• běžné zařízení pro rádiovou komunikaci se skládá z několika částí, specializovaných obvodů. SDR umožňuje vytvořit/simulovat teoreticky jakékoliv takové zařízení softwarově. Potřebuje pouze hardware, který umožní přijímat/posílat vlastní signál. Zpracování signálu pak probíhá v software.
• příklady využití:
  • spektrální analyzátor
  • poslech letecké komunikace (ATC, ATIS)
  • dekódování pozice letadel, příjem ADS-B, ACARS zpráv, sledování radarových signálů
  • poslech amatérských rádií (CB, PMR446)
  • poslech FM rádia
  • odposlech GSM signálu
  • příjem GPS signálů
• SW zpracování je náročné na CPU

• tool pro dekodování protokolů a přehrávání https://github.com/jopohl/urh
• tuturiály https://www.youtube.com/watch?v=kuubkTDAxwA&list=PLlKjreY6G-1EKKBs9sucMdk8PwzcFuIPB&index=1
  • nejprve se najde nosná frekvence na spektrometru, zachytí signál
  • pak se nastaví bit length (jak dlouho trvá jeden bit), jde i automaticky
  • vybere správná modulace, protokol.. no viz videa :D

• GNU Radio
  • umožňuje blokově sestavit cokoliv
  • podporuje velké množství bloků (modulátory, demodulátory, dekodéry, ..)

• Gqrx SDR
  • založeno na GNU radio
  • podporuje demodulace AM, SSB, CW, FM-N and FM-W (mono and stereo)
    • CW-U or CW-L for Morse code On-Off modulation
    • (use Upper or Lower side band depending on possible interference from another carrier close by)
    • USB or LSB for single side band amplitude modulation, Upper or Lower Side Band,
    • WFM (stereo or mono) for Wide Frequency Modulation used by broad casting stations,
    • Narrow FM for e.g. marine VHF,
    • AM for old style Amplitude Modulation used by broadcasting stations,
    • Raw I/Q is intended to pass raw I/Q data through without any demodulation; however, this mode has not been implemented yet,
  • squelch
  • Freq. correction
    • 10ppm is 10Hz of a 1MHz signal, 1.44kHz of a 144MHz signal, etc.

• program na příjem ADS-B (primárně pro RTL-SDR)
• umožňuje
  • zobrazit dekódované zprávy v terminálu (dump1090)
  • zobrazit přehled aktivních letadel v terminálu (dump1090+view1090)
  • zobrazit pohyb letadel na mapě ve webové aplikaci (dump1090+www)
    • přes integrovaný webserver
    • přes externí webserver (apache, lighttpd)
• existuje hodně forků
  • https://github.com/antirez/dump1090
    • jednoduchý, parametrem –net se spustí vestavěný webserver na http://localhost:8080
  • https://github.com/mutability/dump1090
    • novější, nedoporučuje se používat vestavěný webserver (implicitně vypnutý)
    • místo toho se má použít externí, například lighttpd (návod)
      • na webu se vystaví složka public_html
      • nastaví se alias /data na složku s JSON (ideálně v RAM, např v /dev/shm)
      • spustí se dump1090 se zápisem JSON do zadané složky (parametr -write-json)
      • nefunguje ve firefox
        • vypisuje to divnou chybu s databází, musí se nějak explicitně povolit
        • v chrome mi to ale běží bez problémů
  • https://github.com/Mictronics/dump1090
    • obdoba mutability, ale asi nejnovější

• příklad konfigurace apache

<VirtualHost *:80>
	ServerName dump1090
	DocumentRoot /usr/src/dump1090-mictronics/public_html
	Alias /data /dev/shm/dump1090
	<Directory /dev/shm/dump1090>
		Require all granted
	</Directory>
	<Directory /usr/src/dump1090-mictronics/public_html>
		Require all granted
	</Directory>
</VirtualHost>

• příjem FM rádia v terminálu
• https://github.com/jorisvr/SoftFM

• příjem PMR / ATC …
• https://github.com/rtl-airband/RTLSDR-Airband

• RTL-SDR
  • nejlevnější a nejlépe podporované
  • téměř všechny mají USB rozhraní RTL2832U
  • tuner mívají R820T nebo kvalitnější R802T2 (citlivější)
  • některé jsou v plastu, některé mají kovovou krabičku (proti rušení)
  • některé mají obyčejný krystal, některé teplotně stabilnější TCX0
  • konektory bývají IEC (TV koax), SMA, MMCX
  • příjem HF (0.1 - 30 Mhz)
    • některé podporují direct sampling
      • jde o obejití tuneru a připojení signálu přímo k čipu RTL2832U
      • prý stačí připojit drát na pin a je to :) ale hrozní usmažení čipu
      • kvůli tomu to nejspíš někteří vylepšují nějakým obvodem
    • některé mají předřazený obvod, který převádí nízké kmitočty na vysoké (Upconverter)
      • například přičítá 125 Mhz
      • je prý kvalitnější než direct sampling, ale otázkou asi je, jak kvalitně je direct sampling nebo upconvertor vyroben

