# Rádio

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## SigDigger

[**SigDigger** ](https://github.com/BatchDrake/SigDigger)é um analisador de sinal digital gratuito para GNU/Linux e macOS, projetado para extrair informações de sinais de rádio desconhecidos. Ele suporta uma variedade de dispositivos SDR através do SoapySDR e permite a demodulação ajustável de sinais FSK, PSK e ASK, decodificação de vídeo analógico, análise de sinais em rajadas e escuta de canais de voz analógicos (tudo em tempo real).

### Configuração Básica

Após a instalação, há algumas coisas que você pode considerar configurar.\
Nas configurações (segundo botão da guia) você pode selecionar o **dispositivo SDR** ou **selecionar um arquivo** para ler e qual frequência sintonizar e a taxa de amostragem (recomendado até 2,56Msps se o seu PC suportar)\\

![](<../../.gitbook/assets/image (245).png>)

No comportamento da GUI, é recomendável habilitar algumas coisas se o seu PC suportar:

![](<../../.gitbook/assets/image (472).png>)

{% hint style="info" %}
Se perceber que seu PC não está capturando coisas, tente desativar o OpenGL e diminuir a taxa de amostragem.
{% endhint %}

### Usos

* Apenas para **capturar algum tempo de um sinal e analisá-lo**, mantenha pressionado o botão "Pressionar para capturar" pelo tempo que precisar.

![](<../../.gitbook/assets/image (960).png>)

* O **Sintonizador** do SigDigger ajuda a **capturar melhores sinais** (mas também pode degradá-los). Idealmente comece com 0 e continue **aumentando até** encontrar o **ruído** introduzido ser **maior** do que a **melhoria do sinal** que você precisa).

![](<../../.gitbook/assets/image (1099).png>)

### Sincronizar com o canal de rádio

Com [**SigDigger** ](https://github.com/BatchDrake/SigDigger)sincronize com o canal que deseja ouvir, configure a opção "Pré-visualização de áudio de banda base", configure a largura de banda para obter todas as informações sendo enviadas e depois ajuste o Sintonizador para o nível antes do ruído realmente começar a aumentar:

![](<../../.gitbook/assets/image (585).png>)

## Truques Interessantes

* Quando um dispositivo está enviando rajadas de informações, geralmente a **primeira parte será um preâmbulo** então você **não** precisa se **preocupar** se **não encontrar informações** lá **ou se houver alguns erros**.
* Em quadros de informações você geralmente deve **encontrar diferentes quadros bem alinhados entre si**:

![](<../../.gitbook/assets/image (1076).png>)

![](<../../.gitbook/assets/image (597).png>)

* **Depois de recuperar os bits, você pode precisar processá-los de alguma forma**. Por exemplo, na codificação Manchester, um para cima+para baixo será um 1 ou 0 e um para baixo+para cima será o outro. Então pares de 1s e 0s (para cima e para baixo) serão um 1 real ou um 0 real.
* Mesmo se um sinal estiver usando a codificação Manchester (é impossível encontrar mais do que dois 0s ou 1s seguidos), você pode **encontrar vários 1s ou 0s juntos no preâmbulo**!

### Descobrindo o tipo de modulação com IQ

Existem 3 maneiras de armazenar informações em sinais: Modulando a **amplitude**, **frequência** ou **fase**.\
Se você está verificando um sinal, existem diferentes maneiras de tentar descobrir o que está sendo usado para armazenar informações (encontre mais maneiras abaixo), mas uma boa é verificar o gráfico IQ.

