alphafox02/iridium-sniffer
GitHub: alphafox02/iridium-sniffer
轻量级独立铱星卫星突发信号检测与解调工具，以纯 C 实现替代 gr-iridium，内置 ACARS 解码、实时网页地图和多普勒定位功能。
Stars: 154 | Forks: 27
# iridium-sniffer
一个用 C 语言编写的独立 Iridium 卫星突发信号检测器和解调器。它通过消除对 GNU Radio 的依赖，提供了 [gr-iridium](https://github.com/muccc/gr-iridium) 的替代方案，同时在标准输出上生成相同的兼容 [iridium-toolkit](https://github.com/muccc/iridium-toolkit) 的 RAW 输出。对于希望使用轻量级、无依赖选项或需要嵌入式部署的用户，这提供了具有不同架构方法的类似功能。
支持通过 HackRF、BladeRF、USRP (UHD)、SDRplay (原生 API) 和 SoapySDR 进行实时捕获，或处理来自文件的 IQ 录制。可通过 OpenCL (NVIDIA、AMD、Intel) 作为运行时插件使用可选的 GPU 加速突发检测——主二进制文件可在没有 GPU 支持的系统上运行。通过预生成 FFTW wisdom，可在树莓派 5 和其他 ARM 开发板上以纯 CPU 模式运行。
内置网络地图 (`--web`，测试版) 提供了对解码的振铃警报位置和活动卫星的实时 Leaflet.js 可视化——无需外部工具或 Python。
内置的 ACARS/SBD 解码 (`--acars`) 可直接从 IDA 帧中提取航空消息。安装 [libacars-2](https://github.com/szpajder/libacars) 后，ARINC-622 应用层载荷 (ADS-C, CPDLC, OHMA) 将被完全解码——无需 Python 管道。
原生 GSMTAP 输出 (`--gsmtap`) 通过 UDP 将解码后的 IDA (Iridium Data) 帧直接发送到 Wireshark，从而无需使用 Python `iridium-parser.py -m gsmtap` 管道。
## 功能
- 完整的 Iridium L 波段突发检测、下变频和 DQPSK 解调管道
- 直接的 iridium-toolkit RAW 输出，兼容 iridium-parser.py 和 reassembler.py
- 内置 ACARS/SBD 解码 (`--acars`)，可选支持 libacars-2 的 ARINC-622/ADS-C/CPDLC
- 解析后的 IDA 输出模式 (`--parsed`)，用于直接通过管道传输给 reassembler.py (ACARS/SBD 恢复)
- Gardner 定时恢复（默认启用），用于改善弱突发信号的解调
- 原生 GSMTAP/LAPDm 输出至 Wireshark (`--gsmtap`)，用于 IDA 帧分析
- 内置网络地图，带有实时卫星和振铃警报可视化
- 基于多普勒的接收机定位，来自解码的卫星信号 (`--position`)
- AVX2 和 SSE4.2 SIMD 内核，具有自动运行时检测 (`--simd`)
- GPU 加速的 FFT 突发检测 (OpenCL 或 Vulkan)
- ZMQ PUB/SUB 输出 (`--zmq`)，用于多消费者 iridium-toolkit 兼容性
- ZMQ SUB 和 VITA 49 (VRT) 网络 IQ 输入，用于远程 SDR 和分布式设置
- 多线程架构：检测、下变频池、解调、统计
- 支持 HackRF、BladeRF、USRP、SDRplay 和 SoapySDR
- 读取 ci8、ci16 和 cf32 IQ 文件，通过文件扩展名自动检测
## 安装
### DragonOS Noble
DragonOS Noble 预装了 HackRF、BladeRF、USRP (UHD)、SoapySDR 和 OpenCL 驱动程序。只需克隆并构建：
```
git clone https://github.com/alphafox02/iridium-sniffer.git
cd iridium-sniffer
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j$(nproc)
```
CMake 会自动检测可用的 SDR 库、GPU 支持和 libacars。所有 SDR 后端、OpenCL GPU 加速和 ACARS ARINC-622 解码都会自动启用。
### Ubuntu / Debian
```
git clone https://github.com/alphafox02/iridium-sniffer.git
cd iridium-sniffer
# 核心依赖
sudo apt install build-essential cmake libfftw3-dev
# SDR 库（仅安装您拥有的）
sudo apt install libhackrf-dev # HackRF One
sudo apt install libbladerf-dev # BladeRF
sudo apt install libuhd-dev # USRP (B2x0, N2x0, X3x0, etc.)
