Original title: Analýza bezdrátové komunikace pomocí softwarově definovaného rádia
Translated title: Wireless communication analysis using software defined radio
Authors: Štrajt, Martin ; Štůsek, Martin (referee) ; Pokorný, Jiří (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Práce se zabývá využitím softwarově definovaného rádia jako sondy pro monitoring provozu bezdrátové komunikace podle standardu IEEE 802.11a/g. V teoretickém úvodu je představen koncept softwarově definovaného rádia jako hardwarového zařízení se softwarově programovatelnými obvody umožňující vysílat, či přijímat signály v teoreticky jakémkoliv kmitočtovém pásmu. Úvod dále obsahuje popis vybraných zařízení a proto-kolu IEEE 802.11 s jeho nejpoužívanějšími dodatky a využívanými modulacemi. V první části praktické části práce je bezdrátová komunikace zachycena pomocí bezdrátové síťové karty v monitorovacím režimu. Zachycená komunikace byla dešifrována a tento dešifrovaný provoz byl srovnán s daty zachycenými sondou uvnitř sítě. Tyto výsledky pak sloužily jako srovnávací podklad pro zachytávání pomocí softwarově definovaného rádia. Těžištěm této práce je ověřit schopnosti softwarově definovaného rádia a jeho využití pro odposlech bezdrátové komunikace ve frekvenčním pásmu 2,4 GHz a 5 GHz. Snaha použít zde softwarově definované rádio vyplývá z možností rozšiřitelnosti a přizpůsobitelnosti, které bezdrátová karta kvůli pevně daným hardwarovým parametrům nemůže nabídnout. K zachytávání byly postupně využity zařízení LimeSDR mini, LimeSDR a bladeRF 2.0. Nejprve je popsána konfigurace operačního systému, instalace ovladačů a programů pro ovládání a práci s vybranými zařízeními. Po ověření funkčnosti softwarově definovaného rádia byl zprovozněn model dekodéru signálu s parametry stan-dardu IEEE 802.11g zachyceného z rádiového spektra. Nakonec byly vedle sebe srovnány datové toky zachycené softwarově definovaným rádiem a bezdrátovou síťovou kartou. Výsledky ukázaly, že softwarově definované rádio v použité konfiguraci zachytává pouze zlomek z celkového objemu vyslaných rámců. The work deals with the use of software-defined radio as a probe for monitoring the operation of wireless communication according to the IEEE 802.11a/g standard. In the theoretical introduction, the concept of software-defined radio as a hardware device with software programmable circuits enabling the transmission or reception of signals in theoretically any frequency band is introduced. The introduction also contains adescription of selected devices and the IEEE 802.11 protocol with its most used additionsand modulations. In the first part of the practical part of the work, wireless communication is capturedusing a wireless network card in monitoring mode. The intercepted communication was decrypted and this decrypted traffic was compared with the data captured by the probe within the network. These results then served as acomparative basis for software-defined radio capturing. The focus of this work is to verify the capabilities of software-defined radio and its use for sniffing wireless communicationin the frequency band 2.4 GHz and 5 GHz. The attempt to use a software-defined radio here results from the scalability and adaptability that a wireless card cannot offer due to fixed hardware parameters. LimeSDR mini, LimeSDR and bladeRF 2.0 devices were used for capture. First, the configuration of the operating system, the installation of drivers and programs for control and work with selected devices are described. After verifying the functionality of the software-defined radio, a model of a signal decoder with the parameters of the IEEE 802.11g standard captured from the radio spectrum was put into operation. Finally, the data streams captured by the software-defined radio and the wireless network card were compared side by side. The results showed that the software-defined radio in the used configuration captures only a part of the total volume of transmitted frames.
Keywords: bladeRF; GNU Radio; GQRX; IEEE 802.11; LimeSDR; LimeSDR mini; Linux; SDR; Sniffing; Software defined radio; Ubuntu; Wireless spectrum analysis.; Wireshark; Analýza bezdrátového spektra; bladeRF; GNU Radio; GQRX; IEEE 802.11; LimeSDR; LimeSDR mini; Linux; SDR; Sniffing; Softwarově definované rádio; Ubuntu; Wireshark.

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/189203

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-413071


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses