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如何使用SDR+inspectrum逆向分析无线遥控信号

来源:本站整理 作者:佚名 时间:2016-08-18 TAG: 我要投稿


前段时间在《HackRF入门:家用无线门铃信号重放》 一文中通过HackRF录制、重放了无线遥控信号,不过一直没来得及对信号进行分析,刚好在国外网站看到有大牛对遥控信号进行了分析(详见refer部分)。在这里便按照国外大牛分析无线遥控信号的方法来依葫芦画瓢。
*本文仅分享信号分析方式,因信号调制编码方式有所不同,如数据分析有出错,希望大家不要打我= ̄ω ̄= 摸摸大
0×01 环境搭建
Mac可使用port(/www.macports.org) 或者brew(brew.sh)安装GnuRadio依赖套件:
sudo port install gnuradio
sudo port install hackrf
sudo port install rtl-sdr
sudo port install gr-osmosdr gqrx
sudo port install hackrf
完成上面的工作后便能在Mac环境中使用电视棒、HackRF、GnuRadio了。
0×02 Recording 信号录制
录制遥控信号的方式有很多,如电视棒+SDR-sharp录制wav音频格式数据、通过HackRF命令终端录制RAW格式数据,本文使用GNURadio+SDR硬件(rtl-sdr、HackRF、BladeRF等)来实现这一功能:

左侧RTL-SDR Source将使用SDR硬件接收315MHz无线信号,采样率为2M,右上WX GUI Waterfall sink将接收到的信号通过瀑布图在PC上显示捕获的无线信号,右下角File Sink将捕获到的无线数据包储存到/tmp/test.cfile文件中。执行流图并摁下遥控可看到如下效果图:

个人比较喜欢使用gr-fosphor的瀑布图模块来对捕获到的信号在瀑布图上进行展示:

 
结束GnuRadio流图后,查看/tmp目录下的test.cfile:

 
0×03 Analysis 信号分析
分析信号可使用音频处理软件Audacity:

 
不过这种方式需要肉眼将波形转化成0跟1,看起来比较容易眼花。maybe,只有老司机才能很快很准确地用这种方式完成分析任务。
3.1 安装inspectrum
在这篇文章中我们将通过inspectrum(https://github.com/miek/inspectrum)这个工具来分析信号,配合Python将信号转成二进制数据。
sudo port install fftw-3-single cmake pkgconfig qt5
git clone https://github.com/miek/inspectrum.git
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install
inspectrum -h
Usage: inspectrum [options] file
spectrum viewer
Options:
  -h, --help       Displays this help.
  -r, --rate   Set sample rate.
Arguments:
  file             File to view.
3.2 数据导入、分析
inspectrum /tmp/test.cfile

 
通过左侧Spectrogram参数的调节、缩放工具,我们可以实现波形图的放大缩小,颜色深浅调节:

 
下方Time selection可对波形进行划分:

 
对Symbols进行递增,直至囊括一个信号波形区域:

 
右键—>Add derved plot—>Add amplitude plot:

 
效果如下:

 
对部分参数进行微调:

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