第五集:信号全频带干扰 视频 | 2026-03-13 09:08 | 阅读: 12 ``` systemctl start docker xhost - xhost +local:docker docker run -it --rm \ --net=host \ -e DISPLAY=$DISPLAY \ -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix \ -v /dev/bus/usb/:/dev/bus/usb/ \ -v /home/btfz/Desktop/B210:/home/gnuradio/B210 \ --privileged \ --group-add=audio \ ubuntu:gnuradio-310 bash zsh export UHD_IMAGES_DIR=/home/gnuradio/B210/B210_images/ uhd_find_devices 一张图告诉你三大运营商2G/3G/4G频率分配和网络制式 https://blog.csdn.net/a1809032425/article/details/107866887 https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.cbdio.com%2FBigData%2F2020-06%2F08%2Fcontent_6157069.htm&psig=AOvVaw1B74G82GPTeHrkll4lZJ4q&ust=1757170554221000&source=images&cd=vfe&opi=89978449&ved=2ahUKEwi5qenG8MGPAxU-nI4IHeiZPdQQjhx6BAgAEBw https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.cbdio.com%2FBigData%2F2020-06%2F08%2Fcontent_6157069.htm&psig=AOvVaw00uxAn3dmQAWHrDP_yxzz7&ust=1757170552414000&source=images&cd=vfe&opi=89978449&ved=0CBkQjhxqFwoTCJi8m9_wwY8DFQAAAAAdAAAAABAE ``` ### 第五集:信号干扰:从侦听到对抗 **视频时长建议:** 12-15分钟 **核心目标:** 演示如何使用 SDR 发送预设波形;理论讲解 SDR 的信号干扰原理;演示干扰 FM 广播的实际案例;理论讲解干扰 Wi-Fi、蓝牙和手机信号的原理。 **讲稿:** (开场,画面回到电脑前的主播) 大家好,欢迎来到我们的第五集。在上一集,我们学习了如何侦听无线电波。今天,我们将利用 SDR 的另一项强大功能——**发送信号**。我们将探索 SDR 的干扰能力,同时也要了解这背后的法律和伦理问题。 ----- ### 1\. 基础发送:发出你的第一个波形 (画面切换到电脑桌面,启动终端,输入命令) 首先,我们来尝试发送一段最简单的信号。我们将使用 **`uhd_siggen_gui`**,这是一个带有图形界面的信号发生器,让操作更加直观。为了方便,我们直接在启动时就带上参数。 **在操作前,请务必将天线从接收接口(RX)切换到发送接口(TX),例如 B210 上的 TRX1。** (画面上,输入并运行命令) ```bash uhd_siggen_gui --freq 2.4e9 --amplitude 0.5 --gain 10 --sine --antenna TX/RX ``` (画面切换到 `uhd_siggen_gui` 界面) 运行命令后,一个图形界面会弹出。你会发现,我们刚才输入的参数,如 **Freq (2.4 GHz)**、**Amplitude (0.5)**、**Gain (10)**、**Waveform (Sine)** 以及 **Antenna (TRX1)** 都已经自动填好。**此时,B210 已经开始向空中发射信号了。** 你可以在 GUI 中实时修改这些参数,例如尝试把 **Freq** 改成 `2.45e9`。你会看到,信号会立即自动更新。 恭喜!你的 B210 已经成功向空中发射了一段无线电信号。通过在命令行中预设参数,我们的操作变得更加高效。 ----- ### 2\. 信号干扰:从理论到实践 **警告:** **下面的实验具有潜在风险,请务必在合法频段和受控环境下进行。** 在未经授权的情况下干扰无线电信号是严重违法行为,我们只在合法的 FM 频段进行演示,请勿用于其他目的。 SDR 不仅可以侦听,还可以作为高精度的信号发生器。如果我们的信号功率足够大,并且频率和目标信号重叠,就可以实现**信号干扰**。这就像在一个安静的房间里突然大声说话,正常的交谈就变得难以听清了。 ----- #### 2.1 案例一:干扰 FM 广播 **实验目标:** 使用 SDR 模拟一个噪声源,干扰 FM 广播电台的正常收听。 **操作步骤:** 1. 首先,用普通收音机调到 FM 93MHz,收听一个清晰的广播节目。 2. 然后,将 SDR 的天线接到发送接口(例如 TRX1),并启动 `uhd_siggen_gui`。 (画面切换到终端,输入命令) ```bash uhd_siggen_gui --freq 93e6 --amplitude 0.8 --gain 40 --gaussian --antenna TX/RX ``` (画面切换到 `uhd_siggen_gui` 界面) 运行命令后,参数会自动填充。你会看到频率设置为 **93 MHz**,增益很高,波形也自动选择了**Gaussian**(高斯噪声)。\*\*此时,SDR 已经开始发送信号了。\*\*这种随机、无规律的噪声对任何规则信号的干扰效果都非常明显。 你会发现收音机里的正常节目立刻被“沙沙”的噪音完全覆盖。这直观地展示了 SDR 的强大干扰能力。 ----- #### 2.2 案例二:干扰 Wi-Fi 和蓝牙 **警告:** **本部分仅作理论讲解,切勿实际操作,因为 Wi-Fi 和蓝牙是公共频段,干扰可能影响他人。** 在进行下面的演示时,我们可以全程用另一个 SDR 设备(如 HackRF)配合 **QSpectrumAnalyzer** 软件进行频谱分析,来实时观察干扰效果。我们将频谱分析软件的参数设置为:**Start** `2400M`,**Stop** `2480M`,**Bin size** `200K`。这样就能清晰地看到 2.4G 频段的信号变化。 * **蓝牙干扰:** 蓝牙的 \*\*BLE(低功耗蓝牙)\*\*技术使用的是跳频扩频,它会在 2.4GHz 频段的 40 个信道之间快速跳跃。因此,你很难用一个固定的窄带信号去干扰它。理论上,我们需要发送一个覆盖整个 2.4GHz 频段的宽带噪声,才能有效干扰 BLE 的通信。 (画面切换到终端,输入命令) 要实现这个宽带噪声,我们可以在 `uhd_siggen_gui` 启动时,将中心频率设置为 2.44GHz,并设置一个较小的采样率,比如 10M。 ```bash uhd_siggen_gui --freq 2.44e9 --gain 40 --amplitude 0.8 --uniform --samp-rate 10e6 --antenna TX/RX ``` (画面切换到 `uhd_siggen_gui` 界面) 此时,你用手机上的 **nRF Connect** 等蓝牙扫描工具,仍然可以看到周围的蓝牙设备。这是因为 10M 的采样率只覆盖了部分频段。同时,在 QSpectrumAnalyzer 中,你会看到频谱上出现一个较窄的噪声峰。 接下来,我们将 **`samp-rate`** 调大到 **40M**,并将 **`amplitude`** 调到 **0.95**,然后逐步增加 **`gain`**。 (画面切换到 QSpectrumAnalyzer 界面,实时观察频谱变化) 你会看到,随着增益的调大,SDR 发出的宽带噪声在频谱上形成一个宽广的“噪声墙”,完全淹没周围的蓝牙信号。这时,你的蓝牙扫描工具将无法搜索到任何附近的蓝牙设备,这便实现了对蓝牙信号的全频带干扰。 * **Wi-Fi 干扰:** 值得注意的是,由于 **Wi-Fi 2.4G** 和 **蓝牙** 的频段类似,我们刚才发送的宽带噪声也会对 Wi-Fi 造成影响。此时,如果你观察连接着 2.4G Wi-Fi 的手机,你会发现 Wi-Fi 信号被严重干扰,处于丢失联网能力的状态。这时,我们尝试在 `uhd_siggen_gui` 中将 **`gain`**(增益)调小,你会发现 Wi-Fi 信号会瞬间恢复正常。这个现象直观地展示了无线电干扰的功率效应,以及宽带干扰如何“误伤”同频段的其他设备。 ----- #### 2.3 案例三:干扰手机电话信号 **警告:** **本部分仅作理论讲解,切勿实际操作,这是严重违法行为,后果非常严重。** 你可能会想,既然我们能干扰 FM 广播和蓝牙,那是不是也能用同样的方法干扰手机电话信号呢?答案是:**非常困难**。 现代手机电话信号,如 4G/5G,工作在特定的蜂窝网络频段,并且采用了非常复杂的加密和通信协议,比如 **OFDM(正交频分复用)**。更关键的是,它们的**带宽非常宽**。例如,一个典型的 4G LTE 载波带宽通常在 5MHz 到 20MHz 之间,而载波聚合技术则可以将总带宽扩展到更高的水平。 你可能会尝试在 `uhd_siggen_gui` 中,将采样率调到设备支持的最高值,例如 40M,来发送一个宽带噪声进行干扰。但你会发现,即使将增益调到最大,也无法像干扰小带宽的 FM 广播那样将整个频段完全“淹没”。这是因为你的 40MHz 采样率对于覆盖多个宽带的 4G/5G 载波来说仍然捉襟见肘。运营商的网络会自动调整功率和信道来对抗干扰,使得简单的频带阻塞方式几乎无效。这不仅是严重违法行为,而且由于现代通信技术的复杂性,实际操作的难度也远超想象。 ----- ### 3\. 总结 本集我们探索了 SDR 的发送和干扰能力。希望通过这些理论和实践,你对 SDR 的强大功能有了更深刻的认识。这些技术既能用于科学研究,也可能被不当利用。因此,请大家务必遵守法律法规,在合法的框架下进行实验。 下一集,我们将正式进入 **GNU Radio** 的世界,使用它的图形化界面,来构建更复杂的无线电系统。别忘了点赞和关注,我们下集见!