sudo apt install libsoapysdr-dev # RTL-SDR, Airspy, LimeSDR, etc. via SoapySDR
# SDRplay 原生 API：从 https://www.sdrpay.com/api/ 安装
# 可选：ACARS ARINC-622/ADS-C/CPDLC 解码
sudo apt install libacars-dev # libacars-2
# 可选：ZMQ 多消费者输出（替代 stdout 管道）
sudo apt install libzmq3-dev # --zmq flag
# 可选：GPU 加速突发检测
sudo apt install ocl-icd-opencl-dev # OpenCL (NVIDIA, AMD, Intel)
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j$(nproc)
```
CMake 输出会显示检测到的内容：
```
-- HackRF: enabled
-- BladeRF: enabled
-- USRP (UHD): enabled
-- SoapySDR: enabled
-- libacars: enabled (ARINC-622/ADS-C/CPDLC decoding)
-- ZMQ: enabled (multi-consumer PUB/SUB output)
-- GPU acceleration: OpenCL
```
### Raspberry Pi 5 / ARM
Pi 5 的 VideoCore VII GPU 通过了基本的 Vulkan 计算测试，但无法维持实时 FFT 批处理所需的吞吐量。构建纯 CPU 版本并使用 `--no-gpu`：
```
git clone https://github.com/alphafox02/iridium-sniffer.git
cd iridium-sniffer
sudo apt install build-essential cmake libfftw3-dev libsoapysdr-dev
mkdir build && cd build
cmake .. -DUSE_OPENCL=OFF
make -j$(nproc)
```
**FFTW wisdom（对 ARM 很重要）：** FFTW 在创建计划时使用 `FFTW_MEASURE` 对 FFT 算法进行基准测试。在 x86 上，这非常快且不易察觉。在 ARM 上，每个计划可能会阻塞 30-60 秒以上，导致在构建计划时样本排队，使得实时捕获期间的 `q_max` 攀升。
预先生成 wisdom 文件可以避免这种情况。iridium-sniffer 在启动时会自动从 `~/.iridium-sniffer-fftw-wisdom` 加载 wisdom，并在关闭时保存更新后的 wisdom。在第一次成功运行（或下面的命令）之后，随后的启动将是立即的。
所需的 wisdom 条目取决于采样率。突发检测的 FFT 大小会有所不同，而下变频 FFT 始终相同（用于 CFO 估计的 cof4096，用于相关的 cof2048/cob2048）：
| 采样率 | 突发 FFT | Wisdom 命令 |
|-------------|-----------|----------------|
| 2-2.4 MHz (RTL-SDR) | 2048 | `fftwf-wisdom -v -o ~/.iridium-sniffer-fftw-wisdom cof2048 cof4096 cob2048` |
| 6 MHz (Airspy Mini) | 8192 | `fftwf-wisdom -v -o ~/.iridium-sniffer-fftw-wisdom cof8192 cof4096 cof2048 cob2048` |
| 10 MHz (默认) | 8192 | `fftwf-wisdom -v -o ~/.iridium-sniffer-fftw-wisdom cof8192 cof4096 cof2048 cob2048` |
| 12 MHz (扩展) | 16384 | `fftwf-wisdom -v -o ~/.iridium-sniffer-fftw-wisdom cof16384 cof4096 cof2048 cob2048` |
命名约定：`cof` = 复数前向，`cob` = 复数后向，后跟 FFT 大小。如果在同一系统上运行多个采样率，请在一条命令中包含所有突发 FFT 大小（例如 `cof2048 cof8192 cof4096 cob2048`）。在新系统上，`fftwf-wisdom` 出现的“system-wisdom import failed”警告是正常的，可以忽略。
GNU Radio 会自动管理 FFTW wisdom（在 `~/.gr_fftw_wisdom` 中），这就是 gr-iridium 用户从未遇到此问题的原因。由于 iridium-sniffer 替代了对 GNU Radio 的依赖，因此它直接处理 wisdom。
### 构建变体
```
# OpenCL GPU（可用时默认启用）
cmake .. -DUSE_OPENCL=ON
# Vulkan GPU
cmake .. -DUSE_VULKAN=ON -DUSE_OPENCL=OFF
# 仅 CPU
cmake .. -DUSE_OPENCL=OFF
# 带 AddressSanitizer 的 Debug 构建
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
```
## 快速开始
```
# 列出可用的 SDR 设备
./iridium-sniffer --list
# 实时捕获（使用 -i 指定您的 SDR）
./iridium-sniffer -i soapy-0 # RTL-SDR, Airspy, etc.
./iridium-sniffer -i hackrf-SERIAL # HackRF
./iridium-sniffer -i usrp-PRODUCT-SERIAL # USRP
# 带网页地图的实时捕获（打开 http://localhost:8888）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --web
# 处理 IQ 录制文件（不需要 -i）
./iridium-sniffer -f recording.cf32
# 通过管道传递给 iridium-toolkit
./iridium-sniffer -i soapy-0 | python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py
