_gi8_clean.sigmf-meta --out out/   # 復調して TS を得る

Python 3.11 以上。開発は Windows ネイティブ環境で行っているが、ref/ と rt/（復調コア・isdbtd）は Linux / macOS でもビルド・実行できる（下記「Linux / macOS」）。TVTest 用 BonDriver だけが Windows 専用。 make test（ループバック・BER 曲線を含む slow テスト）は 10 分程度かかる。 ref/ の復調は 6 フレーム単位のブロック処理で、速度は実時間の約 14 倍遅、メモリは録音データ （complex64、30 秒で約 2 GB）+ 数百 MB。C++ 版（make rt → isdbtd.exe）はライブ受信で CPU 約 2.7 コア （raw I/Q、ホスト全段復調）。pluto-fw-isdbt v2 の FPGA 前段を使うと地デジ約 0.3 コア、CATV（ISDB-C）は raw のまま約 0.35 コア（i7-13700F）。

長時間・ドリフト・瞬断のある録音は --track（demod_sigmf.py / isdbtd）で追従復調。 受信品質の切り分けは python tools/rx_report.py <録音>.sigmf-meta --plot out/r （Mode/GI ブラインド判定、MER、キャリア別 MER、遅延プロファイル）。 204 バイト放送 TS（BTS）が要る場合は demod_sigmf.py --bts。

ビルド済みの配布 zip は GitHub Releases にある （v* タグの push で GitHub Actions が自動ビルド・添付する。手順は rt/bondriver/README.md）。 インストール方法は docs/setup-tvtest.md（zip の中身を TVTest の BonDriver フォルダへコピーして ini.sample をリネームするだけ）。Pluto に pluto-fw-isdbt v2 を書いてあれば 地デジの同期・FFT・等化を FPGA で行い（[SDR] FpgaEq=auto で自動判別）、PC 側は約 0.3 コアで済む。自分でビルドする場合:

make bondriver                                   # または .\dev.ps1 bondriver（VS 2022 Build Tools が必要）
make rt                                          # 復調デーモン isdbtd.exe と一致テスト rt_test.exe
rt\build\rt-x64\Release\isdbtd.exe --sigmf <録音>.sigmf-meta --loop    # C++ 復調デーモン（MER を status に返す）
python tools/demod_server.py --ts C:\rec\x.ts --loop                   # Python の偽デーモン（録画 TS / SigMF 再生）
rt\build\bondriver-x64\Release\bontest.exe rt\build\bondriver-x64\Release\BonDriver_PlutoSDR_T.dll 27 5

DLL と同名の ini（.ini.sample を編集）を TVTest の BonDriver フォルダへ置く。 視聴までの一般ユーザー向け手順は docs/setup-tvtest.md。 詳細は rt/bondriver/README.md、プロトコルは docs/daemon-protocol.md。

rt/ は CMake だけでビルドできる（C++17、g++ 11 / clang 15 以降）。AVX2 は x86-64 で自動で付き、 arm64 は NEON 版（ビタビ・RS。結果は同じ）になる。SDR ライブ受信には libiio 1.x が要る（Homebrew / apt には 1.x が無いのでソースからビルドする。手順は docs/mirakurun.md。無ければ --sdr だけ使えないままビルドは通る）。 make setup には Python 3.11 以上の python3 が必要（python3 --version で確認）。

make setup && make test-fast            # ref/ のテスト
make rt                                 # rt/build/rt-native/{rt_test, isdbtd, recpluto}
make rt-vectors && make rt-test         # ref/ とのビット一致（46 項目）
rt/build/rt-native/isdbtd --sigmf testdata/captured/ch25.sigmf-meta --loop   # 録音の復調（TCP 47188 に TS）
rt/build/rt-native/isdbtd --sdr usb: --ch 24                                 # Pluto ライブ受信

GitHub Actions（.github/workflows/ci.yml）が ubuntu と macOS（arm64）で rt_test と isdbtd の プロトコル試験を回す。Raspberry Pi（arm64 Linux）は同じ手順でビルドできる想定だが実機未確認。

Mirakurun にはドライバ API が無く、recpt1 のような「選局して TS を標準出力に流すコマンド」がチューナーに なる。このリポジトリでは recpluto（recpt1 互換の引数 <channel> <rectime> <destfile>）がそれで、地デジと ケーブル TV の BS/CS 再送信（ISDB-C）を 1 本の tuner として扱える。詳細と Mirakurun 本体の起動方法は docs/mirakurun.md、雛形は tools/mirakurun/。

