GNU Radio

製品と提供内容 #

どんな組織か

このハブは、無線のサンプルをコンピュータで処理するすべての人を対象としています。GNU Radioは、信号処理ブロックをつないでフローグラフを組み立てる無償のフレームワークです。UHD・libiio・SoapySDRを通じて、広く使われているSDRの大半と通信できます。2026年にはガバナンスが変わりました。プロジェクトは2026年10月1日に技術憲章を採択し、Linux Foundation系の非営利法人であるLF Charitiesのプロジェクトになりました。従来のGeneral Assemblyに代わり、Technical Steering Committeeが置かれています。2026年9月22日には、Linux FoundationがGNU RadioのOCUDU Ecosystem Foundationへの参加を発表しました。同財団は、srsRANから派生した5Gのコードもホストしています。GRCon26は2026年9月21日から24日までノースカロライナ州ローリーで開催され、ノースカロライナ州立大学のAERPAWが主催しました。

ツールとAPI

インストールするもの。 安定版の系列は3.10です。最新リリースの3.10.12.0は2025年2月20日に公開されました。READMEはバイナリパッケージを推奨しており、PyBOMBSはもう推奨しないとしています。Linuxディストリビューションにはパッケージがあります。macOSとWindowsで最も簡単なのはradiocondaです。GNU Radioにデバイスドライバと、gqrxやinspectrumなどのツールを同梱しており、macOS（ArmとIntel）とWindows向けのインストーラを提供しています。conda-forgeにも、Apple Silicon版macOS向けとWindows向けの3.10.12.0があります。Homebrewは3.10.12.0です。MacPortsは当サイトが確認した時点でまだ3.8.5.0だったため、避けてください。

本稿執筆時点のライセンス。 GNU Radio 3.10はGPL-3.0-or-laterです。GPLの義務はリンクするコードにも及ぶことがあるため、クローズドな製品を出荷する前に確認してください。4.0のコアリポジトリは、より制約の緩いMITライセンスです。VOLKはLGPL-3.0-or-laterです。

言語バインディング。 ブロックはC++で書かれ、pybind11を通じてPythonから使えます。pybind11は3.9でSWIGを置き換えました。フローグラフはGNU Radio Companion、素のPython、C++のいずれでも作れます。gr_modtoolはアウトオブツリーモジュールのひな形を生成し、CGRANにはサードパーティ製のモジュールが掲載されています。

対応する無線機。 3.10のソースツリーには、USRP向けのgr-uhd、ADALM-PlutoなどAnalog Devicesの無線機向けのgr-iio、SoapySDRモジュールを持つ機器向けのgr-soapyが含まれます。gr-soapyはHackRF One、RTL-SDRをはじめ多くの機器に対応します。gr-zeromqはプロセス間やマシン間でサンプルを受け渡します。NI・Ettusハブ、Analog Devicesハブ、オープンソースエコシステムハブも参照してください。

最初の確認。 次のヘッドレスなフローグラフは、無線機なしでオフライン実行できます。サンプルレート32 kHzで1 kHzの複素トーンを生成し、4096サンプルで停止して、スペクトラムのピークを確認します。GNU Radioの最初のレッスンではさらに先まで扱います。

# gnuradio
import numpy as np
from gnuradio import gr, blocks, analog

samp_rate = 32_000  # Hz
tb = gr.top_block()
tone = analog.sig_source_c(samp_rate, analog.GR_COS_WAVE, 1_000, 1.0, 0)
head = blocks.head(gr.sizeof_gr_complex, 4_096)
sink = blocks.vector_sink_c()
tb.connect(tone, head, sink)
tb.run()

x = np.array(sink.data(), dtype=np.complex64)
spectrum = np.abs(np.fft.fft(x))
peak_hz = np.fft.fftfreq(x.size, 1 / samp_rate)[np.argmax(spectrum)]
print(f"GNU Radio {gr.version()}: {x.size} samples, peak at {peak_hz:.0f} Hz")

当サイトの環境ではGNU Radio 3.10.12.0: 4096 samples, peak at 1000 Hzと表示されます。

つまずきやすい点。 システムのPythonと別途インストールしたGNU Radioを混在させると、importが失敗します。GNU Radioとそのドライバは一つの環境にまとめてください。GUIブロックにはQtが必要で、ヘッドレスサーバではインストールトラブルの原因になりがちです。

移行メモ

• 3.10から4.0へ。 GNU Radio 4.0はアップグレードではなく書き直しです。C++23コンパイラ（GCC 14または最新のClang）が必要で、ビルドノートはCommand Line ToolsのApple Clangでは古すぎる場合があると警告しています。当サイトでは3.10からの移行ガイドを見つけられませんでした。4.0がリリース候補段階を抜けるまで、本番のフローグラフは3.10のままにしてください。
• 3.8以前。 3.9でSWIGバインディングはpybind11に置き換えられました。3.8向けに書かれたアウトオブツリーモジュールには新しいバインディングが必要です。これは3.10のgr_modtoolで生成できます。
• ファイル。 File Sinkはヘッダなしで生のサンプルを書き出します。サンプルレート・中心周波数・データ型をファイルと一緒に記録するか、SigMFを使ってください。IQの記録と読み込みを参照してください。
• MATLABやNumPyから。 blocks.vector_source_cとblocks.vector_sink_cでNumPy配列をフローグラフに出し入れできるため、一つのブロックを参照スクリプトと突き合わせてテストできます。

注意点

• リリースの頻度。 3.10は2025年2月以降リリースがなく、4.0はまだリリース候補です。どちらかの上に長期運用の製品を計画する前に、プロジェクトのニュースを確認してください。
• GPL。 3.10のライセンスは、リンクするコードにも適用されます。これを基にしたクローズドな製品を配布する前に、法務チームに相談してください。
• 古いインストール手順。 古いチュートリアルはPyBOMBSやMacPortsを案内しています。radioconda、conda-forge、またはディストリビューションのパッケージを優先してください。