# ZMQ 多消费者输出（多个 iridium-toolkit 订阅者）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --zmq
# 内置 ACARS/SBD 解码（无需 Python）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --acars
# ACARS JSON 输出至 stdout（兼容 dumpvdl2/dumphfdl 格式）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --acars-json --station=MYSTATION
# 直接馈送至 airframes.io（基于 TCP 的 iridium-toolkit JSON 格式）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed --station=MYSTATION
# 通过 UDP 馈送至 acarshub（iridium-toolkit JSON 格式）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed=udp://127.0.0.1:5558 --station=MYSTATION
# 同时馈送至 acarshub 和 airframes.io
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed=udp://127.0.0.1:5558 --feed --station=MYSTATION
# 通过 UDP 流式传输 JSON（dumpvdl2 格式，用于未来的聚合器支持）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --acars-udp=192.168.1.100:5555 --station=MYSTATION
# 通过 iridium-toolkit 直接恢复 ACARS/SBD（绕过 iridium-parser.py）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --parsed | python3 iridium-toolkit/reassembler.py -m acars
# 通过多普勒频移估算接收器位置（带网页地图）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --position
# 带高程辅助的定位（海拔 100 米）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --position=100
# 将 IDA 帧发送至 Wireshark
./iridium-sniffer -i soapy-0 --gsmtap
```
## 性能
在 60 秒的 IQ 录制（cf32，10 MHz，1622 MHz 中心频率，USRP B210）上与 gr-iridium 进行了测试：
**默认阈值 (16 dB) -- 最大帧恢复率：**
| 指标 | iridium-sniffer | gr-iridium |
|--------|-----------------|------------|
| 检测到的突发数 | 5468 | ~3666 |
| 解调的 RAW 帧 | 3701 | 2713 |
| Ok 率 | 68% | 74% |
| IDA 帧 (内部 `--parsed`) | 743 | -- |
| IDA 帧 (外部 iridium-parser.py) | 373 | 690 |
默认的 16 dB 阈值比 gr-iridium 检测到更多的突发，包括噪声基底处的较弱信号。许多边缘突发解调失败，降低了 ok 百分比——但绝对帧数高出 36%（3701 对比 2713）。这是最大数据恢复率的推荐设置。
**匹配阈值 (18 dB) -- 公平比较：**
| 指标 | iridium-sniffer | gr-iridium |
|--------|-----------------|------------|
| 检测到的突发数 | 3668 | ~3666 |
| 解调的 RAW 帧 | 2737 | 2713 |
| Ok 率 | 75% | 74% |
| IDA 帧 (内部 `--parsed`) | 605 | -- |
| IDA 帧 (外部 iridium-parser.py) | 361 | 690 |
在 18 dB（gr-iridium 的默认值）下，突发检测计数几乎相同。ok 率现在与 gr-iridium 匹配，为 75% 对比 74%。外部解析器 IDA 的差距（361 对比 690）反映了 gr-iridium 基于 GNU Radio 的解调器产生更干净的比特——更多的帧通过标准 BCH 纠错幸存下来。如果 ok 率百分比比总帧数更重要，请使用 `--threshold=18`。
**关于实时 ok% 率的说明：** 在实时 SDR 捕获中，您可能会看到 iridium-sniffer 的 ok\_avg 为 35-50%，而 gr-iridium 指南中显示为 70-80%。这是预料之中的，不是问题。iridium-sniffer 使用较低的默认检测阈值（16 dB 对比 gr-iridium 的 18 dB），这会捕获噪声基底处的更多弱突发。这些边缘检测降低了 ok 百分比，但增加了成功解码的帧总数。ok% 统计数据衡量的是检测到的突发成功解码的比例——而不是您实际恢复了多少帧。重要的是每秒解码的帧数，尽管 ok% 数字较低，iridium-sniffer 通常比 gr-iridium 恢复更多可用数据。
**处理速度（60秒 cf32 文件，i7-11800H）：**
| 配置 | 实际运行时间 | CPU 时间 | 实时倍率 |
|---------------|-----------|----------|-----------------|
| AVX2 + GPU | 15.1s | 23.6s | 4.0x |
| 仅 AVX2 | 12.0s | 21.5s | 5.0x |
| 仅 SSE4.2 | - | - | ~3.5x 估计值 |
| Scalar + GPU | 16.1s | 42.6s | 3.7x |
| 仅 Scalar (基准线) | 13.0s | 40.6s | 4.6x |
提供三个 SIMD 层级：AVX2+FMA (256-bit)、SSE4.2 (128-bit) 和标量。启动时通过 CPUID 自动选择适当的层级。使用 `--simd=MODE` 强制指定路径 (auto/avx2/sse42/scalar) 以进行测试或调试。AVX2 相比标量减少了约 1.9 倍的 CPU 时间；SSE4.2 提供了约 1.5 倍的提升，这有助于在没有 AVX2 的 CPU（例如 Intel Celeron J4105）上运行。GPU 加速对于这种大小的文件会增加启动开销，但对于较长的录制和连续的实时捕获则变得有益。
所有 SIMD 配置都会产生相同的解调输出（帧数、比特内容）。由于突发检测 FFT 中的浮点舍入，GPU 与 CPU 可能会有几帧的差异。
