Ce qu’on peut faire avec une radio définie par logiciel (SDR) (2024)

• Une radio définie par logiciel (SDR) est une forme de radio numérique dans laquelle l’ordinateur prend en charge la majeure partie du traitement du signal
• Avec une SDR, il est possible de réaliser des expériences très variées, comme écouter la radio FM, recevoir des informations sur les avions, les navires et la météo, ou décoder des signaux de l’Internet des objets (capteurs)
• Avec un simple dongle USB bon marché et un kit d’antenne, on peut facilement découvrir le potentiel d’une SDR
• En combinant différentes fréquences, divers modes de modulation et des logiciels open source, l’utilisateur peut explorer en profondeur l’univers des signaux analogiques et numériques
• En observant des signaux de communication liés au monde réel, il est possible d’expérimenter directement les principes des communications sans fil et l’état actuel des technologies de communication

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Introduction et bases de la SDR

• La radio définie par logiciel (SDR) est une technologie de radio numérique qui effectue le traitement du signal via un logiciel sur ordinateur plutôt qu’avec du matériel analogique
• Elle peut détecter une plage de fréquences bien plus large que les radios analogiques classiques, ce qui offre un environnement d’expérimentation très riche
• Parmi les appareils populaires, on trouve le dongle USB RTL-SDR Blog V4 à environ 30 $, qui peut servir à de nombreuses expériences lorsqu’il est acheté avec un kit d’antenne
• Lors de l’utilisation d’une SDR, divers logiciels comme SDR++ permettent d’explorer le spectre des fréquences et de décoder les signaux
• Il existe aussi des cartes publiques de SDR accessibles à distance sur Internet, ce qui permet de faire des essais sans acheter de matériel dédié

Mise en place d’un environnement pratique SDR

Préparation du matériel

• On utilise principalement des antennes dipôle et télescopiques pour expérimenter différents réglages de fréquences
• Pour chaque bande de fréquences, la longueur d’antenne adaptée se mesure approximativement avec la formule « 72 ÷ (MHz) »
• Dans certains cas particuliers, comme la réception satellite ou aéronautique, une configuration d’antenne spécifique est nécessaire

Utilisation des logiciels

• SDR++ : permet d’explorer le spectre des fréquences de manière fluide et propose une interface moderne
• SDRangel, rtl_433, WSJT-X, fldigi et d’autres logiciels open source permettent de décoder et d’analyser divers signaux radio et numériques

Divers exemples d’expériences SDR (principaux exemples par jour)

Lundi

• Radio FM (87.5-108 MHz) : expérimentation d’écoute de nombreuses radios locales grâce à un signal puissant
• Freenet (149.01-149.11 MHz) : réception de signaux de communication à courte portée sur un canal ouvert allemand librement utilisable
• ATIS d’aéroport (fréquence variable, AM) : réception de messages météo automatiques pour consulter des données météo réelles
• ADS-B (1090 MHz) : réception et analyse de signaux de surveillance d’aéronefs avec une antenne fabriquée soi-même afin d’afficher leur position en temps réel
• Analyse de la structure stéréo FM : exploration visuelle du format du signal stéréo FM (pilot tone, informations L+R/L−R)
• RDS et informations trafic : décodage des informations routières via des données numériques (Radio Data System) sur une fréquence triple du pilot tone
• Radioamateur (144-146 MHz, FM) : observation de communications via relais et découverte de conversations variées dans le monde de la radio de loisir
• Radio numérique (DAB) : réception d’une diffusion numérique sans bruit, avec des éléments supplémentaires comme des images de couverture
• PMR446 (446.0-446.2 MHz) : écoute de signaux de talkies-walkies privés à courte portée en milieu urbain et détection de la présence de signaux numériques

Mardi

• Détection de capteurs sur la bande 433 MHz : réception de divers signaux dans la bande ISM industrielle et médicale, comme des capteurs de température et d’humidité ou des balises de transports publics
• AIS et position des navires : collecte de l’identité et de l’état de nombreux navires dans un port et génération d’une carte maritime en temps réel
• GSM (876-959 MHz) : visualisation des variations de signal pendant des appels mobiles et de leur évolution selon le niveau sonore

