Передатчик радио сигнала из Raspberry Pi

Публикация 15.10.2017

Всем изестно, что современные процессоры работают на довольно больших частотах. Любая частота в контуре дает электромагнитное излучение. Без должного экранирования появляются помехи на радио частоте - это нежелательный эффект с которым борятся инженеры при проектировании печатных плат. Но как этот эффект можно использовать в своих целях?

Помимо основного сигнала видно множество паразитных пиков на кратных частотах которые уходят очень далеко по частоте. С этим придется смириться ведь это не настоящий передатчик с срезающими фильтрами, а лишь интересый "хак".

Программа RPITX имеет в своем арсенале возможность передавать аудио сигнал. Подготовим WAV файл с любимой композицией. Для скармливания файла нам потребуется его конвертировать в IQ:

./pifm sampleaudio.wav out.fm

Для запуска трансляции аудио используем комманду:

sudo ./rpitx -m RF -i out.fm -f 235000000

Пару секунд и SRD приемник в режиме Narrow FM начал принимать знакомую мелодию с некоторыми искажениями звука.

Рассмотрим другую программу PiFmRds. Она имеет схожий функционал, но задействует другой вывод на плате - GPIO4. Скачать ее можно с репозитория автора https://github.com/ChristopheJacquet/PiFmRds

Заходим по SSH, разархивируем и запускаем:

sudo ./pi_fm_rds -audio sound.wav -freq 87.0

Этой программе не нужно предварительное конвертирование WAV файла и частота передачи указывается в мегагерцах. Звук сильно искажен, но у нас есть ppm коррекция. Поигравшись немного с ней добился похожего звучания:

sudo ./pi_fm_rds -audio sound.wav -freq 87.0 -ppm -320000

Частота на выходе немного смещена, а ширина ради очастоты очень велика. Настройки несущей частоты удавалось выкрутить вплоть до 500 мегагерц. Сигнал уверенно принимался FM приемником на расстоянии 50 метров. Если сделать нормальую антенну, то можно делать передачи на пару километрров.

Данный "генератор" частоты не подходит для использования в паре с ВЧ усилителями. Большое количество паразитных сигналов на смежных частотах может может пересекаться с запрещенными частотами и создать проблемы для вас и окружающих! Данный материял предназначен лишь для ознакомления с возможностями обычных компьютеров и никак не является призывом к действию.

Зайдем по ssh на нашу Pi, в рабочей дирректории разархивируем программу, запустим ее:

sudo ./rpitx -m VFO -f 235000000

Через пару секунд на "водопаде" анализатора частот мы увидим заметный пик.

Детектирование сигнала будем выполнять с помощью китайского SDR приемника и программы SDR-sharp. Как работать с этой программой хорошо описано в статье про SDR приемник.

Берем нашу Raspberry Pi, устанавливаем на нее программу RPITX. Передавать сигнал будем на ножку GPIO18. Для усиления сигнала подключим к ней кусок провода подходящей длинны (В идеале длинну антены-диполя нужно подбирать кратной длинне волны, но и так сойдет).

На любом компьютере можно программно менять настройки умножителя тактовой частоты. Любой вывод процессора может стать генератором радио частоты, а дорожки на плате - антенной. Вполне возможно, что такой трюк может использоваться недоброжелателями для "слива" приватной информации из отключенного от сети компьютера.

Такой передатчик будет очень маломощным - всего лишь несколько десятков милливат, но этого достаточно, что бы передать сигнал на небольшое расстояние - до приемника с направленной антенной.

Мне уже нетерпится попробовать.

Файлы для скачивания:
* комментарии публикуются после модерации
15.10.2017 14:42
Ничего страшного не будет, если подключить усилитель через полосовой фильтр. Он срежет все эти помехи на раз.
15.10.2017 14:35
Вот начитаешься таких статей, а потом фильмы про Джейса Бонда начинают казаться более реальными. В наше время некоторые камеры на телефонах заклеивают, что бы спецслужбы не подсматривали за ними в туалетах. Теперь стоит ждать поступления в продажу еще чехольчиков из сетки Фарадея. Расходиться будут покруче спиннеров - как горячие пирожки.