IDA 解码器使用 BCH(31,20) t=2 硬判决纠错，这与 iridium-toolkit 的 `bch_repair()` 相同。标准 BCH 每个最多可纠正 2 个比特错误的 31 位块。通过 `--chase=N` (N=1..7) 提供了一个实验性的 Chase 软判决扩展，它利用解调器提供的每比特幅度分数，尝试恢复**仅限于 IDA 帧**中具有 2 个以上错误的块（IRA/IBC 的 Chase 完全被禁用）。Chase 恢复默认情况下是关闭的。
## 内置网络地图 (测试版)
`--web` 标志启动一个嵌入式 HTTP 服务器，该服务器实时解码 IRA（振铃警报）和 IBC（广播）帧，并将其显示在地图上。这提供了与 [Iridium Live](https://github.com/microp11/iridium-live) 类似的功能，且无需任何外部依赖。
**注意：** 网络地图功能目前处于测试阶段。位置绘制和卫星跟踪功能可用，但仍在验证中。
```
# 默认端口 8888
./iridium-sniffer -i soapy-0 --web
# 自定义端口
./iridium-sniffer -i soapy-0 --web=9090
```
然后在浏览器中打开 `http://localhost:8888`。
地图显示：
- **波束覆盖区** -- 来自 IRA 帧的地面级 Iridium 波束中心，按卫星着色。
- **MT 位置** -- 从寻呼消息中提取的移动终端（手持设备/IoT 设备）位置。
- **飞机位置** -- 基于 ACARS 消息的粗略位置估计（见下文）。
- **寻呼事件** -- 检测到用户寻呼的波束位置。
- **接收机位置** -- 通过多普勒求解器估计的位置（当激活 `--position` 时）。
- **活动卫星计数** 和状态栏中的帧总数。
- **自动居中** 于第一个接收到的位置，然后自由平移/缩放。
所有图层均可通过图层控制面板切换。
数据通过 Server-Sent Events 每秒更新一次。该地图使用带有从 CDN 加载的 OpenStreetMap 切片的 Leaflet.js。无需单独安装或提供任何文件。
### 飞机位置图层
当同时使用 `--web` 和 `--acars` 时，解码后的 ACARS 消息会与最近的 IRA 地面波束位置相关联，以估计发送飞机的位置：
```
./iridium-sniffer -i soapy-0 --web --acars
```
每架飞机（通过尾号识别）在其最新的波束中心定位处都有一个彩色圆点，以及一条连接连续定位点的虚线轨迹。点击标记可显示注册号、航班号（如果消息中存在）、承载消息的卫星/波束以及最后一条解码消息的时间。
**准确性说明：** 位置精度大约为 150-200 公里——即 Iridium 波束覆盖区的半径。这足以识别飞机正在跨越哪个区域或海洋，但不足以进行精确跟踪。轨迹线连接的是波束中心位置，当连续消息通过不同的卫星到达时，可能会显示跳跃。
**API 接口：**
| 端点 | 描述 |
|----------|-------------|
| `GET /` | HTML 地图页面 |
| `GET /api/events` | SSE 流（1 Hz 的 JSON 更新）|
| `GET /api/state` | 当前状态的 JSON 快照 |
网络地图与正常的 RAW 输出同时运行。添加 `--web` 不会改变标准输出上的内容，因此您可以同时通过管道传输给 iridium-toolkit：
```
./iridium-sniffer -i soapy-0 --web | python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py
```
## 多普勒定位（实验性）
`--position` 标志允许通过多普勒频移测量对接收机进行地理定位。当 Iridium LEO 卫星以约 7.5 km/s 的速度经过头顶时，每个解码突发的频率偏移都编码了卫星与接收机的几何关系。通过收集来自多次卫星经过的测量数据，迭代的加权最小二乘求解器将估计接收机的纬度和经度——无需 GPS。
```
# 基本定位（意味着启用 --web 以显示地图）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --position
# 带高程辅助以提高精度（海拔高度，单位为米）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --position=100
```
求解器每 10 秒运行一次，在尝试求解之前，至少需要来自 2 颗以上卫星的 5 次测量。位置估计会显示在 stderr 上，并作为网络地图上的一个绿色标记。在开阔天空和高度辅助下，预计在 5-10 分钟内收敛。随着卫星通过次数的增加，准确性会提高——求解器使用运动验证的空间聚类来拒绝损坏的 IRA 位置，并使用异常值拒绝（3-sigma）来过滤不良测量。
高度辅助将海拔限制为已知值，并显著提高了水平精度。没有它，垂直分量将很难仅通过多普勒测量来确定。
基于：Z. Tan 等人的 "New Method for Positioning Using IRIDIUM Satellite Signals of Opportunity," IEEE Access, vol. 7, 2019。
## GSMTAP 输出（Wireshark 集成）
`--gsmtap` 标志启用原生的 IDA (Iridium Data Access) 帧解码，并通过 UDP 将解码后的 LAPDm 帧发送到 Wireshark。这取代了用于协议分析的 `iridium-parser.py -m gsmtap` Python 管道。
```
# 启动 Wireshark 监听 GSMTAP
wireshark -k -i lo -f "udp port 4729"
# 在另一个终端中，启用 GSMTAP 运行
./iridium-sniffer -i soapy-0 --gsmtap
# 自定义目标主机和端口
./iridium-sniffer -i soapy-0 --gsmtap=192.168.1.100:4729
# 结合网页地图
./iridium-sniffer -i soapy-0 --web --gsmtap
```
Wireshark 将数据包解码为 GSM/LAPDm 信令。通常看到的消息包括：
- **Immediate Assignment / Reject** -- 信道管理（最常见）
- **Paging Request** -- 卫星正在寻找手持设备（包含 TMSI）
- **Location UpdateReject** -- 卫星拒绝注册尝试
- **System Information** -- 广播参数
- **SBD (Short Burst Data)** 载荷
IDA 解码器实现：
- 通过 46 位置换表和 3 个 BCH 分量提取 LCW (Link Control Word)
- 载荷解扰：124 位块解交织，使用 poly=3545 的 BCH(31,20)
- CRC-CCITT 验证
- 多突发重组（16 个并发时隙，频率/时间/序列匹配）
