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[基礎知識] 用軟件無線電來認識無線-SDR-Hackrf-GNURadio
zhouyingchuan52
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發(fā)表于 2017-07-26 23:51:16  只看樓主 

 

 

1       Hackrf的介紹

Hackrf,一款全開源的SDR產品,可以滿足大部分的軟件無線電愛好者入門需求,F在在某寶上搜索,都能搜索到這款產品。對于了解無線電,學習無線電有很大的幫助。作者為美國教師mossmann為了給學生演示無線通信而設計,經過開源化后,全世界廣大的無線電愛好者修改后,功能成熟。

                                              截圖05.jpg

截圖06.jpg

Hackrf的硬件架構如下圖:

截圖04.jpg

  • PC機通過USB接口與NXP LP43xx微控制器通信

  • 微控制器通過并行總線及GPIO模擬的JTAG接口與CPLD連接

  • MAX5864對【發(fā)送的數據】進行數模轉換DAC,對【接收到的數據】進行模數轉換ADC

  • MAX2837完成上/下變頻,并通過寬帶混頻器RFFC5072提高頻率范圍

  • 射頻前端采用一級LNA/PA進行放大,并最終通過TR      Switch與天線連接

LPC4320/4330 ARM Cortex M4處理器主頻204MHz 
XC2C64AXilinxCoolRunner-II系列CPLD,1500 
MAX28372.3GHz to 2.7GHz 無線寬帶射頻收發(fā)器 
RFFC5072:混頻器,提供80MHz4200MHz的本振 
MAX5864ADC/DAC, 8-bit,22MHz采樣率 
Si5351CI2C可編程任意CMOS時鐘生成器 
MGA-815630.1–6GHz 3V, 14 dBm 放大器 
SKY1331720 MHz-6.0 GHz 射頻單刀三擲(SP3T)開關 
SKY133500.01-6.0 GHz 射頻單刀雙擲(SPDT)開關

截圖07.jpg

截圖08.jpg

所有的硬件,軟件結構,代碼,都可以在作者的網站上面找到,作者的網站如下:

https://github.com/mossmann/hackrf

另外,還有一個作者的個人網站:

http://www.greatscottgadgets.com/hackrf/

2       準備固件升級

最近,作者在githbub上面發(fā)布了最新的2017年固件升級包,解決了一些bug,并且增加了一些新功能比如快速掃頻模式。

截圖09.jpg

下載紅框的軟件包在電腦上,并且本機電腦或者其他電腦安裝了ubuntu linux操作系統(Ubuntu的安裝非常簡單,一鍵式操作,大家可以在網上搜索,我安裝的是16.04版本)后,就可以用USB線連接電腦進行固件燒制升級和軟件升級了。如果你購買的hackrf沒有升級,一般是2015年版本的固件和軟件。

完成從github上下載軟件固件包后,解壓,我們在目錄中可以發(fā)現如下結構:

截圖10.jpg

進入firmware-bin,可以看到如下的目錄結構:

截圖11.jpg

2.1     Ubuntu搭建dfu-util環(huán)境

要進行DFU固件的升級,我們需要在Ubuntu Linux環(huán)境下搭建好dfu-util燒寫環(huán)境。

2.1.1   安裝依賴環(huán)境

sudo apt-get build-dep dfu-util

sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev

2.1.2   下載duf-util代碼

git clone git://git.code.sf.net/p/dfu-util/dfu-util

2.1.3   編譯安裝

cd dfu-util

git checkout v0.9

./autogen.sh

./configure

make

sudo make install

 

注意,上面的0.9dfu-util的版本號,你可以在安裝過程中看到信息版本號,或者在網上查詢dfu-util最新的版本號。

2.2     固件升級

進入Ubuntu Linux操作系統下,對Hackrf one進行固件升級。

DFU的全稱是Device Firmware Upgrade,即設備固件升級模式

 

