Partez à l'exploration des ondes grâce à la SDR !

Dans ce tutoriel nous allons voir comment débuter dans le monde des radio-amateurs grâce à la SDR ou Software Defined Radio. Avant de commencer je vous invite à regarder cette petite vidéo qui vous donnera un aperçus de ce qu'elle vous permet de faire: https://www.youtube.com/watch?v=XZKoJJz8Bvs

Difficulté

Moyen ⧼wf-propertyvalue-difficulty-Moyen⧽

Durée

1 heure(s) ⧼wf-propertyvalue-durationtype-heure(s)⧽

Catégories

⧼wf-propertyvalue-area-Électronique⧽, ⧼wf-propertyvalue-area-Machines & Outils⧽

Coût

10 EUR (€)

Partez_à_l'exploration_des_ondes_grâce_à_la_SRD_!_3.jpg Technique

Introduction

Pour la plupart d'entre nous la radio est synonyme du "poste" qui se trouve dans la cuisine ou dans la voiture et qui nous permet d'écouter la musique, les infos... Ce dernier s'occupe de la réception puis la démodulation de signaux radios afin de les rendre audibles. Tous ce processus est mis en oeuvre de manière matérielle par les circuits qui le composent ce qui le rend dans bien des cas compliqués à reproduire.

Mais ici on va intéresser à une autre manière moins commune de récupérer ces signaux radios: la SDR pour Software Defined Radio. Cette dernière ce différencie par le fait que la majorité des circuits matériels sont remplacés par un logiciel installé sur un PC ce qui la rend bien plus simple à mettre en place. En effet il existe des périphériques USB destinés normalement à recevoir la télé TNT, qui permettent de numériser toutes les données radio qu'ils reçoivent puis de les transmettre à un ordinateur. Il s'avère que ces cartes sont majoritairement basées sur un RTL282U produit par le fabriquant Realtek (c'est pour cela que l'on parle bien souvent de RTLSDR) qui est capable de recevoir bien plus que la télévision, s'il est utilisé avec les bons logiciels.

Nous verrons donc dans ce tutoriel comment détourner un de ces récepteurs pour partir à la conquête des ondes!!

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Matériaux

• Un récepteur DVB-T: pour vous en procurer un, le plus simple reste une petite recherche avec les termes "dvb-t usb rtl" sur votre site d'enchère favori. Il est généralement vendue en kit avec une petite antenne qui suiffera bien dans un premier temps.

Outils

• Un PC sous GNU/Linux (la mise en place de la SDR est aussi possible sous Windows et Mac, mais nous ne la décrierons pas dans ce tutoriel)

Étape 1 - Première connexion du récepteur

Juste après sa connexion à l'ordinateur utilisez la commande dmesg pour savoir ce qui a été détecte/charger. Vous pourrez ainsi obtenir les identifiants de la clé (VendorID,ProductID).

Si le retour de la commande s'arrête après la ligne SerialNumber alors vous avez de la chance cela signifie que le système n'a pas tenté de prendre le périphérique en charge, sinon cela signifie que linux à belle est bien tenté que chargé un pilote et ce dernier ne fonctionne surement pas. Débranchez le récepteur et utilisez la commande lsmod. Vous verrez surement plusieurs modules DVB de chargés. Il va donc falloir corriger ce problème

Étape 2 - Empêcher le chargement du mauvais pilote

Pour cela il faut interdire au système de charger automatiquement ces modules. Commencer donc par créer un fichier sdrblacklist.conf dans /etc/modprobe.d/ avec la commande:

sudo nano /etc/modprobe.d/sdrblacklist.conf 

et y ajouter les lignes suivantes:

blacklist dvb_usb_rtl28XXU
blacklist rtl2832
blacklist rtl2830

Pendant que vous y êtes porfitez en pour autoriser tous les utilisateurs à accéder au périphérique en créant un fichier 99_rtlsdr.rules dans /etc/udev/rules.d/ avec la commande:

sudo nano  /etc/udev/rules.d/99_rtlsdr.rules 

et ensuite ajouter sur une seule ligne:

SUBSYSTEM=="usb",ATTRS{idVendor}=="Obda",ATTRS{idProduct}=="2838",MODE="0666",GROUP="adm",SYMLINK+="rtl_sdr" 

Redémarez maintenant votre ordinateur. Branchez de nouveau le récepteur et vérifiez avec les commandes dmesg et lsmod que tout est en ordres.

Étape 3 - Installer de quoi utilise le récepteur

Maintenant que votre récepteur est accessible il va falloir installer les outils nécessaires à son utilisation.

On commence par installer les paquets qui nous serons utile pour la suite; git, cmake (configurateur de sources), libusb-1.0-0.dev (gestion des périphèriques usb) et build-essential ( gestion de la compilation):

sudo apt-get install git cmake libusb-1.0-0.dev build-essential

Maintenant on peut passer à l’installation de RTLSDR qui nous permettra de nous attaquer véritablement aux ondes. On commence par créer un répertoire dans son dossier personnel puis on s'y rend:

mkdir SDR
cd SDR

On récupère les source de RTLSDR:

git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git

On créer un nouveau dossier pour compiler proprement:

cd rtl-sdr

mkdir compil

cd compil

On configure ensuite les sources:

cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX:PATH=/usr ..