• zajímavé kousky
  • ebay RTL2832U+R820T2+TCX0, 2x SMA
    • dva SMA konektory pro UV a HF
    • modré kovové pouzdro
    • direct sampling (HF Shortwave Q branch direct sampling)
    • 950 Kč
  • ebay RTL2832U+R820T, 2x SMA
    • dva SMA konektory pro UV a HF
    • mechanicky přepínatelný vstup UV/HF (Upconverter)
    • 650 Kč
  • RTL-SDR.com dongle V3 ebay
    • RTL2832U+R820T2+TCXO, SMA
    • v bílem kovu
    • kompaktní rozměry
    • 478 Kč
  • SDR RTL2832U + R820T2
    • plastový TV tuner
    • konektor MMCX
    • 390 Kč

• HackRF One
  • prý nejlevnější SDR s možností vysílat (když nepočítám ten PiTX)
  • na ebay od 3800 Kč, oficiální distribuce tak 6-7k
  • 1 Mhz - 6 Ghz
  • pouze half duplex
  • open source
  • software-controlled antenna port power (max 50 mA at 3.3 V)
    • 10 MHz to 2150 MHz: 5 dBm to 15 dBm, generally increasing as frequency decreases
    • 2150 MHz to 2750 MHz: 13 dBm to 15 dBm
    • 2750 MHz to 4000 MHz: 0 dBm to 5 dBm, increasing as frequency decreases
    • 4000 MHz to 6000 MHz: -10 dBm to 0 dBm, generally increasing as frequency decreases

• Lime SDR
  • 100kHz-3.8GHz
  • RF bandwidth 61.44MHz (HackRF One má jen 20, RTL-SDR jen 3,2 Mhz)
  • full duplex
  • 299 USD

• Flipper Zero
  • podporuje 300-900 Mhz (včetně 433), NFC, BLE..
  • podporuje různé protokoly, algoritmy plovoucích kódů
  • umí zachytávat i přehrávat komunikaci
  • https://www.youtube.com/watch?v=PJvdIrY6aJY

• seznam zařízení podporovných Gqrx

• jde o RTL-SDR
• mám verzi 2014 (v bílém plastu se šedým textem DVB-T/T2/C+FM+DAB)
  • Tuner: Rafael Micro R828D
    • je prý podobný na R820T
    • the only real difference is that it has 3 inputs instead of only one (Air-In, Cable1, Cable2), of which two are connected on the Astrometa DVB-T2 stick zdroj
    • R828D is flagship model, whilst R820T is reduced to DTV terrestrial only zdroj
  • Demodulator: Panasonic MN88473
    • DVB-T/T2/C
  • USB interface: Realtek RTL2832P
    • RTL2832P is same chip than RTL2832U, but it has extra TS (transport stream) interface to connect external demodulator
      • v mém případě je spojen s MN88473
    • Shortly, RTL2832U is USB interface and DVB-T demodulator in one package. zdroj

• Vylepšení RTL2832U a R820T - lepší krystal, +SMA konektor, +direct sampling

• v Gqrx mi ukazuje rozsah 24 Mhz - 1.765 GHz
• umí zobrazit skoro 3 MHz spektrum najednou (šířka pásma)
  • takže lze monitorovat například celý PMR nebo CB pásmo najednou
• frekvence nejsou asi úplně přesné
  • PMR1 má být na 446.006250 MHz, ale nosnou vlhnu jsem chytal na +20.5 kHz
  • v programu Gqrx jsem nastavil korekci na -44 ppm a PMR1-8 téměř dokonale sedí
  • na LKTB ATIS (131.105 Mhz) by se ale hodila spíš korekce -11 ppm
  • druhý den jsem korekci musel nastavit na -46 ppm. Nejspíš se to změnilo kvůli teplotě

• https://www.rtl-sdr.com/wp-content/uploads/2018/02/RTL-SDR-Blog-V3-Datasheet.pdf
• je hodně podobný na Astrometa DVB-T2, trochu vylepšený
• frekvence už skoro vůbec nedriftuje, takže přesnější TCXO oscilátor pomohl
• koupil jsem sadu včetně teleskopických antén, změna délky antény fakt účinkuje
• direct sampling funguje, na CB stačí normální režim
• lze nastavit až 3.2 Msps, ale stabilní je jen do 2.4

• Všechno jsem testoval na Astrometa DVB-T2 a pak i RTL-SDR.COM V3
• pokud není uvedeno jinak, tak přes Gqrx, který žere skoro 50% CPU