步驟1 按住hackrf oneDFU按鈕(下圖藍色框按鈕)不松手,然后USB線插入電腦,此時可以看到hackrf上面綠燈(3v3 LED亮),說明設備已經進入DFU模式,如下圖:

截圖12.jpg

 

步驟2:寫入boot (hackrf_one_usb.dfu)

 

linux命令:dfu-util --device 1fc9:000c --alt 0 --download hackrf_one_usb.dfu

截圖13.jpg

當步驟一燒寫成功后,不要斷開USB線,繼續(xù)進行第三步的操作。

步驟3:寫入flash hackrf_one_usb.bin

命令:hackrf_spiflash -w hackrf_one_usb.bin

截圖14.jpg

第三步操作完成后,斷開USB線相當于重啟一下設備

步驟4:寫入CPLD

命令:hackrf_cpldjtag -x hackrf_cpld_default.xsvf

截圖15.jpg

CPLD燒寫完成后,如果看到TX, RX, USB三個LED在閃爍,則表明CPLD燒寫成功,系統提示你可以關閉電源或者是斷開USB線重啟設備。

 

2.3     Host驅動安裝

在固件升級完成后,host的安裝比較簡單,就不概述,直接在作者的github網站上,linux上安裝就可以。

2.3.1   安裝依賴環(huán)境

$ sudo apt-get install build-essential cmake libusb-1.0-0-dev pkg-config

2.3.2   下載源代碼

git clone --progress http://github.com/mossmann/hackrf.git

2.3.3   編譯安裝

mkdir host/build

cd host/build

cmake ..

make

sudo make install

sudo ldconfig

 

這個時候,如果你在linux命令里面輸入:hackrf_info后顯示如下信息,則表明所有升級成功。

截圖16.jpg

最后,我們后面有趣的軟件無線電就要開始了,它可以接收,發(fā)射無線信號,并且可以當掃頻儀使用。



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    發(fā)表于 2017-07-27 23:44:02  只看樓主 

    安裝完固件以后,我們可以開始玩Hackrf,但很多朋友沒有安裝Ubuntu Linux操作系統,那么Hackrf也可以在Windows上面使用,配合的工具為SDR#HDSDR。我以SDR#為例來給大家交流下Windows下的使用。
    1.1
    安裝Windows下驅動ZadigWindows下,如果把USB接入Hackrf后,操作系統提示找不到驅動,這個時候在網站上去下載Zadig,就可以驅動Hackrf。下載網站為:http://zadig.akeo.ie



    [attach]381219[/attach]


    當驅動下載成功后,USB連接Hackrf,點擊運行Zadig.exe后,勾選List All Devices

    [attach]381220[/attach]

    在下拉菜單中,就能看到Hackrf one,選擇。

    [attach]381221[/attach]

    之后選擇Install Drive,由于我電腦已經安裝過驅動,所以會顯示Replace Drive。
    [attach]381222[/attach]

    驅動安裝到這一步結束。
    1.2
    安裝SDR#登陸網站:http://airspy.com/download/
    下載最新的SDR#版本,版本分未32位和64位,可以根據自己電腦配置下載對應版本。
    [attach]381223[/attach]
    由于是綠色軟件,下載后直接原先安裝包里面的SDRSharp.exe,則可以得到如下運行界面
    [attach]381224[/attach]
    點擊齒輪設置按鈕后,出現下面選擇,一般選擇10M的抽樣率。
    [attach]381225[/attach]
    之后點擊齒輪設置左方的播放按鈕。你會發(fā)現你的hackrf設備上的RX等亮,調整SDR#頻率在FM頻段內的尖峰突起上。并且設置radio模式為WFM,則可以在電腦上聽到本地廣播電臺的調頻廣播。
    [attach]381226[/attach]

    [attach]381227[/attach]






    [ 本帖最后由 zhouyingchuan52 于 2017-7-28 00:05 編輯 ]

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