Puis on provoque la construction:

make

Et on finit par installer tous ça;

sudo make install

Normalement si tous c'est déroulé sans accro les outils de RTLSDR sont bel et bien installés et fonctionnels !! Pour vous assurer essayer la commande rtl_test -l qui vous renvoie des infos sur votre récepteur.

Étape 4 - Partez à l'exploration des ondes !

Pour pourvoir écoutez les ondes nous allons utiliser un logiciel de de SDR appelé Gqrx. Commencez sont installation en ajoutant les dépots suivant puis actualisez la liste des paquets:

sudo add-apt-repository -y ppa:ettusresearch/uhd                               
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/drivers                                    
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/gnuradio                                  
sudo add-apt-repository -y ppa:gqrx/gqrx-sdr                               
sudo apt-get update

Et enfin installer le avec:

sudo apt-get install gqrx-sdr

Lancez ensuite le logiciel, sélectionnez votre récepteur et laissez les autres réglage sur les valeurs par défault. Pour votre première écoute le mieux est de tester sur station FM favorite. Il vous faudra donc tout d'abord entrer sa fréquence en haut à gauche ou en cliquant sur le graphique. Puis cocher Hardware AGC dans l'onglet Input Control et enfin régler la démodulation (mode) sur WFM (stereo ou mono) dans l'onglet Reciver Option.

En vous promenant sur les différentes fréquences et en jouant sur les différents types de démodulation, vous pourrez ainsi voir la foule d'informations qui transite par les ondes.

Étape 5 - Ecouter les avions !

Dans cette dernière partie nous allons voir un exemple étonnant de ce que permet de faire la SDR.

Si vous êtes curieux comme moi vous vous demandez peut-etre lorsque vous voyez passer un de ces bijoux de technologie que sont les avions passer au-dessus de votre tête où il va? a quelle vitesse il vole? à quelle altitude?,... Et bien la SDR permet de répondre à ces questions. En effet les avions transmette en permanence ces informations par l'intermédiaire de leur transpondeur sur la fréquence 1090MHz (système ADS-B pour Automatic Dependant Surveillance-Broadcast). Et ces signaux sont émis en continue et en claire, il nous suffit donc de les recevoir puis de les décoder avec un logiciel décellopé à cet effet: dump1090.

Pour l'installer rendez-vous sur cette page et télécharger le fichier .Zip, puis décompressez-le dans votre dossier personel: https://github.com/antirez/dump1090

Rendez-vous ensuite dans le répertoire de dump1090-master puis compilez le programme:

cd dump1090-master 
make

Exécuter ensuite le programme avec la commande (les options permettent d'utiliser des mètres, de décoder en temps réel les données et d'activer les fonctiond réseaux):

./dump1090 --metric --interractive --net

Vous obtenez alors des informations sur les différent avions qui volent à proximité de vous. Vous pouvez également afficher ces informations sur une carte en vous rendant sur l'adresse locale: http://127.0.0.1:8080

Profitez-en aussi pour allez jeter un coup d'œil au site Filghtradar24 qui collecte les infos reçues via l'ADS-B dans le monde entier: https://www.flightradar24.com/

Étape 6 - La suite...

Voilà, mes connaissances dans le domaine étant limitées, cette petite initiation au monde de la SDR se termine. Au travers de ce tutoriel vous n'avez put découvrir qu'une infime partie de ce domaine.

Continuez à scrutez les ondes vous aurez peut-être des surprises (certain arrive à entendre les voix de l'espaces...) et intéressez vous aussi à la science des antennes qui vous permettra de capter toujours plus de choses. (si quelqu'un veut faire des tutos dessus je suis preneur 😉)

Étape 7 - ajout d'une connectique et d'une antenne pour écouté de 100 khz a 14 mhz

- vous devez soudez a l'étain un petit fil "connectique femelle" derrière la plaque , la ou il n'y a pas les composants .

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pour pouvoir par la suite faire rentrer un cable très long qui nous servira d'antenne - Sous Ubuntu lancer le programme GQRX

cliquer sur l'icone Configure I/O devices
a la ligne device :

choisissez other puis a la ligne device string

rtl=0,direct_samp=2 

cliqué sur ok, fermer le programme et redémarré le . 

Étape 8 -

Notes et références

Logiciel Gqrx: http://gqrx.dk/

Dump-1090: https://github.com/antirez/dump1090

Installation: http://nobru54.blogspot.fr/2014/01/sdr-gqrx-analyseur-de-spectre-sous.html

ADS-B: http://www.framboise314.fr/un-raspberry-pi-pour-suivre-les-avions-sur-flightradar24-2/

+ Magazine Hackable n°2 Septembre-Octobre 2014