QuadRF 能够发现无人机并隔墙探测 WiFiQuadRF can spot drones and see WiFi through my wall

QuadRF（如上图所示）是一款相控阵无线电设备，以 Raspberry Pi 5 和具备皮秒级定时功能的 FPGA 板为核心构建。它能够进行高级信号处理和波束成形。

它能够隔墙探测 WiFi 信号，并追踪飞行中的无人机。

如果开源社区都能做出这样的东西，想象一下政府能做到什么程度。

当你将计算机接入网络时，像 Wireshark 这样的工具可以显示所有你可能根本不知道存在的隐藏流量。WiFi 数据包也是如此，但它们通过空气传输，使得无需物理接触即可进行窃听。

QuadRF 内置了可以流式传输和解码 RF 的软件，你可以将其输出到更强大的计算机上进行 WiFi 流量分析等操作。

我提这些不是为了吓唬你——政府拥有这类工具已经很多年了。了解可能存在的风险并揭露糟糕的安全做法，总比禁止这类有用的工具要好。所以如果你在 CIA 工作，别打什么主意。

奔向月球

在 Hackaday 上发现 QuadRF 后，我联系了 Martin McCormick，他一直在将 QuadRF 作为一个更大项目的一部分进行开发：一个月球级的天线阵列，能够进行 EME（地球-月球-地球）无线电实验和射电天文学研究。

我认为 Martin 从 Dishy（SpaceX 最初的 Starlink 终端）中获得了灵感。（这很合理，因为 Martin 曾在 SpaceX 参与构建 Dishy 的团队工作！）

与其将这种相控阵天线系统锁定在专有的卫星系统中，理想情况下，持牌运营商将能够把多个 QuadRF 模块串联起来进行有趣的无线电实验，其 EIRP 高达 1.15 MW——基本上就是巨大的定向天线增益，带来高功率 RF 的乐趣。

但 QuadRF 被缩小到了手持尺寸，虽然它的功率不足以向月球发送信号，但在本地 SDR 应用和可视化 RF 环境方面仍然非常有用——至少在 4.9-6 GHz 的频率范围内是这样。

测试 QuadRF

但我特意问 Martin 是否愿意寄来一台 QuadRF 原型机，供我父亲（一位退休的广播无线电工程师）和我进行测试。

我已经在 Crowd Supply 上预购了（基础套件售价 499 美元），但我想看看 QuadRF 是否真的像 ScaleRF 发布的视频中看起来那样有用和直观。

剧透一下：它的 UI 部分还有些粗糙，但它的实际运行效果让我惊叹。尤其是考虑到所有功能都在一台 Raspberry Pi 5 上运行。

当你打开它时，Pi 会启动并创建一个 WiFi 热点。你连接到该热点，然后访问 http://quadrf/。该页面会在你的浏览器中运行一个 VNC 会话，你可以在其中启动从 GNU Radio 到 SDR 软件的各种应用，甚至包括他们定制的 AR（增强现实）RF 可视化工具。

尽管对现实世界的 SDR 应用用处不大，但 AR 可视化工具是其中最有趣的内置软件。

它的 UI 有点粗糙，但你可以调整相机与相控阵之间的对齐方式以及接收器的增益。

然后它会将 4.9-6 GHz 的频率可视化为彩色的“色块”。在这个早期版本的显示屏上没有显示比例尺，但根据我在工作室周围的测试，我的 5 GHz WiFi 网络（运行在 100 信道，即 5.5 GHz 左右）显示为浅蓝色。邻近的 WiFi 网络则显示为红色或绿色。

如果你订购了移动扩展包，它包含一个电池组和手持手机支架，这样你就可以四处走动，实时分析部分 C 波段。

我和父亲在工作室后面放飞了他的 DJI Mini Pro 4，QuadRF 毫不费力地就在天空中捕捉到了它。随着无人机飞远，我不得不调高增益才能继续看到它；如果能配备 AGC 或更便捷的增益控制就好了，因为带着这套设备到处走动时，UI 显得有些笨拙。

听起来这次众筹活动已经超出了预期，他们将把外壳换成注塑模具（我手头的版本是 3D 打印的）。

Raspberry Pi 5 MIPI 用于高带宽 RF

让我感到好奇的一点是，利用 Raspberry Pi 的 MIPI 通道进行低延迟 SDR 流式传输 I/Q（同相/正交）数据，速率超过 5 Gbps。摘自 QuadRF 文档：

通过 Pi 的摄像头和显示器 FFC MIPI 接口流式传输 I/Q 的新颖方法具有诸多优势。MIPI 能够通过 Pi 的 RP1 芯片处理超过 5 Gbps 的低延迟、全双工数据传输。它比 USB 更简单、更可靠，几乎不给 RF 板增加任何硬件成本，并且能够稳定维持数百 MSPS 的 I/Q 传输，不会出现卡顿或采样丢失。考虑到摄像头和显示器是高带宽信号流式传输的终极形式，它们的标准数字接口非常适合 SDR 也就顺理成章了！我们认为业界应该更广泛地采用这种方式！

听起来他们为了实现这一点，不得不对 Pi 5 上使用的 MIPI 协议进行逆向工程（因为它是通过 RP1 芯片的），而且按照其架构设计，你可以将多个 QuadRF 模块菊花链式连接在一起，让每个模块计算自己的相移。

我不确定这在实际应用中效果如何，但听起来相当不错。在必要时 PCIe 可能也能胜任，但这种实现方式腾出了 PCIe 接口，以防你需要比 Pi 提供的更高速的存储或更高速的网络连接。

结论

与我测试的所有试产设备一样，对我展示的一切请持保留态度。而且对于任何众筹活动，如果你支持了，别指望 QuadRF 会在一夜之间送到你家门口。

起初，我对这款小型手持相控阵的实用性和趣味性持怀疑态度，但在使用了一周之后，我已经迫不及待地想要收到我预订的那台了！