如何利用HackRF分析無線電訊號,解讀無線語言

玄學醬發表於2017-09-18
本文講的是如何利用HackRF分析無線電訊號,解讀無線語言

如何利用HackRF分析無線電訊號,解讀無線語言

HackRF是一款價值300美元的SDR的USB外部供電裝置,除了基本的供電功能外,還具有1MHz至6Ghz的訊號頻率,TX/RX以及每秒2000萬個取樣的8位正交樣本。支援的操作範圍涵蓋了研究人員可能感興趣的大量RF頻譜, 1MHz至6 GHz頻段包括了AM無線電,航空無線電,導航,短波廣播,電視,FM收音機,藍芽,手機網路, GPS,Wi-Fi(2.4Ghz和5Ghz)以及各種衛星通訊。此外,HackRF提供了傳輸該頻段內的任何訊號的能力,或者你也可以通過FCC訪問未經許可的通訊裝置及頻段。由於電磁頻譜受到嚴格控制,所以安裝HackRF需要特定的軟體工具包,比如GNU Radio,GrOsmoSDR和Gqrx。安裝完後可以使用Gqrx來檢視光譜瀑布圖。下圖就是一個在HackRF上捕獲的FM無線電訊號:

如何利用HackRF分析無線電訊號,解讀無線語言

在這個FM訊號中,內部波形是模擬資料,而外部2個波形是數字資料。這些數字資料條就是高清無線電,用於傳輸音訊和資料。根據推測,這可能是一個電臺節目的訊號或是Youtube上的一段視訊,模擬中心波形為360p,數字高清廣播條(Radio bar)為1080p。雖然美國的FM收音機在88.1 – 108.1 MHz之間執行,但AM收音機的工作頻率為540 – 1600 kHz。FM會增加或減少一定頻寬內波的頻率,以0或1表示,而AM則會改變波的強度,以0或1表示:

如何利用HackRF分析無線電訊號,解讀無線語言

這兩種形式的調製具有不同的特性,因此非常適合於不同型別的執行。在對AM訊號進行解碼的同時,解碼器只會看到一個頻率,並解析波形大小變化以收集資料。FM解碼器將檢視中心頻率和頻寬(窄帶或寬頻),並將該範圍內的變化解析為資料。手動掃描頻譜,你將會發現許多訊號。要做一些粗略的訊號分析,可以使用sigidwiki。

Wi-Fi訊號約2.4Ghz

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未知訊號〜322 Mhz

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未知訊號〜292 Mhz

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以下是捕獲的一個汽車鑰匙訊號〜433Mhz。

hackrf_transfer -r key_signal.cs8 -f 433700000 -s 8000000

通過這個捕獲的訊號,可以確定其指定.scc為副檔名。由於該工具沒有任何自動檢測功能,所以它使用副檔名來翻譯資料。在這種情況下,我們會為I/Q資料提供複雜的8位有符號整數。車鑰匙訊號的前導碼是穩定的資料流,可以向接收者顯示出實際正在被接受的資料。

前導碼部分

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傳輸部分

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結束部分

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在另一個名為baudline的工具中也顯示出了相同的資料,你可以看到完整的傳輸。

如何利用HackRF分析無線電訊號,解讀無線語言

原文釋出時間為:2017年6月8日
本文作者:xiaohui 
本文來自雲棲社群合作伙伴嘶吼,瞭解相關資訊可以關注嘶吼網站。


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