ソフトウェア定義無線（SDR）でできる50のこと

 (blinry.org)
6 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-03-18 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • Fifty Fizzbuzzes を通じて「Make 50 of Something」について知る
  • 1週間、ソフトウェア定義無線（SDR）でできることを探してみることにする
  • Software Defined Radio : データ処理の大半をコンピュータに依存する無線
    • 一般的なFMラジオよりもはるかに広い範囲の電波を検出可能
  • 安価なUSBドングルで実現可能
    • RTL-SDR Blog V4（30ドル、伸縮アンテナ付きキットは50ドル）

ソフトウェア定義無線（SDR）でできる50のこと

月曜日

  • FMラジオを聴く: 87.5-108 MHzの周波数帯でFM方式の受信が可能。
  • Freenetを聴く: ドイツでライセンスを受けた機器を使えば誰でも送信できる149.01-149.11 MHz帯を受信。
  • 空港の気象情報を受信する: 空港ごとに異なる周波数でAM方式により気象情報を繰り返し送信するATISを受信。
  • 航空機通信を聴く: ドイツでは一般向けの通信ではないため受信は禁止。
  • 航空機のADS-Bを追跡する: 1090 MHz帯で航空機が自動送信するADS-B信号を使って航空機を追跡。
  • ステレオFMラジオを聴く: 87.5-108 MHzの周波数帯でFM方式のステレオ音声伝送を受信。
  • 道路交通情報を受信する: FM放送局がRDSプロトコルで送信する道路交通情報を受信。
  • 2メートルアマチュア無線帯を聴く: 144-146 MHz帯でFM方式のアマチュア無線家同士の会話を受信。
  • デジタルラジオを聴く: 174-240 MHz帯でデジタル音声放送（DAB）を受信。
  • PMR446を聴く: 446.0-446.2 MHz帯でFM方式のPMR446を受信。

火曜日

  • 近所のセンサーデータを読む: 433.05-434.79 MHz帯で産業・科学・医療向けに使われるセンサーデータを受信。
  • 船舶を追跡する: 162.025 MHzでAISを通じて船舶の状態情報を受信。
  • GSMの活動を検知する: 876-959 MHz帯でGSM電話の利用時の信号を検出。

水曜日

  • 衛星信号を受信する: 136-138 MHz帯でNOAA衛星の信号受信を試みる。
  • TETRA信号を観察する: ドイツ警察が使用する暗号化デジタルプロトコルTETRAの信号を観察。
  • タクシーのディスパッチを聴く: 一般向け通信ではないため受信は禁止。
  • 謎の信号を考察する: 正体不明の信号を探索して観察する。
  • 気象気球を追跡する: 400-405.9 MHz帯で気象気球の信号を受信。
  • 気象気球ハンティング: 気象気球の着地点を追跡し、探索を試みる。

木曜日

  • 他国のモールス信号を受信する: 10.10-10.13 MHz帯でCW方式のモールス信号を受信。
  • 海上気象報を受信する: 11.039 MHzでRTTYプロトコルを用いた海上気象情報を受信。
  • 他国のデジタルモードを受信する: 10.130-10.15 MHz帯でFT8プロトコルによる短いメッセージを受信。
  • ノートPCが充電中か検知する: 1 MHz以下でノートPC充電器の電磁干渉を検出。
  • イオノゾンデやレーダー信号を検知する: 6-30 MHz帯でイオノゾンデやCODARレーダーシステムの信号を検出。
  • SSBの会話を聴く: アマチュア帯でSSB方式により送信される会話を受信。
  • 世界各地のAMラジオを聴く: 26 MHz以下の短波帯でAM方式の世界中の放送局を受信。

金曜日

  • CB無線を聴く: 26.965-27.405 MHz帯でFMまたはAM方式のCB無線を受信。
  • 電波伝搬を評価する: 14.100、18.110、21.150、24.930、28.200 MHzでCW方式のビーコン信号を受信。
  • 時報を受信する: 9996 kHzでロシアのRWM時報信号を受信。
  • 気象ファクスを受信する: 3855、7880、13882.5 kHzで気象地図のファクスを受信。
  • 衛星からの画像をデコードする: 137.62、137.9125、137.1 MHzでNOAA衛星の赤外線画像を受信してデコード。
  • 衛星の速度を推定する: NOAA-15衛星のドップラー効果を利用して相対速度を推定。
  • ナンバーズステーションを聴く: 5-30 MHz帯で暗号化メッセージを送るナンバーズステーションを受信。

土曜日

  • アマチュア無線家から画像を受信する: SSTVプロトコルを使ってアマチュア無線家が送信する画像を受信。
  • The Buzzerを聴く: 4625 kHzでロシアの謎の放送局 The Buzzer を受信。
  • LoRaWAN信号を捉える: 868.1-868.5 MHz帯でIoTアプリケーション向けのLoRaWAN信号を捕捉。
  • ユーティリティメーターのデータを読む: 868.95 MHzで無線M-Busプロトコルを使うユーティリティメーターのデータを受信。
  • テレビを見る: 174-786 MHz帯でDVB-T信号を検出するが、実際にテレビ視聴はできない。
  • 自動車やバスを追跡する: 433.05-434.79 MHz帯で車両やバスから発信される信号を追跡。
  • 衛星からモールス信号を受信する: 145.860および145.960 MHzでモールス信号を送る衛星の信号を受信。
  • 救急サービスのポケットベルを受信する: POCSAG形式のポケットベル信号を受信。ドイツでは禁止。