GSMTAP 与正常的 RAW 输出和网络地图同时运行。添加 `--gsmtap` 不会改变标准输出。
## 内置 ACARS / SBD 解码
这些标志控制 ACARS/SBD 输出，并且可以组合使用：
| 标志 | 输出 |
|------|--------|
| `--acars` | 人类可读的文本输出到 stdout |
| `--acars-json` | JSON 输出到 stdout (dumpvdl2/dumphfdl 格式) |
| `--acars-udp=HOST:PORT` | 通过 UDP 发送 JSON (dumpvdl2/dumphfdl 格式，可重复，最多 4 个) |
| `--feed[=PROTO://HOST:PORT]` | Feed 聚合器 (iridium-toolkit JSON 格式，可重复，最多 4 个) |
这完全取代了 `reassembler.py -m acars` 管道——不需要 Python。安装 [libacars-2](https://github.com/szpajder/libacars) 后，ARINC-622 应用层载荷 (ADS-C、CPDLC、OHMA、MIAM) 将被完全解码。如果没有 libacars，基本的 ACARS 字段提取仍然有效。
```
# 人类可读的文本输出
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --acars
# JSON 输出至 stdout
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --acars-json --station=MYSTATION
# 通过 UDP 将 JSON 流式传输至远程聚合器
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --acars-udp=192.168.1.100:5555 --station=MYSTATION
# 通过 UDP 馈送至 acarshub（iridium-toolkit JSON 格式）
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --feed=udp://127.0.0.1:5558 --station=MYSTATION
# 通过 TCP 直接馈送至 airframes.io（iridium-toolkit JSON 格式）
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --feed --station=MYSTATION
# 同时馈送至 acarshub（UDP）和 airframes.io（TCP）
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --feed=udp://127.0.0.1:5558 --feed --station=MYSTATION
# stdout 上的文本 + UDP JSON 流同时输出
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --acars --acars-udp=192.168.1.100:5555 --station=MYSTATION
```
### 文本输出
**示例（带 libacars）：**
```
ACARS: 2026-02-24T13:06:52Z DL [hdr:iridium]
ACARS:
Reassembly: skipped
Reg: .N-XXXXX
Mode: 2 Label: H1 Blk id: F More: 0 Ack: !
Sublabel: MD
Message:
MSG/RX24-FEB-26 1306Z /RXFLIGHT PLANS PXXXX AND PXXXX ARE AVAILABLE FOR UPLINK
```
心跳 ping（Label `_d`）是 Iridium 上最常见的 ACARS 消息类型。标记为 H1 的消息承载 ARINC-622 应用数据——航空运营控制 (AOC) 消息、飞行计划上行链路、ADS-C 位置报告和 CPDLC 许可。当存在 libacars 时，这些载荷被解码为结构化字段，而不是作为不透明的二进制数据出现。
非 ACARS 的 SBD 流量（IoT 遥测、海事跟踪等）也会显示：
```
SBD: 2026-02-24T12:56:07Z DL 6841542344504f4c4c203635313530 | hAT#DPOLL 65150
```
### JSON 格式
JSON 模式（`--acars-json` 或 `--acars-udp`）每行生成一个 JSON 对象。信封格式与 [dumpvdl2](https://github.com/szpajder/dumpvdl2) 和 [dumphfdl](https://github.com/szpajder/dumphfdl) 匹配，使用 `"iridium"` 作为顶级协议键（类似于 `"vdl2"` 和 `"hfdl"`）。`"acars"` 对象内的 ACARS 字段名称与 libacars 生成的完全一致，因此聚合站点可以使用一个解析器接收这三种工具的数据。
**带 libacars**（解码 ARINC-622/ADS-C/CPDLC）：
```
{
"iridium": {
"app": { "name": "iridium-sniffer", "ver": "1.0" },
"station": "MYSTATION",
"t": { "sec": 1740412012, "usec": 555856 },
"freq": 1623126868,
"sig_level": 29.02,
"acars": {
"err": false,
"crc_ok": true,
"more": false,
"reg": ".N12345",
"mode": "2",
"label": "H1",
"blk_id": "F",
"ack": "!",
"sublabel": "DF",
"mfi": "01",
"msg_text": "...",
"arinc622": { "...decoded application payload..." }
}
}
}
```
**不带 libacars**（仅基本 ACARS 字段）：
```
{
"iridium": {
"app": { "name": "iridium-sniffer", "ver": "1.0" },
"station": "MYSTATION",
"t": { "sec": 1740412012, "usec": 555856 },
"freq": 1623126868,
"sig_level": 29.02,
"acars": {
"err": false,
"crc_ok": true,
"more": false,
"reg": ".N12345",
"mode": "2",
"label": "H1",
"blk_id": "F",
"ack": "!",
"msg_text": "..."