• zkoušel jsem aktivní anténu
  • podporuje 30-950 Mhz
  • signál byl určitě lepší než u té malé prutové, ale otáčení kolečka GAIN už moc vliv nemělo
  • beztak to bude mít podobný signál jako ta moje nejlepší magnetická (cca 15 cm)
  • je super, že teď aspoň vidím, co to se signálem dělá :D

• analýza signálu DVB-T/T2
  • pokud má tuner takové odchylky ve frekvencích, možná by bylo lepší zadávat frekvence DVB-T podle spektrální analýzy (ale bez Freq. correction).
  • Dále by se dal spektrální analyzátor použít na vyladění pozice antény :D
  • Zjistil jsem ale, že to nejde, protože TV pásmo je hrozně široké

• zajistil jsem, že používá modulaci FM (nejspíš NFM), myslel jsem, že AM
• šířka pásma je 12.5 kHz
• jde hezky rozumět, skoro dokonalé
• zkoušel dosah
  • malou prutovou anténu tuneru jsem postavil vedle Motorola TLKR T80
  • druhou T80 jsem vysílal z postupně větší vzdálenosti
  • příjem byl podobný, T80 začala šumět prý později
  • ta malá prutová anténa je ale obecně nic moc
• docela mě překvapilo, že vysílání T80 zarušilo celé sledované 3 Mhz spektrum.
  • skutečně ta vysílačka tak hrozně ruší?
  • je to normální chování? nebylo to jen malou vzdáleností od tuneru?
  • dá se tomu spektrálním analyzátoru věřit?

• v pásmu CB (27 Mhz) jsem zatím žádné vysílání CB nechytil
  • je možné, že tuhle frekvenci tuner nechytá dobře, protože je pod 30 Mhz
• měla bys se používat modulace NFM, AM nebo SSB
• šířka kanálu má být nejspíš 10 kHz?
• chytil jsem akorát FM rádio kousíček před pásmem CB
  • to je divný.. jaktože tam bylo rádio?
  • nějaké skutečně nežádoucí rušení?
  • nebo to tuner špatně analyzuje?

• vysílače mají docela silný nepřehlédnutelný signál s velkou šířkou (cca 160 kHz)
• modulace WFM (mono) je většinou úplně bez šumu
• modulace WFM (stareo) mi šuměla snad vždycky, alespoň trochu. Stereo zvuk ale zní líp a funguje zde i RDS

• Jak se loví letadla aneb Přijímáme ADS-B
• testoval jsem všechny forky dump1090
• fakt funguje :) hned mi to chytilo 2-6 letadel ve vzdálenosti i 85 km
• některá letadla neposílají svou pozici, pouze výšku a SQUAWK
• CPU je zatíženo minimálně
• frekvence 1090Mhz, takže cca 27.5 cm anténa

• doplnit informace o čipech do HW sekce
  • jak funguje ten direct sampling?
  • https://www.rtl-sdr.com/comparisons-r820t-r820t2-rtl-sdr-tuners/
  • https://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-tests-r820t-vs-r820t2-stability-tests-for-radio-astronomy/
  • https://www.rtl-sdr.com/experimenting-r820t2-tuner-chip/

• kouknout se po dalších zajímavých SDR
  • PiTx
    • dokáže generovat signál 130 kHz - 750 Mhz pomocí raspi
    • stačí připojit drát na gpio
    • generuje prý ale hodně rušení, po celém spektru
    • Transmitting FM, AM, SSB, SSTV and FSQ with just a Raspberry Pi
    • https://www.rtl-sdr.com/tag/pitx/

• CC1101
  • transceiver pro pásmo 300-348 MHz, 387-464 MHz and 779-928 MHz
  • používá se ve spojení s arduinem na zajímavé projekty (replay útok na odemykání aut)

• Zkusit GSM prakticky
  • Zachycení a dekódování GSM signálu|
  • GSM Sniffing: Voice Decryption 101 - Software Defined Radio Series #11
  • https://hackaday.com/2013/10/22/cracking-gsm-with-rtl-sdr-for-thirty-dollars/
  • https://www.rtl-sdr.com/receiving-decoding-decrypting-gsm-signals-rtl-sdr/
  • souvisí to nějak se zranitelnostmi SS7?
    • https://the8layers.com/2017/05/05/hackers-used-ss7-exploit-steal-sms-confirmation-code-steal-bank-accounts/
    • https://www.root.cz/clanky/postrehy-z-bezpecnosti-ss7-zranitelnosti-zneuzity-k-vykradeni-bankovnich-uctu/
    • https://www.root.cz/clanky/postrehy-z-bezpecnosti-chyby-v-protokolech-ss7-opet-na-scene/

• vyzkoušet další příklady použití
  • Přehled HW a SW pro rtl-sdr
  • Analyzátor RFID signálu
  • Vytvoření FM přijímače v GNU radiu
  • Odposlech DECT telefonu
    • kdybych měl i vysílač, tak bych mohl udělat ten SIP DECT telefon :)
  • odposlech tetra systému