Mercredi

• Signaux satellites (137 MHz) : réception directe de signaux de satellites comme NOAA et observation des décalages de fréquence dus à l’effet Doppler
• TETRA (système radio numérique) : observation de la structure spectrale de communications chiffrées de la police et d’organismes publics
• Radio de taxi et signaux non identifiés : détection de communications anonymes ou privées et tentative d’identification de certains signaux
• Suivi de ballons météorologiques : collecte de signaux de radiosondes réelles et décodage en temps réel de la position et de la température
• Expérience de chasse au ballon : échanges avec la communauté SDR et acquisition de connaissances au cours d’un véritable processus de suivi et de recherche
• Packet radio amateur (Automatic Packet Reporting System) : génération automatique d’une carte de signaux packet et observation d’un réseau de communication en temps réel

Jeudi

• Fabrication d’une antenne long fil et expériences en basses fréquences : amélioration importante de la sensibilité en basses fréquences avec une antenne improvisée de 21,6 m
• Communications CW internationales (code Morse) : décodage direct d’indicatifs d’appel de plusieurs pays européens dans la bande 10.1-10.13 MHz
• Bulletins météo maritimes (RTTY) : décodage réussi de signaux RTTY en ondes courtes pour recevoir des prévisions météo sur les principales zones maritimes
• FT8 (liaisons numériques) : réception en temps réel de courts messages provenant du monde entier via ce protocole numérique radioamateur moderne
• Problème d’interférences électromagnétiques du chargeur d’ordinateur portable : identification de la cause du bruit en réception basse fréquence et d’une solution simple (débrancher la prise)
• Ionosonde et radar CODAR : découverte de signaux de systèmes de recherche scientifique, comme l’étude de l’ionosphère ou la détection radar côtière
• Communication vocale SSB (bande latérale unique) : réception directe de liaisons radioamateurs longue distance en basse fréquence et découverte de ce mode de modulation
• Radiodiffusion AM en ondes courtes la nuit : réception en soirée d’émissions intercontinentales, notamment chinoises, ainsi que d’autres signaux lointains

Vendredi

• CB radio (26.965-27.405 MHz) : découverte des communications radio citoyennes internationales de routiers et d’autres utilisateurs, malgré un environnement très bruité
• International Beacon Project : diagnostic de l’état actuel de la propagation radio à partir de signaux de balises en ondes courtes
• Signal horaire (RWM, 9996 kHz) : réception périodique d’un signal en provenance de Russie et exploration de son potentiel pour un calage horaire simplifié
• Fax météo (WEFAX) : décodage en temps réel avec fldigi d’images météorologiques diffusées, avec obtention de véritables cartes météo
• Image satellite (137 MHz) : décodage réussi en temps réel d’images infrarouges de la Terre transmises par des satellites NOAA
• Observation de l’effet Doppler : expérimentation des variations de fréquence sur des signaux satellites et calcul de la vitesse relative réelle
• Stations de nombres (bande 5-30 MHz) : écoute de diffusions chiffrées russes à usage d’espionnage et découverte d’un célèbre canal de communication non public

Samedi

• SSTV radioamateur (Slow Scan TV) : reconstruction en temps réel d’images transmises par radio (type carte postale) et découverte de la communication visuelle en diffusion et chez les radioamateurs
• The Buzzer (4625 kHz) : réception d’un signal mystérieux et observation d’une occupation de fréquence par des impulsions espacées de quelques secondes
• LoRaWAN (868 MHz) : visualisation des caractéristiques radio et de la structure du signal de ce protocole IoT basse consommation et longue portée
• Compteurs utilitaires (Wireless M-Bus) : décodage de signaux de compteurs radio présents en ville et consultation en temps réel de la température de pièces ou de radiateurs
• Observation du spectre des chaînes TV DVB-T/T2 : observation uniquement de la structure spectrale des signaux télévisés traditionnels (sans restitution vidéo)
• Signaux de balises IBIS de véhicules et bus : détection en temps réel de divers signaux liés aux transports publics et aux véhicules, comme la pression des pneus, avec consultation des données
• Distorsion du signal liée au niveau de batterie ou aux variations de température : hypothèses sur les causes de phénomènes atypiques observés dans les signaux de différents appareils
• Balises satellites Morse (145.860/145.960 MHz) : réception de balises en code Morse de petits satellites et décodage direct du nom du satellite et de l’indicatif
• Pagers (format POCSAG) : réception de signaux chiffrés non publiés selon la réglementation allemande, avec un contenu très succinct