}
}
}
```
无论是否带有 libacars，信封（`app`、`station`、`t`、`freq`、`sig_level`）和 ACARS 字段名（`err`、`crc_ok`、`more`、`reg`、`mode`、`label`、`blk_id`、`ack`、`flight`、`msg_num`、`msg_num_seq`、`msg_text`）都是相同的。区别在于 libacars 添加了解码后的 ARINC-622 应用层对象（`arinc622`、`adsc`、`cpdlc` 等），嵌套在基础 ACARS 字段之后。已经接收 dumpvdl2 或 dumphfdl JSON 的站点可以使用相同的解析器——只需检查 `"iridium"` 键而不是 `"vdl2"` 或 `"hfdl"`。
### UDP 流传输
`--acars-udp=HOST:PORT` 将每个 ACARS JSON 对象作为 UDP 数据报发送到远程主机。可以多次指定此标志（最多 4 次）以同时向多个聚合器馈送数据。将 `--acars`（在 stdout 上输出文本）与 `--acars-udp` 结合使用，可以在向远程站点馈送数据的同时获得人类可读的本地输出。无论使用何种输出方法，JSON 格式都是相同的。
**关闭统计信息** 打印到 stderr：
```
SBD: 339 packets from 15964 IDA messages (75 short, 260 single, 1 multi-pkt)
ACARS: 80 messages decoded (1 with errors)
```
### 安装 libacars（可选，但推荐）
libacars-2 是可选的。没有它，ACARS 消息仍会被解码，但 ARINC-622 应用层载荷将保持为原始文本。有了它，ADS-C、CPDLC 和其他嵌入式协议将被完全解码。
```
# Ubuntu / Debian / DragonOS
sudo apt install libacars-dev
# 或从源码构建
git clone https://github.com/szpajder/libacars.git
cd libacars && mkdir build && cd build
cmake .. && make -j$(nproc) && sudo make install
sudo ldconfig
```
CMake 在构建时会报告检测状态：
```
-- libacars: enabled (ARINC-622/ADS-C/CPDLC decoding)
```
或者：
```
-- libacars: not found (basic ACARS only)
```
### 馈送 acarshub 和 airframes.io
将 Iridium ACARS 导入聚合器的传统 Python 管道需要将四个进程链接在一起：
```
# 传统管道（gr-iridium + iridium-toolkit + acars.py）
iridium-extractor -D 4 rtl-sdr | iridium-parser.py | reassembler.py -m acars -a json | acars.py -s MYSTATION
```
iridium-sniffer 用单个 `--feed` 标志取代了整个链条。馈送输出使用 iridium-toolkit JSON 格式（与 iridium-toolkit 的 `reassembler.py -m acars -a json` 生成的格式相同），因此现有聚合器可以不加修改地接收它。
**直接馈送 airframes.io**（TCP，端口 5590）：
```
# 裸 --feed 默认为 tcp://feed.airframes.io:5590
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed --station=MYSTATION
```
**馈送本地 acarshub 实例**（UDP，端口 5558）：
```
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed=udp://127.0.0.1:5558 --station=MYSTATION
```
**通过 TCP 馈送 acarshub**（也受支持）：
```
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed=tcp://127.0.0.1:15590 --station=MYSTATION
```
**同时馈送 acarshub 和 airframes.io**（`--feed` 可重复，最多 4 个）：
```
./iridium-sniffer -i soapy-0 --feed=udp://127.0.0.1:5558 --feed --station=MYSTATION
```
在馈送数据时，添加 `--acars` 以在本地获取人类可读的文本输出：
```
./iridium-sniffer -i soapy-0 --acars --feed --station=MYSTATION
```
**Docker Compose (acarshub)：** 设置 `ENABLE_IRDM=true` 并配置传输方式。对于 UDP：`IRDM_CONNECTIONS=udp`（默认端口 5558）。对于 TCP：`IRDM_CONNECTIONS=tcp://HOST:PORT`。有关详细信息，请参阅 [docker-acarshub](https://github.com/sdr-enthusiasts/docker-acarshub) 文档。
**两种 JSON 格式：** iridium-sniffer 针对不同目的生成两种不同的 ACARS JSON 格式：
- `--feed` 当前输出 **iridium-toolkit 格式**（顶层的 `"app": {"name": "iridium-toolkit"}`）。这是 acarshub 和 airframes.io 已经接受的成熟格式。请将其用于当前向聚合器馈送数据。
- `--acars-json` / `--acars-udp` 输出 **dumpvdl2/dumphfdl 信封格式**（以 `"iridium"` 作为顶级键，匹配 dumpvdl2 的 `"vdl2"` 和 dumphfdl 的 `"hfdl"` 结构）。这是一种更丰富、结构更严谨的格式，带有完整的 libacars ARINC-622 解码。一旦聚合站点接受了 dumpvdl2 信封，`--feed` 将采用它，并且 `--acars-udp` 可以退役——`--feed` 仍将是用于向聚合器馈送数据的单一标志，无论它承载的是哪种线路格式。
## 解析后的 IDA 输出
`--parsed` 标志启用内部 IDA 帧解码，并将解析后的 IDA 行直接输出到标准输出。添加此功能主要是为了恢复 ACARS、SBD 和其他基于 IDA 的消息内容，而无需外部 Python `iridium-parser.py` 管道。
```
# 直接输出至 reassembler（IDA/ACARS/SBD 不需要 iridium-parser.py）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --parsed | python3 iridium-toolkit/reassembler.py -m acars
# 传统管道（仍然有效，可解码所有帧类型）
./iridium-sniffer -i soapy-0 | python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py | python3 iridium-toolkit/reassembler.py -m acars
