In das Arsenal eines Radiohackers: Breitbandersatz RTL-SDR bis 6 GHz

Bild


Kürzlich habe ich einen Artikel gelesen, in dem der Autor eine lustige, aber glänzende Zukunft für uns vorhersagt. Unter anderem sagt er wörtlich Folgendes: "Wenn wir nichts damit anfangen können, dass der Staat uns beobachtet, sollten wir das Recht haben, dies zu überwachen."


Wunderbare These! Gib das Radio-Wettrüsten!


In rechtlichen Angelegenheiten habe ich nichts zu bieten, aber in Bezug auf die Technologie können Sie ein wenig daraus machen. Der Punkt ist natürlich nicht nur das Radio. Es gibt viele andere Informationen und technische Werkzeuge, die für eine solche Überwachung vorhanden sein müssen. Ich werde mich auf Funktechnik konzentrieren, da mir dies von Beruf näher kommt.


Möglicherweise haben Sie bereits über Dämonen und Raubüberfälle gelesen. Ich möchte in dieser Richtung weiter über die neue SDR-Empfängerplatine sprechen.


Es basiert auf dem bekannten Single-Chip-Transceiver AD9363 (4) und dem USB3-Controller CYUSB3014.


Jemand wird mich definitiv dafür steinigen wollen, Fahrräder zu erfinden. Wenn Sie bis zum Ende lesen, sind Sie herzlich willkommen.


Der Zweck der Entwicklung der Karte besteht darin, einen Empfänger mit den folgenden Eigenschaften zu erstellen:


  • kompakter SDR-Empfänger;
  • einfache Schaltung;
  • geringer Verbrauch;
  • breiter Frequenzbereich;
  • Integration mit einer symmetrischen Antenne;
  • großes Empfangsband;
  • externe Referenzfrequenz und Takteingang;
  • GNURadio-Unterstützung.

Die ersten drei Punkte werden durch die Fähigkeit von CYUSB ermöglicht, Daten aus komplexen Quellen zu empfangen. Somit können wir FPGA auf der Ausgangsschnittstelle des Transceiver-Chips entfernen. Der AD9364 mit Dual-Port-Vollduplex-Modus liefert Daten-, Takt- und FRAME-Signale, die die Quadraturkomponenten des digitalen Ausgangssignals synchronisieren.


Bild


Zeitdiagramme:


Bild


Glücklicherweise kann die GPIFII-Schnittstelle des CYUSB3014-Chips mit einer bestimmten Einstellung auf ein FRAME-Signal angewiesen sein, um Quadraturkomponenten zu synchronisieren. Es ist nur notwendig, es in das GPIFII-Schema zu bringen und es auf die erste FRAME-Front warten zu lassen und dann nicht mehr darauf zu achten. Im GPIFII-Statusdiagramm sieht es folgendermaßen aus:


Bild


Wir schalten den Sendeweg des Transceivers aus, wir brauchen nur einen Empfänger. Es kann nicht direkt in CYUSB eingegeben werden, da der Controller einen Fehler aufweist, der nur während der Übertragung auftritt und nur mit FPGA behoben werden kann.


Das Schema hier ist sehr einfach:


Bild


Der vierte Punkt, ein breiter Frequenzbereich, liefert den Transceiver selbst. Und wir stören ihn nicht - wir stellen dort keinen Transformator auf. Wunderbar, aber auf diese Weise erhalten wir die Möglichkeit, eine symmetrische Antenne direkt an den Eingang des Empfängers anzuschließen. Sie können jederzeit 50 Ohm in eine Schulter stecken und eine herkömmliche Antenne anschließen.


Bild


Ein großes Empfangsband wird von der USB3-Schnittstelle bereitgestellt. Der CYUSB3014-Controller erreicht eine Datenübertragungsrate von 400 MB / s, was dem 100-MHz-Band eines 16-Bit-Quadratursignals entspricht. Dies ist noch mehr, als der Empfänger liefern kann.


Die externen Stütz- und Synchronisationsanschlüsse sind seitlich ausgeführt, sie passten nicht an die Vorderkante. Ein externer Clock-Anschluss wird benötigt, um die zu überwachenden Störungen zu lokalisieren.


Bild


Nun, GNURadio-Unterstützung wird von den Händen und dem Kopf eines Programmierers bereitgestellt. Na ja, ein kleiner Arsch natürlich. Sehen Sie die Software hier und hier .


Der erste Link ist eine C ++ - Bibliothek, die über libusb mit der Karte zusammenarbeitet und eine Schnittstelle zum Verwalten der AD9364-Einstellungen und zum Eingeben von Beispielen bietet. Die Bibliothek implementiert das Herunterladen von Firmware, das Senden von Befehlen an die AD9364-Register und das Empfangen von Signalabtastwerten.


Die zweite Linkgabel GR-OSMOSDR, die die Aufnahme neuer Boards in GNURadio vereinfacht. Hier wurde der Quellblock für die neue Karte hinzugefügt.


Das Ergebnis sind einige Bilder des Spektrums:


Bild
Bild


Jetzt können Sie das Board an das Tablet anschließen und die Sendung so schön überwachen.


Bild


PS Basierend auf der Schaltung dieser Karte wurde jetzt ein SDR-Modul für Jetson TX2 entwickelt. Nächstes Mal werde ich über ihn schreiben.


Bild

Source: https://habr.com/ru/post/de415033/


All Articles