Logan Zarov氏が、Androidスマートフォン「LG D325」の内蔵携帯電話モデムを使い、短波も受信できる広帯域受信機へ改造しました。実験プロジェクト「D325f-SDR」は、受信信号をソフトウェアで処理するSDR(ソフトウェア無線)として動作し、外付けの受信機を使わずに端末の無線回路を活用します。改造では、モデムのファームウェア変更に加え、アンテナを接続するための配線変更を行います。

Bluetoothを受信周波数の変換に利用

この仕組みでは、モデムのベースバンド、つまり無線信号を処理する段階のデータを取り出します。信号の振幅と位相を扱うIQデータを毎秒768万サンプルで取得し、一度に扱う帯域幅は約5MHzです。

短波受信には、端末内のBluetooth送信機を使います。標準設定では1000MHz未満の受信時に、周波数変換の基準信号を作る「局部発振器」として動作します。携帯電話モデムが扱うGHz帯に対し、MHz帯の短波を受信するためにBluetoothを利用する仕組みです。

この仕組みに関係するのが、異なる周波数の信号を混ぜる「周波数混合」です。一般的な受信機でも、受信信号と局部発振器の信号を混ぜて生じる差の周波数を、後段で処理する中間周波数として使います。混合では元の二つの周波数に加えて、その和と差の周波数が生じます。

周波数混合では、局部発振器を挟んだ異なる二つの受信周波数が同じ差の周波数になることがあり、これが「イメージ周波数」と呼ばれる不要な受信につながります。

短波音声から衛星画像まで受信例を公開

実演では、FM放送、14.970MHzの短波音声、UHF帯の信号、1875MHzの基地局からの下り信号を受信しています。気象衛星「Meteor-M N2-3」の画像を受信する様子も公開されています。また、端末で記録したFM放送、551.25MHzのアナログテレビ搬送波、短波AMのIQデータが、解析用の録音例として用意されています。

アプリは受信周波数ごとの信号の強さを示すスペクトルと、その時間変化を示すウォーターフォールをリアルタイムで表示します。信号から音声などを取り出す復調方式は、AM、狭帯域FM、広帯域FM、単側波帯のUSB・LSB、モールス通信などに使うCWに対応しています。

IQデータと復調後の音声を記録でき、録音中もスペクトル、ウォーターフォール、音声処理が動き続けます。画面を消した状態での予約録音、温度制御、モデム障害後の受信復旧にも対応し、障害で生じた録音の空白はゼロのデータで埋めます。

一方、Bluetoothで連続搬送波を送信している間は、LG D325のWi-Fiが正常に動作しません。Zarov氏はこのため、アプリにサーバー、ネットワーククライアント、ストリーミングの機能を設けず、追加する予定もないとしています。

専用カーネルとアンテナ配線が必要

動作確認に使われたのは、Androidの派生OSであるLineageOS 14.1、復旧環境のTWRPを導入し、管理者権限を得るroot化を施したLG D325です。専用カーネルを書き込み、モデムのデータを保存してPCでパッチを適用したうえで、D325f SDR 2.0アプリにroot権限を与えます。

アンテナ側では、B8・B1のバイパス配線を3.5mm端子へ引き出し、無線用のSMA端子に変換するアダプターを介してアンテナを接続します。Zarov氏はLG D325fを2台使ってSDRとリアルタイムIQ取得の動作を確認し、2026年10月24日には自身の端末でアプリとモデム用ツールが動くことを確認しました。

ソフトウェアの変更は、起動領域のバックアップや標準状態、保存したモデムデータを復元することで戻せます。公開コードには端末固有のファームウェアやベンダー製ライブラリを含まず、LGやQualcommなどが承認するプロジェクトではありません。

既存のUSB型SDRとは短波の取り込み方が異なる

短波をSDRで受信する方法には、アンテナの信号を直接デジタル変換するダイレクトサンプリングと、受信信号の周波数を上げるアップコンバーターを使う方法もあります。USB型受信機「RTL-SDR Blog V3」はダイレクトサンプリングに対応し、約500kHz〜28.8MHzの信号を受信できます。

V3のこの方式では、サンプリングによって強い信号が別の周波数に現れる折り返しが生じます。0〜14.4MHzと14.4〜28.8MHzの信号が互いの帯域に現れることがあり、対象帯域に応じたフィルターで除去します。

アップコンバーター方式では、短波をチューナーが扱える周波数へ移します。外付け製品を使う構成では受信機とは別に変換器を接続しますが、「RTL-SDR Blog V4」は変換器を内蔵し、チューナーとその利得調整を利用できます。