1. libiio 1.x をソースからビルド（docs/mirakurun.md「準備」）、make rt、make install-rt （Linux は sudo make install-rt、macOS は make install-rt PREFIX=/opt/homebrew）
2. Linux は tools/mirakurun/99-plutosdr.rules を /etc/udev/rules.d/ に置いて Pluto の USB を一般ユーザーに許可
3. 動作確認: recpluto 27 10 test.ts（10 秒録画）、recpluto --scan gr:13-52（受信できる局を channels.yml の形で表示）
4. tuners.yml に 1 行（command: recpluto --type=<type> --tsid=<tsid> <channel> - -。tools/mirakurun/tuners.yml.sample）。 channels.yml は地デジなら Mirakurun の走査 API、CATV（BS/CS 再送信）なら BonDriver_BDA の .ch2 を tools/mirakurun/ch2_to_channels.py で変換するか recpluto --scan catv で探す
5. Mirakurun を起動（4.x は Docker 無しでも lib/server.js を直接起動できる。手順と常駐の雛形は docs/mirakurun.md）

MacBook Air M5 + Pluto で Mirakurun 4.1.5 からの地デジの視聴・EPG 取得と、ケーブル端子からの BS 再送信の ストリーム取得まで確認済み（CPU は FPGA 前段で約 0.2 コア）。Raspberry Pi は未確認。

ケーブル TV の宅内端子に来ている BS/CS 再送信（64QAM、5.274 Mbaud、TSMF 多重）は BonDriver_PlutoSDR_TC.dll のチューニング空間 CATV で受信する（チャンネル番号は BonDriver_BDA の TransModulation と同じ通し番号なので .ch2 を流用できる）。仕様ノートは docs/isdbc-spec-notes.md。

python tools/iq_record.py --freq 731e6 --fs 7111111 --bw 6e6 --gain 30 --sec 5 --out testdata/captured/catv_56ch   # 録音
python tools/isdbc_demod_sigmf.py testdata/captured/catv_56ch.sigmf-meta --out out/                                # 復調 → TS
rt\build\rt-x64\Release\isdbtd.exe --sdr usb: --system isdbc --ch 55                                               # ライブ（56ch）
rt\build\bondriver-x64\Release\bontest.exe rt\build\bondriver-x64\Release\BonDriver_PlutoSDR_TC.dll 1/55 10 out.ts

受信ゲインに注意: ケーブル端子は全チャンネルが強く、AD936x 内蔵 AGC ではフロントエンドが圧縮して MER が 20 dB に張り付く。既定のソフトウェア AGC（帯域内 −24 dBFS）はこれを避ける（docs/hw-setup.md）。

セットアップ（ドライバ・libiio DLL 配置・pylibiio パッチ）は docs/hw-setup.md。 testdata/captured/ は gitignore なので、実波データは以下で再取得する:

1. python hw/scripts/scan_channels.py で受信可能チャンネルを確認（GI 相関で ISDB-T 判定）
2. python hw/scripts/antenna_meter.py --ch <N> でアンテナ位置を調整（seg0 C/N 表示）
3. python tools/iq_record.py --ch <N> --sec 10 --out testdata/captured/<name> で録音
4. tools/rx_report.py で Mode/GI・MER・遅延プロファイル、tools/demod_sigmf.py --track で TS 化
5. ライブ受信: .\rt\third_party\fetch_libiio.ps1 → make rt → rt\build\rt-x64\Release\isdbtd.exe --sdr usb: --ch <N> → TVTest/BonDriver で視聴 （詳細・制約は docs/hw-setup.md の「SDR ライブ受信」）

B-CAS / ACAS によるスクランブル解除は扱わない。

MIT License（LICENSE）。

本リポジトリに GPL コードの複製は含まれない。定数表（パイロット位置・キャリアランダマイズ等）は 当初 gr-isdbt（GPLv3）から転記したが、仕様が一意に定める定数データであり、ARIB STD-B31 v2.2-E1 原本と全値を照合済み（docs/decisions.md 2026-10-02）。tezuka_fw（GPL-3.0）はファームウェアとして 実機に書き込んで使うのみ、libiio（LGPL-2.1+）は DLL 動的リンクで、いずれも本体ライセンスに影響しない。