ESP-SDR 开源固件让 ESP32 变成软件定义无线电

ESP32 内置于无数智能插座、灯具和传感器中，其射频部分只监听发给自己的 WLAN 和蓝牙数据包。2.4 GHz 频段中传输的其他所有信号，芯片都会在内部丢弃。斯图加特大学通信传输研究所 Florian Euchner 带领的团队如今找到了一条未公开的途径，得以获取未经滤波的射频信号。借助他们开发的开源固件 ESP-SDR，一块普通的 ESP32 开发板无需额外硬件即可变成软件定义无线电（SDR）。此时由软件而非固定电路来决定应分析哪些信号。

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开发者此前已通过 ESP32 天线阵列 ESPARGOSOne 让 WLAN 信号变得可见，他们是通过 Espressif 测试库 librftest 中的一个函数发现这条途径的。他们借助 AI 分析了该函数如何配置射频部分。团队写道，Espressif 的工程师很可能是在芯片制造过程中为测试而设置了这条路径。

该函数最早由 Reddit 用户 h0m3us3r 公开，他在斯图加特团队之前几天发布了适用于 ESP32-S3 的源代码，并借助一块额外的 FPGA 持续从芯片中读取每秒 8000 万个测量值。据斯图加特团队自述，他们已独立于此工作数月，采集原始射频信号，因此也公布了自己的结果。

频谱分析仪而非收音机

根据项目说明，ESP-SDR“将普通 ESP32 开发板的 WLAN 和蓝牙射频部分变成纯接收型 SDR”。支持的型号众多，从经典 ESP32 到 S3、C6，再到除 2.4 GHz 外还覆盖 5 GHz 的 C5。由于芯片每秒高达 8000 万个测量值无法通过 USB 转发，大多数型号只能进行短时快照。因此 ESP32 更适合作为频谱分析仪，显示频段内有哪些信号在发射以及强度如何。它无法替代售价约 30 欧元的 RTL-SDR 接收棒，后者还能接收调频广播或飞机数据。

无人机视频与发射尝试

在发布后的四周里，社区已在此基础上继续开发。例如 C5VRX 项目用一块 ESP32-C5 和六个电阻接收 FPV 无人机的模拟 5.8 GHz 视频。但在较远距离上尚不能可靠工作。

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ESP-SDR 不包含发射功能，其他开发者则独立于斯图加特团队发布了自己的固件。一位用户名为 marble 的开发者用它让两块 ESP32 在 2.4 GHz 频段相互通信，业余无线电爱好者 Jochen Hammes（DA2JH）则在 2.4 GHz 附近、部分与 WLAN 频段重叠的业余无线电频段中传输语音通信。

斯图加特团队则有意放弃发射功能，因为它可能被滥用来干扰他人的无线电连接。廉价 SDR 技术可能造成何种后果，今年 4 月台湾的一起案例可见一斑：一名学生用 SDR 窃听了铁路的 TETRA 无线电通信，随后用手持对讲机让四列火车停下。ESP32 并不覆盖此类频率。开发者认为也不存在后门，因为该模式必须刷入自己的固件。ESP32 制造商 Espressif 迄今未作表态。

令人想起 RTL-SDR

这一模式并不全新：2010 年代初，爱好者发现廉价 DVB-T 接收棒中的 Realtek 芯片可用作 SDR，RTL-SDR 由此诞生。其热门版本 V4 已于 5 月停产，因为所用调谐芯片不再生产。与 RTL-SDR 一样，潜力如今蕴藏在一款本为其他用途而制造的量产芯片中。

ESP-SDR 以 GPLv3 或更新协议发布于 GitHub。浏览器安装器可直接将固件刷入大多数 ESP32 开发板。随后网页界面 ESP-WebSDR 会显示实时频谱。

这就是浏览器中 ESP-WebSDR 的样子，连接了一块 ESP32-S3。

（图片：espargos.net）

若想用其他开发者的固件自行发射，则需注意：尽管 WLAN 频段不要求业余无线电执照，但该频段对发射功率和信号波形有固定规定。

（mch）