使用SDR构建中继追踪器——警用、消防与EMS扫描仪

引言

最近，我偶然发现一篇关于使用软件定义无线电（SDR）创建警用、消防、EMS及公共安全系统扫描仪的有趣文章。在亚马逊上查看这类中继追踪扫描仪后，我很快发现它们价格不菲——中继无线电追踪扫描仪可能需要花费数百美元。然而，我们只需两个25美元的SDR USB加密狗就能自制一台。

中继系统工作原理

中继系统承载异常大量的模拟和数字无线电流量，是一种跳频系统。中继系统由计算机控制，通过控制信道向网络中的所有无线电设备广播信息。下图中红色标注的即为控制信道：

绿色显示的频道是特定通话组（中继无线电系统中的分配组）的分配频率。

维基百科对通话组的定义如下：

通话组是中继无线电系统上的分配组。与为用户分配特定频率的传统无线电不同，中继系统采用分配给系统的多个频率，然后控制信道协调系统，使通话组能够无缝共享这些频率。

如果使用SDR#（软件定义无线电软件）调谐到控制信道频率，我们会发现以下瀑布图。它不仅视觉上可识别，还具有极其独特（刺耳/金属感）的数字声音：

通话组中的所有无线电设备监控控制信道以了解应监听哪个频率。虚拟信道由管理员创建，并分配通话组编号（列于UniTrunker的Target列中）。

当用户按下PTT（按键通话）键时，请求会发送到控制计算机。控制计算机随后分配一个频率，所有登录该通话组的无线电设备切换到该分配频率，以接收传输。

当传输得到响应时，此过程重复，且通常为回复分配不同的频率。显然，如果监控单个频率，我们会错过给定通话组系统的大部分无线电流量。

中继系统的创建原因

中继系统提供了无线电频谱的高效利用。在实施之前，分配的无线电频率是静态的。例如，警察机构需要十几个传统频道，如果频道空闲较长时间，就会浪费那部分频谱。在中继系统中，警员被分配到通话组而非专用频道，并共享较小的频道池。常见情况下，超过350个通话组共享仅20个频道。

中继系统的另一个好处是，不同地点的多个站点可以链接在一起。遍布城市各处的多栋建筑的学校园区都可以链接起来。甚至城市、州和省也可以链接在一起。我所在的爱荷华州与伊利诺伊州接壤，因此执法、消防和安全通话组共享一个公共控制信道。

UniTrunker：中继无线电解码软件

UniTrunker是一款中继无线电解码器，支持Motorola Type II、EDACS、MPT1327、P25系统，并与基于RTL的SDR良好配合。

要构建基于SDR的中继无线电扫描仪，我们需要安装UniTrunker以及一些其他必需的依赖项。

注意：当我首次尝试安装这些程序时，遇到了一些问题，主要是由于安装顺序错误。因此，我将尝试以结构化的分步方式呈现这些信息，希望能避免您犯同样的错误。

注意：我们将使用一个非常流行的在线站点（RadioReference.com）来查找我们位置的控制信道。

我们需要下载以下软件：

• SDR Sharp
• UniTrunker
• Virtual Cable
• DSDPlus

我会带您完成安装。真的没那么糟！

SDR Sharp（SDR#）：安装步骤

注意：构建UniTrunker追踪无线电扫描仪不需要SDR Sharp，但它有助于确保所需的RTL-SDR驱动程序和WinUSB驱动程序已正确安装。此外，我们将使用SDR Sharp验证列出的控制信道频率是否准确。Radio Reference小组试图保持其数据库最新，但有时列出的控制信道可能已过时或最近更改（轻微偏移）。

SDR Sharp也是一款“好玩”的软件。您可以调谐到FM无线电波段88MHz至108MHz的频率，找到您所在地区最喜欢的广播电台！

我通常使用SDR Sharp调谐到列出的控制信道频率，以确保频率准确列出。例如，对于我所在的爱荷华州东南部，邻近伊利诺伊州罗克岛市的RACOM网络控制信道频率显示为857.2375MHz。（控制信道始终以红色显示）

然而，使用SDR Sharp检查显示频率需要为857.1375MHz（向下偏移100KHz）。稍后配置UniTrunker软件时，我们需要记住这个频率。

注意：我为本演示选择了SDR Sharp版本的“无皮肤”版本。

访问：http://airspy.com/ 并点击下载

向下滚动几行，找到“无皮肤SDR#”的链接，点击“here”。

插入rtl-sdr USB加密狗 下载SDR Sharp zip文件 双击zip文件并将文件解压到您选择的文件夹 导航到解压后的文件夹 执行“install-rtlsdr.bat”（这将安装RTL-SDR驱动程序并将文件“zadig.exe”写入文件夹）