Dimanche

• Détection de signaux NFC (13.56 MHz) : détection de l’activation et de la désactivation du transceiver NFC d’un smartphone, avec observation d’un signal particulièrement fort lors du déverrouillage
• Communication radio avec un smartphone et un livre : expérimentation d’une mini communication Morse à l’aide du NFC et d’un livre, avec visualisation du signal en temps réel
• Balises de navigation aéronautique (108.00-117.95 MHz) : décodage de signaux de mesure angulaire provenant de stations au sol d’aéroport et expérimentation d’estimation de position par calcul d’angle réel
• Essais pratiques avec des outils de traitement du signal comme GNU Radio : expérience concrète de mise en œuvre d’outils open source pour décomposer et interpréter des signaux (barrière d’entrée faible, mais compétences élevées nécessaires)

Conclusion et conseils

• Les expérimentations SDR constituent une plateforme idéale pour capter d’innombrables signaux radio, collecter des données du monde réel et apprendre des outils comme des algorithmes
• Avec un matériel peu coûteux et des logiciels publics, il est possible d’explorer directement l’environnement radio mondial, les technologies de communication et les flux de données
• À travers des expériences variées, on peut acquérir une compréhension concrète de la radio sans fil, du traitement du signal, de la modulation numérique et de diverses normes
• Il y a beaucoup de tâtonnements, mais la répétition des expériences et les échanges avec la communauté permettent d’élargir continuellement ses connaissances
• En mobilisant sa curiosité et sa créativité, chacun peut découvrir par lui-même de nouveaux signaux radio et de nouvelles possibilités d’application

[GN⁺]

