[发明专利]一种无人机遥控器信号分析破解系统及其工作方法

权利要求书

1.一种无人机遥控器信号分析破解系统的工作方法，其特征在于，该无人机遥控器信号分析破解系统包括定向探测单元，定向探测单元与信号采集单元相连接，信号采集单元与信号分析单元相连接，信号分析单元与破解信号产生单元相连接，破解信号产生单元与发射天线相连接；

所述定向探测单元包括定向栅格天线，信号分析单元包括信号分析主机，破解信号产生单元包括接管遥控器；

其工作方法包括如下步骤：

S1，首先利用定向栅格天线对已经配对成功的遥控器发送给无人机接收的信号进行侦测收集；

S2，随后将侦测收集的信号通过信号采集单元的SDR硬件BLADERF转换为基带信号，通过网口将基带信号传输至信号分析主机上；

S3，利用信号分析主机对基带信号进行跳频规律和信号内容进行解析，信号分析主机将破解信息利用时间标签打上标签后发送给接管遥控器；随后对遥控器的信号格式破解，并产生接管信号；

所述步骤S3中遥控器的信号格式破解的方法，包括如下步骤：

N1，首先通过逻辑分析仪大量测试分析遥控器主控芯片发送给射频芯片的信号格式以及信号格式的变化规律，确定信号格式中的帧头和帧长；

N2，通过接管遥控器的FPGA模块上的电源对发射天线的射频芯片供电，然后射频芯片上的其他信号的引脚仍然是连接到遥控器上，当遥控器正常工作的时候，去掉射频芯片上的信号引脚，但是保留供电引脚，此时射频芯片上的SPI接口连接到FPGA模块，FPGA模块产生一个SPI的时序去读取射频芯片上的寄存器，获取读取遥控器正常工作时的寄存器的值；

N3，在获得寄存器值后，通过SDR硬件BLADERF和信号分析主机对遥控器信号的频谱特性和解调数据的分析，对遥控器会改变的寄存器的值进行分析并记录；

N4，通过步骤N1~N3，获取了遥控器数据帧的格式、具体内容以及寄存器的值后，基于FPGA模块伪造同类型遥控器的信号，在收到频点信息之后，向接管遥控器发送遥控控制信息；

S4，接管遥控器获取了遥控器的跳频规律、信号内容以及接管信号后，根据遥控器的数据协议进行编码，控制射频芯片将遥控信号通过发射天线发射出去。

2.根据权利要求1所述的无人机遥控器信号分析破解系统的工作方法，其特征在于，所述破解信号产生单元包括接管遥控器，定向栅格天线与SDR硬件BLADERF相连接，SDR硬件BLADERF与信号分析主机相连接，信号分析主机通过数传模块与接管遥控器相连接，接管遥控器与发射天线相连接。

3.根据权利要求2所述的无人机遥控器信号分析破解系统的工作方法，其特征在于，所述接管遥控器包括操纵杆，操纵杆与处理器相连接，处理器与FPGA模块相连接，FPGA模块分别与信号分析主机和射频芯片相连接，射频芯片与发射天线相连接。

4.根据权利要求1所述的无人机遥控器信号分析破解系统的工作方法，其特征在于，所述步骤S3中信号分析主机对基带信号跳频规律和信号内容的解析方法，包括如下步骤：

Y1，首先信号分析主机对基带信号通过FFT进行频谱分析，通过频谱的分析，获得遥控器发送信号跳频的规律即跳频的图案；

Y2，根据跳频的图案，对后续接收的信号数据的频点进行预测；

Y3，根据预测的频点，对GFSK信号进行解调。

5.根据权利要求4所述的无人机遥控器信号分析破解系统的工作方法，其特征在于，所述步骤Y1中信号分析主机上安装有Ubuntu系统和GNU-Radio信号处理平台，使用GUN-Radio和SDR硬件BLADERF对基带信号进行采集分析，利用BLADERF自带频谱分析功能观察遥控器信号射频的频段及频点信息，随后通过File Sink模块将BLADERF采集的信号以dat文件形式保存到信号分析主机中。

6.根据权利要求5所述的无人机遥控器信号分析破解系统的工作方法，其特征在于，所述步骤Y3中利用GNU-Radio信号处理平台采集一段遥控器实际发出的信号，用软件Cool-Edit对采集的信号进行分析信号格式，在典型GFSK调制框架下进行解调，解调出的数据以dat文件的形式保存到指定的路径下。