```
**当前功能和限制：**
`--parsed` 目前**仅解码 IDA 帧**。这些是用于承载 ACARS、SBD 消息传递、语音呼叫建立和其他载荷流量的数据帧。IDA 是重组器重建消息所需要的。
`--parsed` **尚未解码**的帧类型（这些作为 `RAW:` 行通过）：
- IRA（振铃警报）-- 卫星位置和寻呼事件
- IBC（广播信道）-- 卫星 ID、波束、Iridium 时间
- VOC/VOZ (语音) -- 语音编解码器帧
- ISY、ITL、IIU、IMS 和其他信令类型
对于 IRA 和 IBC，`--web` 地图功能已经使用单独的解码器独立解码了这些帧类型。`--parsed` 的限制仅影响标准输出的文本输出。
如果在标准输出上需要所有帧类型（而不仅仅是 IDA），请使用传统管道：`iridium-sniffer | iridium-parser.py`。外部解析器处理所有帧类型；`--parsed` 仅处理 IDA。
在解析模式下，解码的 IDA 帧显示为 `IDA:` 行，其字段与 `iridium-parser.py` 的输出格式匹配。非 IDA 帧继续显示为 `RAW:` 行。`--parsed` 标志不会增加任何可测量的开销。
## 突发 IQ 捕获
`--save-bursts` 选项将成功解码的突发的 IQ 样本保存到一个目录中，以便进行离线分析、算法开发或研究。
```
# 保存所有已解码的突发
./iridium-sniffer -i soapy-0 --save-bursts bursts/
# 处理文件并保存突发
./iridium-sniffer -f recording.cf32 --format=cf32 --save-bursts bursts/
```
**每个突发的输出文件：**
- `___.cf32` - 复数 float32 IQ 样本（经过 RRC 滤波，对齐至唯一字）
- `___.meta` - 元数据（突发 ID、频率、SNR、采样率等）
**用例：**
- 射频指纹识别和卫星认证研究
- 在没有实时卫星经过的情况下进行算法开发和测试
- 为信号处理研究构建数据集
- 试特定突发上的解调问题
- 使用真实卫星数据进行回归测试
捕获的 IQ 采样率为 250 kHz，每个符号 10 个样本，经过 RRC 匹配滤波。每个文件包含一个完整的突发，可直接进行解调。
## 用法
### 文件输入
IQ 格式通过文件扩展名自动检测（`.cf32`/`.fc32`/`.cfile` 对应 cf32，`.ci16`/`.cs16`/`.sc16` 对应 ci16）。具有无法识别的扩展名的文件默认为 ci8。使用 `--format` 进行覆盖。
```
# 根据扩展名自动检测为 cf32
./iridium-sniffer -f recording.cf32
# 自动检测为 ci16
./iridium-sniffer -f recording.cs16
# 显式格式覆盖（例如，实际上是 cf32 的 .raw 文件）
./iridium-sniffer -f recording.raw --format cf32
# 自定义采样率和中心频率
./iridium-sniffer -f recording.cf32 -r 10000000 -c 1622000000
```
**SigMF 支持：** 当输入文件的扩展名为 `.sigmf-data` 或 `.sigmf-meta` 时，iridium-sniffer 将读取附带的 `.sigmf-meta` JSON 文件，并自动应用采样率、中心频率和数据格式。这允许对 SigMF 录制进行零配置回放：
```
# 所有参数均从 .sigmf-meta 自动检测
./iridium-sniffer -f recording.sigmf-data
# 直接传递 .sigmf-meta 也有效（自动打开 .sigmf-data）
./iridium-sniffer -f recording.sigmf-meta
# 显式标志会覆盖 SigMF 元数据
./iridium-sniffer -f recording.sigmf-data -r 5000000
```
支持的 SigMF 数据类型：`cf32_le`、`ci16_le`、`ci8`、`cu8`。命令行标志（`-r`、`-c`、`--format`）始终优先于 SigMF 元数据。
### 实时捕获
指定 `-i` 会选择一个 SDR 接口，并暗示实时捕获（不需要 `-l`）。使用 `--list` 查看可用设备：
```
./iridium-sniffer --list
```
然后使用 `-i` 指定接口。SoapySDR 设备可以通过索引 (`soapy-N`) 或通过设备参数 (`soapy:driver=X,serial=Y`) 进行选择，以便在连接多个设备时进行确定性选择：
```
# RTL-SDR / Airspy / 其他 SoapySDR 设备（按索引）
./iridium-sniffer -i soapy-0
# 按序列号或驱动参数指定的 SoapySDR 设备
./iridium-sniffer -i soapy:driver=airspy,serial=ABC123
./iridium-sniffer -i soapy:driver=rtlsdr,serial=00000001
# HackRF（使用来自 --list 的序列号）
./iridium-sniffer -i hackrf-SERIAL
# USRP（使用来自 --list 的序列号）
./iridium-sniffer -i usrp-PRODUCT-SERIAL
# SDRplay（原生 API，使用来自 --list 的序列号）
./iridium-sniffer -i sdrplay-SERIAL
# BladeRF
./iridium-sniffer -i bladerf1
# 带增益和 bias tee
./iridium-sniffer -i soapy-0 -B --soapy-gain=40
./iridium-sniffer -i hackrf-SERIAL --hackrf-lna=40 --hackrf-vga=20
./iridium-sniffer -i usrp-PRODUCT-SERIAL --usrp-gain=50
./iridium-sniffer -i sdrplay-SERIAL --sdrplay-gain=50 -B
# 按元件控制增益（Airspy R2：LNA 0-15，MIX 0-15，VGA 0-15）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --soapy-gain-element=LNA:10 --soapy-gain-element=MIX:9 --soapy-gain-element=VGA:10
# 发现您设备可用的增益元件
./iridium-sniffer -i soapy-0 -v --diagnostic 2>&1 | grep "gain elements"
# SoapySDR 设备特定设置
./iridium-sniffer -i soapy:driver=airspy,serial=ABC --soapy-setting=bitpack:true
