Тестируем российский HackRF One: побьет ли он китайские копии, оригинал из США и дорогущий USRP?
Привет, Пикабу! Мы — студенты и сотрудники кафедры Защиты Информации НГТУ. Не смотря на «айтишный» профиль нашей специальности, мы в своей лаборатории часто тестируем разное радиотехническое железо и уделяем внимание технической защите информации. И недавно нам в руки попал любопытный экземпляр — HackRF One, произведённый в Новосибирске.
Для тех, кто совсем не в теме или знаком с радиосистемами передачи информации поверхностно: HackRF One — это широко известный SDR (программно-определяемый радиоприемопередатчик) с открытым исходным кодом и возможностью «поковыряться». Оригинал делает американская Great Scott Gadgets (GSG), но по всему миру и особенно в Китае гуляет множество его клонов. Качество у них часто — лотерея.
Мы решили не верить на слово маркетингу и затащили HackRF One Elron в лабораторию, чтобы сравнить его с опубликованными данными по оригиналу GSG, двумя китайскими копиями и профессиональной платой USRP B210 (которая стоит как чугунный мост) в рамках простого, но достаточного для первоначального знакомства тестирования.
⚙️Как мы их мучили?
Для замеров использовали тяжелую артиллерию: поверенные анализаторы спектра (LIG Nex1), высокочастотные генераторы (до 40 ГГц!) и экранированную комнату.
Если объяснять на пальцах, то SDR состоит из двух частей: передатчик и приемник. Их мы и проверяли по отдельности.
📡 Тест №1: Передатчик (Кто громче кричит?)
Мы замеряли мощность сигнала от 100 МГц до 3 ГГц.
Результат: Тут HackRF One Elron показал классическую «походку» оригинального HackRF. У него есть ярко выраженный пик мощности в диапазоне 2.2 – 2.7 ГГц. Это те самые частоты, где живут Wi-Fi, Bluetooth и большинство дронов, то есть широко используемый участок, по сути, самый популярный и освоенный.
Да, на низких частотах выдает сигнал чуть слабее оригинала GSG, но график очень близок. А вот китайские копии в этом тесте вели себя непредсказуемо (один из клонов вообще ушел в минус на 1.5 ГГц).
👂 Тест №2: Приемник (Кто лучше слышит?)
Мы подавали на платы сигнал с генератора. На графике чувствительности новосибирский HackRF практически идеально наложился на оригинал GSG. Более того, на некоторых частотах (например, ближе к 4-5 ГГц) «наш» принимает даже лучше американского.
Но самое интересное началось, когда мы решили демодулировать АМ-сигнал (попросту — послушать его ушами) и сравнить «наш» HackRF с дорогущим USRP B210.
Спойлер: «наш» звучал чище! На USRP B210 из-за его бешеной чувствительности в эфир лезет куча внешних шумов, которые искажают сигнал. Пришлось даже крутить фильтры, чтобы что-то разобрать.
🤖 Схватка с USRP B210
USRP B210 — это тяжеловес. Он выдает сигнал большей мощности, а его отклонение от центральной частоты вообще микроскопическое (0,004 МГц против 0,1 МГц у HackRF). Но!
У USRP из-за высокой мощности вылезают гармоники (паразитные сигналы), которые «портят» спектр.
USRP стоит в разы дороже.
HackRF Elron при этом дает качественный сигнал, которого хватает с головой для простых и сложных задач и стоит гораздо дешевле.
💎 Вердикт
Мы прогнали кучу тестов, снимали данные с разными вводными, строили графики (все приложили на фото).
российский HackRF One — это не просто «еще один клон». Это полностью отечественная сборка (и это видно по качеству сборки и компонентам на фото), которая по характеристикам вплотную подобралась к оригиналу из США (GSG).
Если вам нужен SDR для работы с Wi-Fi, Bluetooth, изучения сигналов дронов или просто для радиолюбительства в диапазоне 2.4 ГГц — HackRF One ELRON дает отличные параметры. Плата не капризничает, держит частоту и не сыпет мусором в эфир.
Мы, как пользователи и экспериментаторы, одобряем. Если кому интересно — задавайте вопросы в комментариях, расскажем, как строили графики в GNU Radio и почему не любим китайские копии.
Экспериментаторы и авторы: Беляева Вероника, Кирюшина Анастасия, Наборщикова Александра, Теличко Евгений, Чернышев Павел.
Фото самой платы HackRF One
Скриншот анализатора спектра (тот самый пик на 2.6 ГГц)
График сравнения мощности
График чувствительности (Рисунок 38, где пунктирные линии)
Измерительное оборудование - анализатор спектра LIG Nex1 и генератор SMB100A