![](<../../.gitbook/assets/image (788).png>)

* **Detectando AM**: Se no gráfico IQ aparecer, por exemplo, **2 círculos** (provavelmente um em 0 e outro em uma amplitude diferente), isso pode significar que este é um sinal AM. Isso ocorre porque no gráfico IQ a distância entre o 0 e o círculo é a amplitude do sinal, então é fácil visualizar diferentes amplitudes sendo usadas.
* **Detectando PM**: Como na imagem anterior, se você encontrar pequenos círculos não relacionados entre si, provavelmente significa que uma modulação de fase está sendo usada. Isso ocorre porque no gráfico IQ, o ângulo entre o ponto e o 0,0 é a fase do sinal, o que significa que 4 fases diferentes estão sendo usadas.
* Note que se a informação estiver oculta no fato de que uma fase é alterada e não na fase em si, você não verá diferentes fases claramente diferenciadas.
* **Detectando FM**: IQ não tem um campo para identificar frequências (distância ao centro é amplitude e o ângulo é fase).\
Portanto, para identificar FM, você deve **ver basicamente apenas um círculo** neste gráfico.\
Além disso, uma frequência diferente é "representada" pelo gráfico IQ por uma **aceleração de velocidade em torno do círculo** (então no SysDigger selecionando o sinal o gráfico IQ é preenchido, se você encontrar uma aceleração ou mudança de direção no círculo criado, isso poderia significar que é FM):

## Exemplo de AM

{% file src="../../.gitbook/assets/sigdigger_20220308_165547Z_2560000_433500000_float32_iq.raw" %}

### Descobrindo AM

#### Verificando o envelope

Verificando informações de AM com [**SigDigger** ](https://github.com/BatchDrake/SigDigger)e apenas olhando o **envelope**, você pode ver diferentes níveis claros de amplitude. O sinal usado está enviando pulsos com informações em AM, assim é como um pulso se parece:

![](<../../.gitbook/assets/image (590).png>)

E assim é como parte do símbolo se parece com a forma de onda:

![](<../../.gitbook/assets/image (734).png>)

#### Verificando o Histograma

Você pode **selecionar todo o sinal** onde as informações estão localizadas, selecionar o modo **Amplitude** e **Seleção** e clicar em **Histograma**. Você pode observar que apenas 2 níveis claros são encontrados

![](<../../.gitbook/assets/image (264).png>)

Por exemplo, se você selecionar Frequência em vez de Amplitude neste sinal AM, você encontrará apenas 1 frequência (não há como a informação modulada em frequência estar usando apenas 1 freq).

![](<../../.gitbook/assets/image (732).png>)

Se você encontrar muitas frequências, potencialmente isso não será um FM, provavelmente a frequência do sinal foi apenas modificada por causa do canal.
#### Com IQ

Neste exemplo, você pode ver como há **um grande círculo** mas também **muitos pontos no centro.**

![](<../../.gitbook/assets/image (222).png>)

### Obter Taxa de Símbolos

#### Com um símbolo

Selecione o menor símbolo que você puder encontrar (para ter certeza de que é apenas 1) e verifique a "Frequência de seleção". Neste caso, seria 1.013kHz (então 1kHz).

![](<../../.gitbook/assets/image (78).png>)

#### Com um grupo de símbolos

Você também pode indicar o número de símbolos que vai selecionar e o SigDigger calculará a frequência de 1 símbolo (quanto mais símbolos selecionados, melhor provavelmente). Neste cenário, selecionei 10 símbolos e a "Frequência de seleção" é 1.004 Khz:

![](<../../.gitbook/assets/image (1008).png>)

### Obter Bits

Tendo descoberto que é um sinal **modulado em AM** e a **taxa de símbolos** (e sabendo que, neste caso, algo para cima significa 1 e algo para baixo significa 0), é muito fácil **obter os bits** codificados no sinal. Portanto, selecione o sinal com informações e configure a amostragem e a decisão e pressione amostra (verifique se **Amplitude** está selecionada, a **Taxa de símbolos** descoberta está configurada e a **Recuperação de clock Gadner** está selecionada):

![](<../../.gitbook/assets/image (965).png>)

* **Sincronizar com intervalos de seleção** significa que se você selecionou intervalos anteriormente para encontrar a taxa de símbolos, essa taxa de símbolos será usada.
* **Manual** significa que a taxa de símbolos indicada será usada.
* Em **Seleção de intervalo fixo**, você indica o número de intervalos que devem ser selecionados e ele calcula a taxa de símbolos a partir disso.
* **Recuperação de clock Gadner** é geralmente a melhor opção, mas você ainda precisa indicar uma taxa de símbolos aproximada.

