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。
Hackrf的硬件架構如下圖:
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
XC2C64A:Xilinx,CoolRunner-II系列CPLD,1500門
MAX2837:2.3GHz to 2.7GHz 無線寬帶射頻收發(fā)器
RFFC5072:混頻器,提供80MHz到4200MHz的本振
MAX5864:ADC/DAC, 8-bit,22MHz采樣率
Si5351C:I2C可編程任意CMOS時鐘生成器
MGA-81563:0.1–6GHz 3V, 14 dBm 放大器
SKY13317:20 MHz-6.0 GHz 射頻單刀三擲(SP3T)開關
SKY13350:0.01-6.0 GHz 射頻單刀雙擲(SPDT)開關
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。
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:
進入firmware-bin,可以看到如下的目錄結構:
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0.9是dfu-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 one的DFU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:
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
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
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
當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。
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。