Réactions sur Hacker News

• À 8 ans, j’ai reçu un lot de talkies-walkies pour Noël, sauf que je n’avais ni frère, ni sœur, ni amis, donc c’était un cadeau un peu cruel. Un jour, j’en ai laissé un allumé pour écouter, et au milieu du bruit j’ai cru entendre quelqu’un parler. Alors j’ai répondu, et cette voix m’a répondu en retour, ce qui m’a sidéré. Quelques décennies plus tard, je me marie la semaine prochaine, et la voix que j’entendais alors à la radio sera mon témoin.
  • J’ai trop regardé de comédies romantiques récemment, donc je m’attendais à ce que ça se termine par « cette voix, c’était ma fiancée », mais c’est quand même une superbe histoire.
  • En entendant l’histoire, je m’attendais aussi à ce que cette voix soit celle de sa future épouse. Cela dit, c’est une histoire formidable, félicitations.
  • Dans notre famille, on avait une petite TV portable GE 7-7150B qu’on utilisait surtout au sous-sol quand le temps devenait mauvais. Un jour, j’ai découvert qu’elle pouvait capter toutes sortes de signaux, pas seulement des fréquences TV, et on pouvait même écouter les conversations des voisins sur leurs téléphones sans fil. J’adorais cette petite télé et je l’ai utilisée avec bonheur jusqu’au passage à la diffusion numérique OTA vidéo YouTube
  • C’est une si belle histoire, on a vraiment l’impression de voir la scène d’ouverture de Stand By Me.
  • Mon père était passionné de radio HAM (W7AAI), et quand j’étais petit, je cherchais les fréquences des talkies-walkies avec son récepteur. Après Noël, c’était amusant d’entendre les enfants avec leurs nouveaux talkies-walkies dire « tu m’entends ? moi je t’entends ? ».
• Le SDR est vraiment incroyable, voici quelques autres choses qu’on peut faire avec un RTL-SDR.
  • Réception des satellites météo Meteor (l’équivalent russe des satellites NOAA, en numérique donc avec une meilleure qualité et en couleur), Digital Radio Mondiale (radio numérique pour ondes courtes), réception de la télévision analogique (dans les endroits où elle émet encore, avec image en noir et blanc et sous-titres possibles, et on peut aussi utiliser les sorties analogiques d’un magnétoscope/DVD), GPS (Galileo et BeiDou aussi, GLONASS étant un peu différent), réception de l’audio secondaire caché sur la radio FM, les revendeurs illégaux brésiliens et les pirates UHF qui utilisent encore des satellites militaires américains des années 70, TEMPEST / Van Eck phreaking (lecture à distance d’écrans via les fuites de signal des moniteurs ou câbles vidéo à proximité), analyse des signaux de système d’atterrissage aux instruments (ILS), piratage de télécommandes infrarouges, radar passif (détection d’avions proches via la réflexion des signaux ATSC/VOR), etc. Tout cela est réellement faisable.
    • J’ai éclaté de rire en voyant la question de savoir si les revendeurs illégaux brésiliens et les pirates UHF utilisent vraiment encore des satellites militaires américains des années 70 article connexe
• Récemment, il n’est plus facile de recevoir des images des satellites NOAA. Les NOAA-15 et 19 ont été retirés du service le 19 août 2025, et NOAA-18 l’avait été en juin. Pour recevoir les signaux des nouveaux satellites, il faut une antenne bien plus puissante. Malgré tout, le SDR fait vraiment prendre conscience que le monde est rempli d’informations transportées en permanence par des ondes électromagnétiques.
  • Petit conseil : on peut acheter facilement sur Amazon l’équipement pour les satellites GOES, et la procédure est simple lien d’achat
  • Je me demande où trouver plus d’informations, par exemple sur le type d’antenne nécessaire.
  • Je me demande ce que signifie exactement le retrait du service des satellites NOAA : est-ce qu’on les éteint simplement, ou est-ce qu’on les fait retomber dans une zone précise ?
  • J’avais déjà reçu des images de satellites NOAA auparavant, c’était vraiment amusant, donc c’est assez dommage.
• Il y a 7 ou 8 ans, notre compteur électrique analogique a été remplacé par un compteur intelligent, et je me suis dit que j’allais essayer de connaître ma consommation électrique en temps réel. J’ai donc acheté un RTL-SDR l’an dernier. Mais mon compteur semble être un modèle qui n’émet pas ses données vers les appareils domestiques sur la bande ISM, donc au final je n’ai pu capter que les infos TPMS des voitures qui passaient. C’était intéressant aussi, mais ce n’était pas ce que je voulais. À noter qu’aujourd’hui, la plupart des achats portent sur la version RTL-SDR v4, qui n’est pas compatible avec les anciens pilotes du dépôt apt d’Ubuntu. Il faut récupérer et installer les pilotes récents depuis GitHub ou ailleurs, sinon la v4 n’est pas reconnue avec les anciens pilotes.
  • Je recommande le produit EMU-2 de Rainforest Automation, qui se connecte au compteur électrique et exporte des données XML que Home Assistant peut lire lien produit
  • De mon côté, j’utilise la v5 sur Fedora 42 et je n’ai eu aucun problème. J’ai consulté les notes d’installation pour Ubuntu, mais dans mon environnement elles n’étaient absolument pas nécessaires.