日曜日

  • スマートフォンの電源オンを検知する: 13.56 MHzでNFCトランシーバー信号を検出。
  • 本を使って無線通信する: NFCタグを使ったモールス信号通信を試みる。
  • 航空機の航法支援を受信する: 108.00-117.95 MHz帯で航空機の航法支援信号を受信。
  • 周波数スペクトラムの最低周波数を探る: 500 kHz以下で放送受信を試みる。
  • 周波数スペクトラムの最高周波数を探る: 最大1766 MHzまで探索するが、適切なアンテナがないため信号受信には限界がある。
  • 海上無線を聴く: ドイツでは禁止されているが、米国では海上無線の購入と利用が可能。
  • モバイルでSDRを使う: SDR++ のAndroid版を使ってモバイル機器からSDRを操作。

GN⁺の意見

  • この記事は、ソフトウェア定義無線（SDR）を使ってさまざまな周波数帯の信号を探索・受信する方法をめぐる興味深い探検を示している。SDRを使えば無線通信の隠れた世界を探ることができ、無線通信に関心のある初心者にとって非常に有益な情報になりうる。
  • 記事で紹介されている多様な周波数帯とプロトコルは、無線通信技術の幅広い応用を示しており、アマチュア無線、気象観測、航空追跡などさまざまな分野での実用的な活用可能性を示している。
  • SDRを導入する際には、使用するアンテナの種類、周波数帯に関する法的制限、必要なソフトウェアの互換性などを考慮する必要がある。SDRを選ぶことで得られる利点は、無線通信への深い理解と、実際の信号受信を通じた学習機会が得られることにある。
  • 類似の機能を提供する別のプロジェクトとして GNU Radio があり、これはSDRを使った信号処理や実験で広く使われているオープンソースのソフトウェアツールキットである。
  • この記事は、SDRのさまざまな活用法を示すことで無線通信への好奇心を刺激し、技術理解を深める助けになりうる。

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1件のコメント

 
GN⁺ 2024-03-18
Hacker Newsの意見

  • SDRの使用経験

    • RTL-SDRドングルとrtlamrソフトウェアを使ってガスメーターを読み取るのに役立った。ガス会社がリアルタイムデータを提供していないため、30秒ごとに測定値を取得できる。
    • RTLsdrドングルに時間と労力を投じて、GNU RadioでVOR航空航法送信機の信号をデコードして表示する受信機フローグラフを構築した。ポインターがリアルタイムで更新されるのを見ながら周辺を運転するのは素晴らしかった。
    • こうした機器の感度が一般的な受信機と同程度（0.1マイクロボルト）であることに驚いた。

  • Webパフォーマンスに関する助言

    • 画像圧縮、キャッシュヘッダーの使用、CDN経由での配信（できればHTTP/2対応）を推奨する。現在のサーバーは、投稿内の画像を妥当な時間内に処理するのに十分な性能がない。

  • 気象観測バルーン探しの経験

    • 別の人が先に気象観測バルーンを見つけて状態が変更された。ゾンデは見つからなかったが、友人を得られたことのほうがより良い結果に感じられた。

  • SDRでできるさまざまな活動

    • ドローンのRCリンクのスキャン、近くの携帯通信事業者とそのメトリクスのスキャン、セルラーネットワークのスキャンとペンテスト、自前のLTE/5Gタワーの構築、FM/AMラジオ送信、エアバンドを合わせて他のパイロットと通信することなどが含まれる。
    • これらの活動には全二重SDRが必要なので、rtlやhackrfは使えず、limeSDRやbladRFが必要になる。
    • SDRangelを通じてリアルタイム音声を実現しており、SDRを物理的に離れた場所で使うこともできる。時間があれば方法を書く予定だ。

  • 画像の読み込み速度の問題

    • 画像の読み込みは依然として遅いが、Webアーカイブのリンク経由でアクセスできる。SinglePageを使って保存すると約125MBのサイズになる。

  • SDRへの個人的な愛着

    • SDRは少ししか触っていないが、SDRで学んだ数学的手法がキャリアのスタートに役立った。別分野で働いていたが、周波数と位相の解析に慣れることは非常に有用だった。

  • ユーティリティメーターからの読み取り設定

    • ユーティリティメーターから読み取りを設定し、電力会社が請求額を計算する際に使う正確な数値を追跡できるようになった。これは完全にオフラインで行われる。

  • ドイツで海上交通の受信が禁止されていることへの意見

    • ドイツで海上交通を受信することが禁止されているという事実はばかげていると感じる。人々に受信させたくないなら、送信しなければよい。