WinUSB驱动程序（使用zadig.exe）：安装步骤

右键单击“zadig.exe”并以管理员身份运行 对“允许此应用更改设备”回答“是”

选择“Options – List Devices” 选择“Bulk-In, Interface (Interface 0)” 点击“Install Driver”

通过执行“SDRSharp.exe”验证SDR Sharp安装成功 （SDR Sharp加载后，不要忘记在“Devices”下选择RTL-SDR）

DSDPlus（数字解码软件）：安装步骤

访问：https://www.dsdplus.com/download-2/

点击DSDPlus v1.101链接

点击DSDPlus v1.101_DLL_Files

导航到/Downloads文件夹 右键单击DSDPlus v1 101 zip文件并“extract all” 右键单击DSDPlus v1 101 DLL zip文件并“extract all” 导航到DSDPlus DLL解压文件夹 按CTL-A（全选）并将它们移动到DSDPlus解压文件夹 点击DSDPlus.exe（运行DSDPlus）

我们会看到几个窗口弹出，现在我们知道DSDPlus已启动并运行。

Virtual Cable：安装步骤

访问：https://vb-audio.com/Cable/index.htm 点击橙色的Download for Windows

导航到/Downloads文件夹 右键单击zip文件并“extract all” 导航到VBCABLE_Driver_Pack43解压文件夹 右键单击并以管理员身份运行“VBCABLE_Setup_x64.exe” 点击“Install Driver” 完成后，重启Windows

重启后 我们可以通过点击“VBCABLE_ControlPanel.exe”快速验证VB-Cable是否已正确安装。

我们应该看到以下窗口打开。这表明安装成功，现在可以关闭此窗口。

配置VB Cable

将鼠标悬停在扬声器图标上（任务栏右下角）选择Sounds – Playback

确保扬声器是Playback的默认设置 点击Recording选项卡 左键单击（一次）VB Cable（以高亮显示） 右键单击并选择“Set as default” 点击“OK”

配置UniTrunker

所有必需的依赖项现已安装，我们准备安装、配置和运行UniTrunker。

UniTrunker软件：安装步骤

访问：http://www.unitrunker.com/download/ 选择最新发布版本（我的是UniTrunker版本1.0.33.6）

导航到/Downloads文件夹 双击“UniTrunker-1.0.33.6.msi”（安装）

信息：UniTrunker将安装到C:/Program Files(x86) 注意：不要为“uniform.exe”（UniTrunker）创建快捷方式，而是点击Windows徽标，输入“unitrunker”，右键单击应用，选择“Pin to taskbar”或可选“Pin to Start”。

点击任务栏上的UniTrunker图标 点击“First time installation”

点击“plus”按钮添加接收器（我们需要这样做两次，一次用于SDR-1，稍后再用于SDR-2；现在，让我们配置SDR-1） 点击RTL2832按钮

以下是我两个接收器（SDR-1和SDR-2）的配置：

完成接收器#1（SDR-1）的配置后，重复此过程，再次点击“plus”按钮并为接收器#2（SDR-2）选择RTL2832。

重要：黄色高亮显示的设置是两个接收器之间的唯一区别，尤其重要的是严格按照上图所示枚举这些设置（唯一的例外是您在Model字段中为接收器指定的名称。我选择将第一个接收器命名为“SDR-1 Control channel”，第二个接收器命名为“SDR-2 Scanner”。您可以随意命名。）

此外，红色下划线的“Park”值（频率）（SDR-1接收器）根据我所在的爱荷华州位置设置，需要更改为您的控制信道频率之一（根据您地区的Radio Reference数据库）。

就这样！一切安装完毕，我们准备操作我们的中继扫描仪！

确保DSDPlus正在运行，并点击两个接收器上的播放箭头（开始）。您现在应该在UniTrunker窗口中看到以下内容，扫描仪应打开并运行：

结论

这是一个有趣的项目，为我在软件定义无线电领域开辟了一些新途径。有许多有趣的功能可供探索，因为这是一个非常强大的应用程序！有趣的是，DSDPlus也是一个惊人的工具，负责将数字中继流量解码为我们能听到的内容。

在研究这个项目时，我发现关于UniTrunker以及其他基于SDR的项目实施有相当多的信息。我甚至遇到了另一个名为“SDR Trunker”的SDR中继追踪扫描仪应用，尽管我还没有审查它…… yet。