  • Capter les signaux TPMS des voitures qui passent, c’est un peu comme se tenir à la porte d’entrée en criant : « Vérifiez la pression de vos pneus ! »
  • Beaucoup de compteurs intelligents communiquent via les lignes électriques elles-mêmes, surtout dans les zones peu denses, si je comprends bien. Il y a même eu à une époque des projets d’accès Internet via le réseau électrique, mais ça ne s’est sans doute pas répandu à cause des débits.
• Il y a quelques mois, comme il y avait beaucoup d’urgences dans ma région et qu’aucun flux n’était disponible sur Broadcastify, j’ai commencé à recevoir moi-même les communications avec un SDR pour les partager en ligne. Ensuite, j’ai imaginé un système qui convertirait le contenu des communications en flux texte, y ajouterait des informations de localisation, etc., afin de donner une vue d’ensemble en temps réel de la situation locale. J’ai aussi réfléchi à la façon d’utiliser l’IA pour structurer les données plus proprement. Et si ces données avaient de la valeur, je me suis même demandé qui pourrait les acheter, si ça pourrait se vendre comme produit à des hôpitaux ou à des organismes de presse. Après avoir passé plusieurs jours à clarifier le concept, quelques recherches m’ont montré que Citizen.com proposait déjà quelque chose d’assez abouti. Mon idée pour devenir milliardaire devra donc attendre la prochaine fois. Cela dit, j’ai bien envie d’exploiter davantage le SDR à l’avenir pour savoir plus tôt ce qui se passe autour de moi.
  • Le fait qu’il existe déjà un produit mature qui fait cela est plutôt une bonne chose. C’est la preuve que le marché est suffisamment grand. On peut encore se différencier de Citizen par la cible, le branding, l’UX ou l’interprétation des données. Il y a toujours beaucoup d’acteurs dans un même secteur qui offrent des résultats similaires avec de petites différences. Un tel service peut être une excellente source d’information en direct depuis le terrain.
  • Même si ce n’est pas une idée à plusieurs milliards, je recommanderais quand même de construire quelque chose de similaire, même si un produit comparable existe déjà. Il n’y a presque rien de totalement nouveau dans ce monde, et même quand quelqu’un l’a déjà fait, on finit par y mettre sa propre manière de faire. On apprend énormément en construisant vraiment quelque chose, et cela peut ouvrir la voie à de futures réussites. Je dis peut-être ça aussi parce que, moi-même, je continue à repousser ce genre de projet.
  • Je trouve que Citizen joue trop sur l’anxiété et la peur dans son marketing. Faire payer le service ne me dérange pas, mais la fabrication d’un sentiment d’insécurité et les notifications push me semblent problématiques. Alors même que le taux de criminalité baisse en réalité aux États-Unis, utiliser Citizen donne l’impression inverse.
• C’est l’auteur du billet : c’était vraiment un projet amusant, et je recommande à tout le monde la méthode du « construire 50 choses ». J’en ai déjà fait une présentation de 10 minutes à l’événement !!Con vidéo YouTube de la présentation
• Dans ma région, pendant la période du Covid, le système de paging n’était pas chiffré et pouvait être reçu facilement avec un SDR. Les hôpitaux s’en servaient parfois pour transmettre des informations personnelles identifiables (PII), ainsi que l’identité des patients et même leur chambre. Pendant le Covid, suivre les hospitalisations, les alertes oxygène, les appels à la morgue, etc., donnait une vision presque en temps réel de la situation interne des hôpitaux. C’était fascinant d’accéder à des informations normalement inaccessibles, mais c’était aussi une expérience très triste.
  • J’ai moi aussi capté des pagers d’hôpital en 2013, et même sans lien avec le Covid, les messages étaient vraiment déprimants. Expérience non recommandée.
  • Je pense qu’il aurait été difficile de recevoir suffisamment de pages texte pour connaître à ce point la situation interne réelle.
• Recevoir les données de capteurs 433 MHz avec rtl_433 et un RTL-SDR était vraiment très amusant. On peut aussi les envoyer via MQTT vers Home Assistant, entre autres, ou simplement les afficher en texte. J’ai pu voir des signaux de capteurs chez les voisins ainsi que des capteurs de pression des pneus de voitures de passage, et il y a vraiment énormément d’appareils qui utilisent le 433 MHz. rtl_433 est facile à étendre lien GitHub
  • Les appareils en 433/915 MHz sont bien plus fiables que le Wi‑Fi ou Zigbee et leur batterie dure beaucoup plus longtemps. Ajouter un décodeur de protocole pour rtl_433 n’est pas si difficile, et mon préféré reste le décodeur de compteur d’eau : il m’a permis de détecter tôt une fuite sur le réseau d’arrosage et d’économiser beaucoup d’argent.
  • J’aurais aimé avoir plus d’appareils 433 MHz autour de chez moi, mais apparemment mes voisins n’en ont pas.
• La phrase « J’ai été stupéfait de constater que tous les signaux que je recevais sont partout autour de nous, partout, tout le temps, pour peu qu’on sache les découvrir » m’a particulièrement marqué.
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