Frequency Sweep
频率扫描
频率扫描(Frequency Sweep)是一种常见的无线电测试方法,用于分析特定频段内的信号强度和活动。透过 HackRF One 结合 GNU Radio,可以有效执行此操作,来探索和分析无线信号环境。
GNU Radio Project
在 GRC 里面有两个模组可以用来接收 HackRF One 的信号:Osmocom 及 Soapy HackRF。
使用 Osmocom 作为信号源,设定 Sample_Rate=8e6, Ch0_Frequency=100e6, Freq_Sink 的 Center_Freq=100e6。如下图所示:
Osmocom Source 的 Sample Rate 表示接收无线电波信号时的取样速度,此处设为 8e6,表示每秒会有 8 百万个信号点。Ch0 Frequency 表示接收频率的中心点,此处设为 100e6,亦即 100 MHz。最后接收到的信号为无线电波中以 100 MHz 为中心,有效频宽为 4 MHz 的电波信号,亦即 96~104 MHz 的无线电波频段,接收到的信号可视为基频信号。
HackRF One 接收端的增益
HackRF One 在接收信号时,可以调整三个增益值,分别为 RF Gain/IF Gain/Baseband Gain;而在传送时,则只有 RF Gain/IF Gain 两者有作用。以接收端来说, RF Gain 实际上只有 0 dB 和 14 dB 两种选择,其他设定值会依照最接近的值自动调整。以本例而言,设定为 10,则实际上会调整为 14 dB。应该特别注意的一点:如果信号发射的强度很强,此处增益值又设定得很大,则有可能会损坏 HackRF One 硬体,如果不是很确定接收信号的强度,可以先从 0 开始,等发现信号太微弱时再调成 14。IF Gain 的值可以从 0 dB 到 40 dB,调整间隔为 8 dB,这个值如果设定太大,并不会损坏硬体,但是信号可能会产生扭曲失真的现象。最后是 Baseband Gain,可以调整的范围是 0 dB 到 62 dB,调整间隔为 2 dB,这个增益值具有最大的调整空间。
观察接收到的信号:
改用 Soapy HackRF 模组,设定 Sample_Rate=8e6, HackRF 及 Freq_Sink 的 Center Freq 频率 100e6。
观察接收到的信号:
练习 2
- 渐次调整 IF 和 BB(VGA) 的值,看接收到的信号有何变化。
- 尝试扫描更宽的频率范围,例如从 1 GHz 至 3 GHz,观察并记录不同频段的活动。