Das Projekt w1700k-sdr transformiert einen Wi-Fi-7-Router vom Typ Gemtek W1700K in einen Breitband-Software-Defined-Radio-Empfänger (SDR). Durch eine maßgeschneiderte, quelloffene Firmware für den MediaTek MT7996-Funkchip und den Airoha AN7581-SoC streamt das System rohe 14-Bit-IQ-Daten mit bis zu 320 Msps über eine 10-Gigabit-Ethernet-Schnittstelle an einen Linux-Host. Nutzer können das gesamte 2,4-, 5- und 6-GHz-Frequenzband in Echtzeit über ein Webinterface visualisieren und analysieren. Dies ermöglicht eine hochperformante Signalbeobachtung im ISM-Band für unter 100 US-Dollar Hardware-Kosten.
Wichtigste Punkte
Hardware-Basis: Nutzt den WLAN-Router Gemtek W1700K (HW-Revisionen 1.x) oder W1700K2 (HW 2.1) mit dem MediaTek MT7996-Funkchip und dem Airoha AN7581 System-on-Chip (SoC).
Abtastraten und Bänder: Unterstützt Abtastraten von 40, 80, 160 und 320 Msps von komplexem 14-Bit-IQ auf den 2,4-, 5- und 6-GHz-Bändern; auf Band 2 sind zudem 640/2 Msps (effektiv flach bis ±155 MHz) möglich.
Datenübertragung (Transport): Verwendet einen 1 GiB großen DMA-Ring im SoC-DRAM und überträgt 8-KiB-Datenblöcke verlustfrei als UDP-Datagramme per Zero-Copy über einen 10-GbE-Netzwerkport.
Maßgeschneiderte Firmware: Ersetzt die proprietäre MediaTek-Firmware vollständig durch eigene Komponenten (ROM-Patch, WM für Funk-Setup und WA für Datenpaketierung) und arbeitet rein empfangsseitig (RX-only) ohne aktive Sendefunktionen.
Host-Software und Visualisierung: Der Linux-Host stellt Tools wie w1700k-stream (Shared-Memory-Stream), w1700k-spectrum (262.144-Punkt-FFT bei 100 Bildern/Sekunde mit Browser-UI) und sdr-recv zur Aufzeichnung bereit.
Voraussetzungen: Benötigt neben dem Router (Kostenpunkt um 80 USD) eine serielle 3,3V-USB-Konsole, ein Ethernet-Kabel zur Installation sowie eine 10-GbE-Netzwerkkarte (z. B. Intel X710) auf dem Host.
Diskussions-Highlights
Verwandte Projekte: Der Entwickler (h0m3us3r) hat zuvor ähnliche SDR-Implementierungen auf Basis von ESP32-Mikrocontrollern (eSpDR) realisiert, während die Community vergleichbare Ansätze für Geräte wie den Banana Pi R4 (gleicher MT7996-Chipsatz) und das Espargos-Projekt diskutiert.
Kosten-Leistungs-Verhältnis: Kommentatoren betonen, dass eine Abtastrate von 320 Msps im 5-GHz-Bereich bisher professionelle Messtechnik im Wert von Zehntausenden US-Dollar erforderte, während dieser Hack den Zugang für unter 100 US-Dollar ermöglicht.
Anwendungsbereiche: Genannte Einsatzszenarien umfassen den Amateurfunk (13-cm- und 5-cm-Bänder), Satellitenkommunikation (S- und X-Band über SatDump), die Analyse von Funkstörungen, das Aufspüren von IoT-Sensoren sowie den Bau eines kompakten Funkmessplatzes (Service Monitor) mit externen Dämpfungsgliedern.
Rolle von KI-Werkzeugen: Es gab eine intensive Debatte über den Einsatz von Sprachmodellen wie Claude beim Reverse Engineering von Registern und Firmware-Strukturen sowie als interaktiver Tutor zum Erlernen von Funk- und DSP-Konzepten.
Technische Details zum SoC: Teilnehmer wiesen darauf hin, dass der Airoha AN7581 neben vier ARM Cortex-A53-Kernen auch über acht RISC-V-Netzwerkkoprozessoren verfügt, die jedoch durch Bandbreitenbegrenzungen des Caches limitiert sind.
Glossar
SDR (Software Defined Radio): Ein Funksystem, bei dem die Signalverarbeitung (wie Modulation, Filterung und Demodulation) ganz oder teilweise durch Software auf einem Computer oder Signalprozessor anstelle von herkömmlichen analogen Schaltkreisen erfolgt.
IQ-Daten (In-Phase und Quadratur): Ein mathematisches Format zur Darstellung von Funksignalen, bei dem ein Realteil (In-Phase) und ein Imaginärteil (Quadratur) verwendet werden, um Amplitude und Phase eines Signals präzise abzubilden.
Msps (Mega samples per second / Megasamples pro Sekunde): Maßeinheit für die Abtastrate, die angibt, wie viele Millionen Abtastwerte (Samples) pro Sekunde von einem Analog-Digital-Umwandler erfasst werden.
SoC (System on a Chip): Ein Mikrochip, der alle wesentlichen Komponenten eines Computers oder elektronischen Systems (wie Hauptprozessor, Speichercontroller und Netzwerkschnittstellen) auf einem einzigen Halbleiter-Baustein vereint.
DMA (Direct Memory Access): Ein Hardware-Verfahren, bei dem Peripheriekomponenten (wie Netzwerk- oder Funkchips) direkt auf den Arbeitsspeicher zugreifen können, ohne den Hauptprozessor (CPU) zu belasten.
FFT (Fast Fourier Transformation / Schnelle Fouriertransformation): Ein effizienter mathematischer Algorithmus zur Umwandlung eines Signals aus der Zeitdomäne in die Frequenzdomäne (Spektralanalyse).
LO (Local Oscillator / Lokaloszillator): Ein elektronischer Oszillator in Funkempfängern, der ein Referenzsignal erzeugt, um empfangene Funkfrequenzen auf eine Zwischenfrequenz abzustimmen oder herunterzumischen.
ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band): Lizenzfreie Frequenzbereiche (wie 2,4 GHz, 5 GHz oder 6 GHz), die für industrielle, wissenschaftliche, medizinische und häusliche Anwendungen (z. B. WLAN, Bluetooth) freigegeben sind.
UDP (User Datagram Protocol): Ein einfaches, verbindungsloses Netzwerkprotokoll zur Datenübertragung, das Datenpakete ohne Empfangsbestätigung schnell versendet und sich daher für hochvolumige Echtzeit-Datenströme eignet.
Zero-Copy: Eine Optimierungstechnik in Betriebssystemen, bei der Daten direkt zwischen Speicherbereichen oder E/A-Geräten verschoben werden, ohne sie unnötig über den CPU-Cache zu kopieren, um Rechenleistung zu sparen.
eFuse (Electrically Programmable Fuse): Eine elektronische Sicherung auf einem Mikrochip, die einmalig dauerhaft durchgebrannt (programmiert) werden kann, um beispielsweise Konfigurationsdaten oder Sicherheitsmerkmale permanent zu speichern.
PLL (Phase-Locked Loop / Phasenregelkreis): Ein elektronischer Regelkreis, der die Frequenz und Phase eines internen Oszillators an ein Eingangssignal anpasst, um eine stabile Frequenzsynchronisation zu gewährleisten.