Pressionando amostra, isso aparece:

![](<../../.gitbook/assets/image (644).png>)

Agora, para fazer o SigDigger entender **onde está o intervalo** do nível que carrega informações, você precisa clicar no **nível mais baixo** e manter clicado até o maior nível:

![](<../../.gitbook/assets/image (439).png>)

Se houvesse, por exemplo, **4 níveis diferentes de amplitude**, você precisaria configurar os **Bits por símbolo para 2** e selecionar do menor para o maior.

Finalmente, **aumentando** o **Zoom** e **alterando o tamanho da linha**, você pode ver os bits (e pode selecionar todos e copiar para obter todos os bits):

![](<../../.gitbook/assets/image (276).png>)

Se o sinal tiver mais de 1 bit por símbolo (por exemplo, 2), o SigDigger **não tem como saber qual símbolo é** 00, 01, 10, 11, então ele usará diferentes **tons de cinza** para representar cada um (e se você copiar os bits, ele usará **números de 0 a 3**, você precisará tratá-los).

Além disso, use **codificações** como **Manchester**, e **para cima+para baixo** pode ser **1 ou 0** e um para baixo+para cima pode ser um 1 ou 0. Nestes casos, você precisa **tratar os altos (1) e baixos (0)** obtidos para substituir os pares de 01 ou 10 como 0s ou 1s.

## Exemplo de FM

{% file src="../../.gitbook/assets/sigdigger_20220308_170858Z_2560000_433500000_float32_iq.raw" %}

### Descobrindo FM

#### Verificando as frequências e a forma de onda

Exemplo de sinal enviando informações moduladas em FM:

![](<../../.gitbook/assets/image (725).png>)

Na imagem anterior, você pode observar muito bem que **2 frequências são usadas**, mas se você **observar** a **forma de onda**, você pode **não ser capaz de identificar corretamente as 2 frequências diferentes**:

![](<../../.gitbook/assets/image (717).png>)

Isso ocorre porque capturei o sinal em ambas as frequências, portanto uma é aproximadamente a outra em negativo:

![](<../../.gitbook/assets/image (942).png>)

Se a frequência sincronizada estiver **mais próxima de uma frequência do que da outra**, você pode ver facilmente as 2 frequências diferentes:

![](<../../.gitbook/assets/image (422).png>)

![](<../../.gitbook/assets/image (488).png>)

#### Verificando o histograma

Verificando o histograma de frequência do sinal com informações, você pode ver facilmente 2 sinais diferentes:

![](<../../.gitbook/assets/image (871).png>)

Neste caso, se você verificar o **histograma de amplitude**, encontrará **apenas uma amplitude**, então **não pode ser AM** (se encontrar muitas amplitudes, pode ser porque o sinal perdeu potência ao longo do canal):

![](<../../.gitbook/assets/image (817).png>)

E este seria o histograma de fase (o que torna muito claro que o sinal não está modulado em fase):

![](<../../.gitbook/assets/image (996).png>)

#### Com IQ

IQ não tem um campo para identificar frequências (a distância para o centro é a amplitude e o ângulo é a fase).\
Portanto, para identificar FM, você deve **basicamente ver apenas um círculo** neste gráfico.\
Além disso, uma frequência diferente é "representada" pelo gráfico IQ por uma **aceleração de velocidade em todo o círculo** (então no SysDigger selecionando o sinal o gráfico IQ é preenchido, se você encontrar uma aceleração ou mudança de direção no círculo criado, isso poderia significar que é FM):

![](<../../.gitbook/assets/image (81).png>)

### Obter Taxa de Símbolos

Você pode usar a **mesma técnica usada no exemplo de AM** para obter a taxa de símbolos assim que tiver encontrado as frequências que carregam os símbolos.

### Obter Bits

Você pode usar a **mesma técnica usada no exemplo de AM** para obter os bits assim que tiver **descoberto que o sinal está modulado em frequência** e a **taxa de símbolos**.