Несколько дней назад в статье рассказывалось о проекте ESP-SDR , который превратил ESP32 в SDR-приемник (а теперь и SDR-передатчик ), но данные передавались по UART, который не справлялся с частотой дискретизации. Теперь разработчик h0m3us3r выпустил w1700k-sdr — еще один проект с открытым исходным кодом, который превращает Wi-Fi 7 роутер Gemtek W1700K в широкополосный SDR-приемник.
Проект использует встроенный радиомодуль MediaTek MT7996 роутера для захвата необработанных 14-битных I/Q-выборок с частотой дискретизации до 320 MSps в диапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц. Затем захваченные данные передаются потоком по соединению 10 GbE с использованием SoC Airoha AN7581 роутера на компьютер с Linux, где можно просматривать спектр и водопад в реальном времени в браузере. Чтобы это работало, проект заменяет штатную прошивку роутера на специализированную систему Linux и прошивку радиомодуля, что позволяет захватывать необработанные I/Q-данные вместо обработки обычного трафика Wi-Fi.
Возможности и технические характеристики W1700K SDR:
- Поддерживаемое оборудование – Wi-Fi 7 роутеры Gemtek W1700K (HW 1.x) и W1700K2 (HW 2.1)
- SoC – Airoha AN7581 с четырёхъядерным процессором Arm Cortex-A53
- Радио – чипсет MediaTek MT7996 Wi-Fi 7, подключённый по PCIe
- Радиочастотный тракт MT7976 для 2,4 ГГц
- Два радиочастотных тракта MT7977 для 5 ГГц и 6 ГГц
- Память – 2 ГБ DRAM, включая кольцевой буфер DMA объёмом 1 ГиБ для захваченных отсчётов
- Приём SDR
- Диапазоны – 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц
- Разрядность отсчётов – 14-битные I/Q отсчёты
- Частоты дискретизации – 40, 80, 160 и 320 MSps во всех трёх диапазонах
- Дополнительный режим дискретизации 640/2 в диапазоне 2 с ограничениями по наложению спектров
- Настройка – непрерывная перестройка гетеродина в пределах поддерживаемых диапазонов синтезатора, с перенастройкой во время потоковой передачи
- Управление РЧ – автоматическая регулировка усиления (AGC), ручная регулировка усиления LNA/основной полосы и аналоговая фильтрация 20–320 МГц
- Потоковая передача – UDP-поток с нулевым копированием по 10 GbE с упаковкой отсчётов без потерь на максимальной скорости
В проекте используется упаковка и буферизация отсчётов без потерь для обработки непрерывного высокоскоростного I/Q-потока. При 320 MSps радиоустройство создаёт около 1,28 ГБ/с данных, если каждый комплексный отсчёт хранится в 32 битах, что превышает доступную пропускную способность одного соединения 10 GbE.
Чтобы решить эту проблему, прошивка упаковывает половину фрагментов данных в более компактный формат — 28 бит на комплексный отсчёт — без потери информации. Отсчёты передаются в кольцевой буфер размером 1 ГиБ в памяти маршрутизатора, а затем отправляются на хост по UDP. При таком подходе, как отмечает разработчик, соединение достигает около 9,75 Гбит/с. В отличие от ESP-WebSDR, который захватывает короткие I/Q-снимки и может пропускать сигналы между окнами захвата, W1700K-SDR поддерживает непрерывный I/Q-поток без таких пропусков захвата.
В проекте используется пользовательская прошивка для MT7996, включая патч ROM и отдельные прошивки WM и WA. Разработчик восстановил процедуры инициализации и калибровки радиомодуля MediaTek методом обратной разработки, отслеживая операции с регистрами, после чего реализовал требуемые функции без загрузки проприетарной прошивки MediaTek. Приёмник поддерживает изменение частоты, усиления, настроек фильтров и переключение диапазонов во время потоковой передачи. Изменение частоты дискретизации в настоящее время требует остановки и перезапуска потока.
Программное обеспечение хоста также включает опцию “flatten”, корректирующую спад частотной характеристики, вносимый децимационными фильтрами радиомодуля. Это помогает поддерживать более равномерное отображение спектра у краёв захваченной полосы пропускания. Управлять приёмником можно из браузера или использовать инструменты командной строки для изменения настроек и записи данных I/Q для дальнейшей обработки.
Для начала потребуется совместимый роутер W1700K или W1700K2, адаптер USB — последовательный порт на 3,3 В, подключение Ethernet к порту LAN3 роутера для установки и компьютер с Linux с сетевой картой 10 GbE, подключённой к порту WAN роутера. Gemtek W1700K также известен как роутер Quantum Fiber W1700K Wi-Fi 7 . Если нет уверенности, что выбрана правильная версия, hungvu.tech содержит разбор с изображениями платы.
Репозиторий предоставляет сценарии сборки, инструменты установки и инструкции по резервному копированию оригинальной NAND-памяти. После установки просмотр спектра доступен через браузер на порту 8073. Большая часть кода выпущена под лицензией MIT, тогда как отдельные компоненты ядра, загрузчика и драйверов распространяются под лицензиями GPL и BSD.
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.