SigDigger превращает SDR-приемник в лабораторию по реверсу радиосигналов

Если вы когда-нибудь включали RTL-SDR или HackRF, то наверняка залипали на водопад спектра в Gqrx или SDR#. Красивые цветные дорожки бегут вниз, в эфире постоянно что-то мигает, щелкает и передает пакеты. Но как только попадается неизвестный цифровой сигнал, стандартные SDR-программы заходят в тупик. Они отлично воспроизводят FM-радио или рации, а вот чтобы разобрать бинарную посылку с беспроводного датчика или брелока шлагбаума, обычно приходится городить сложные схемы в GNU Radio или мучительно экспортировать сырые IQ-семплы в сторонние утилиты.

Именно этот пробел закрывает SigDigger.

Что это такое

SigDigger — интерактивный анализатор цифровых радиосигналов с графическим интерфейсом на Qt. Программа берет поток с SDR-устройства через универсальный слой SoapySDR и дает инструменты для препарирования неизвестных сигналов прямо на лету.

Автор проекта, радиолюбитель с позывным EA1IYR, собрал софт, заточенный под быструю разведку радиоэфира. Приложение работает в GNU/Linux и macOS, объединяя визуальный спектроанализатор с модулями демодуляции и декодирования.

Чем SigDigger полезен на практике

В отличие от привычных SDR-приемников, здесь акцент сделан на разбор структуры данных. Вот вещи, за которые цепляется глаз:

Интерактивная демодуляция на лету. Вы выделяете участок спектра мышью и настраиваете демодулятор под нужный тип модуляции: FSK, PSK или ASK. Программа тут же показывает бинарный поток, фазовые созвездия и параметры несущей.
Анализ пакетных и импульсных сигналов. Для радиосигналов, которые появляются на доли секунды, предусмотрен режим захвата всплесков (bursts). Можно детально рассмотреть фронты импульсов и тайминги посылок.
Декодирование аналогового видео. Если где-то рядом работает старая камера видеонаблюдения или аналоговый видеопередатчик на 5.8 ГГц, SigDigger умеет рендерить кадры прямо в реальном времени.
Прослушивание аналогового звука. Базовые функции обычного приемника никуда не делись: AM, FM и SSB каналы работают как положено.
Поддержка плагинов. Через плагины подключаются специфические декодеры, например, прием спутниковых снимков погоды NOAA APT или экспорт данных через ZeroMQ для дальнейшей обработки на Python.

Почему интерфейс так напоминает Gqrx

Первое впечатление от скриншотов вызывает дежавю: компоновка окон и сам водопад выглядят точь-в-точь как в Gqrx. Автор честно объясняет это в документации: интерфейс Gqrx оказался самым удобным и практичным из существующих.

Вместо того чтобы изобретать колесо и бороться с прожорливостью графических виджетов, разработчик взял проверенный компонент водопада из Gqrx и доработал его под свои задачи, прикрутив OpenGL-бэкенд и кастомные цветовые палитры.

При этом внутри SigDigger устроен совершенно иначе. Gqrx опирается на тяжеловесный фреймворк GNU Radio. SigDigger использует собственный движок цифровой обработки сигналов Suscan и низкоуровневую библиотеку Sigutils. Потоковая модель и обработка очередей там оптимизированы под параллельный разбор сигналов с минимальной задержкой.

Как запустить проект

У сложной архитектуры есть обратная сторона: чтобы собрать все из исходников, придется пройти цепочку зависимостей. SigDigger опирается на три связанных проекта автора: sigutils, suscan и библиотеку интерфейсных элементов SuWidgets.

Сборка вручную выглядит внушительно:

git clone --recursive https://github.com/BatchDrake/sigutils
cd sigutils && mkdir -p build && cd build && cmake .. && make && sudo make install && cd ../..

git clone --recursive https://github.com/BatchDrake/suscan
cd suscan && mkdir -p build && cd build && cmake .. && make && sudo make install && cd ../..

git clone https://github.com/BatchDrake/SuWidgets
cd SuWidgets && qmake6 SuWidgetsLib.pro && make && sudo make install && cd ..

git clone https://github.com/BatchDrake/SigDigger
cd SigDigger && qmake6 SigDigger.pro && make && sudo make install && cd ..

Если не хочется возиться с компиляцией библиотек в систему, есть два простых пути. Под Linux проще всего скачать готовый AppImage со страницы релизов.

Второй вариант — использовать авторский скрипт blsd, который подтягивает нужные репозитории и собирает изолированную сборку вместе с плагинами в отдельную папку:

wget https://actinid.org/blsd
chmod a+x blsd
./blsd

Пользователям Windows проект вряд ли подойдет: автор прямо заявляет, что не держит машин на Windows и не собирает под нее бинарники из-за проблем с переносимостью зависимостей.

Кому пригодится SigDigger

Если вы занимаетесь реверс-инжинирингом IoT-устройств, автомобильных сигнализаций, умных счетчиков или просто изучаете радиопротоколы вокруг себя, SigDigger экономит часы рутины. Он убирает необходимость постоянно прыгать между софтом для записи спектра, утилитами вроде inspectrum и скриптами в Jupyter Notebook.

Инструмент помогает за пару кликов определить тип модуляции, оценить символьную скорость и забрать чистый битовый поток для дальнейшего анализа. Для быстрого старта достаточно недорогого RTL-SDR донгла и готового AppImage.