./iridium-sniffer -i soapy:driver=bladerf --soapy-setting=biastee_rx:true
```
### 通过管道传输给 iridium-toolkit
```
# 实时解码
./iridium-sniffer -i soapy-0 | python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py
# 直接输出至 reassembler（已解析模式，绕过 iridium-parser.py）
./iridium-sniffer -i soapy-0 --parsed | python3 iridium-toolkit/reassembler.py -m acars
# 带完整重组的文件处理（传统管道）
./iridium-sniffer -f recording.cf32 --format cf32 | \
python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py | \
python3 iridium-toolkit/reassembler.py
```
### ZMQ 多消费者输出
`--zmq` 标志通过 ZMQ PUB 套接字发布输出行，使多个独立的 iridium-toolkit 消费者能够同时订阅。这用扇出架构取代了标准输出管道（仅支持单个消费者），与 gr-iridium 的 ZMQ 输出工作方式相匹配。
```
# 在默认端点（tcp://*:7006）上发布 RAW 输出
./iridium-sniffer -i soapy-0 --zmq
# 自定义端点
./iridium-sniffer -i soapy-0 --zmq=tcp://*:9999
# ZMQ + ACARS：RAW 行发送至 ZMQ，ACARS 文本发送至 stdout
./iridium-sniffer -i soapy-0 --zmq --acars --station=MYSTATION
# ZMQ + 网页地图
./iridium-sniffer -i soapy-0 --zmq --web
```
订阅者使用任何 ZMQ SUB 客户端连接。使用 iridium-toolkit：
```
# 终端 1：iridium-parser.py
python3 -c "
import zmq, sys
ctx = zmq.Context()
sub = ctx.socket(zmq.SUB)
sub.connect('tcp://127.0.0.1:7006')
sub.subscribe(b'')
while True:
print(sub.recv_string())
sys.stdout.flush()
" | python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py
# 终端 2：用于 ACARS 的 reassembler（订阅至相同的 ZMQ）
python3 -c "
import zmq, sys
ctx = zmq.Context()
sub = ctx.socket(zmq.SUB)
sub.connect('tcp://127.0.0.1:7006')
sub.subscribe(b'')
while True:
print(sub.recv_string())
sys.stdout.flush()
" | python3 iridium-toolkit/iridium-parser.py | python3 iridium-toolkit/reassembler.py -m acars
```
当 `--zmq` 与 `--acars` 结合使用时，RAW 行仍将发布到 ZMQ（因此 iridium-toolkit 消费者可获得完整数据），而 ACARS 文本输出将发送到标准输出。如果不使用 `--acars`，RAW 行将同时发送到标准输出和 ZMQ。
ZMQ PUB 套接字是非阻塞的：如果没有连接订阅者，消息将被静默丢弃，不会影响性能。订阅者可以随时连接和断开。
需要 libzmq（`sudo apt install libzmq3-dev`）。此功能仅在构建时检测到 libzmq 的情况下才会被编译进去。
### ZMQ SUB 输入
通过 ZMQ PUB 套接字从远程 SDR 接收 IQ 样本。这允许在一台机器上运行 SDR，而在另一台机器上运行 iridium-sniffer，或者跨多个解码器共享单个 SDR 流。
```
# 从 GNU Radio ZMQ PUB 接收端接收 cf32 IQ 样本
./iridium-sniffer --zmq-sub=tcp://192.168.1.10:5555 --format=cf32 -r 10000000
# 默认端点（localhost:5555）
./iridium-sniffer --zmq-sub --format=cf32 -r 10000000
# 带网页地图和自定义中心频率
./iridium-sniffer --zmq-sub=tcp://remote-sdr:5555 --format=cf32 -r 10000000 -c 1622000000 --web
```
样本格式（`--format`）和采样率（`-r`）必须与发布者发送的内容相匹配。GNU Radio 的 `zeromq.pub_sink` 通常输出 cf32 (复数 float32)。
### VITA 49 (VRT) 输入
通过 UDP 接收 VITA 49 / VRT 信号数据包形式的 IQ 样本。这允许从输出 VITA 49 的 SDR 平台接收数据，例如 FlexRadio、REDHAWK SCA、Sceptre 或自定义的 VRT 源。
```
# 从 VRT 上下文包自动配置（采样率，频率，格式）
./iridium-sniffer --vita49
# 指定绑定地址和端口
./iridium-sniffer --vita49=192.168.1.100:5000
# 覆盖特定值（上下文自动填充其余部分）
./iridium-sniffer --vita49 -c 1626270833
# 带网页地图
./iridium-sniffer --vita49 --web
```
**从上下文数据包自动配置：** 当 VRT 源发送 IF 上下文数据包（类型 0x4）时，iridium-sniffer 会自动从上下文字段中提取采样率、RF 中心频率和样本格式 (ci8/ci16/cf32)。在启动时，工具最多等待 5 秒钟以获取上下文数据包，然后再回退到命令行值或默认值。
命令行标志（`-r`、`-c`、`--format`）会覆盖自动检测到的值。如果指定了 `--format` 但上下文报告的格式不同，iridium-sniffer 将会退出并报错，因为不匹配的样本格式会产生无用的输出。采样率和中心频率不匹配会产生警告，但会继续运行。
解析器接受带有可选 VRL 帧的 VRT 信号数据包（类型 0x0 和 0x1）。内置了序列间隙检测，并在关闭时记录。不需要外部库——VITA 49 解析仅使用 POSIX 套接字。
## 命令参考
```
Usage: iridium-sniffer <-f FILE | -i IFACE> [options]
Input (one required):
-f, --file=FILE read IQ samples from file
-l, --live capture live from SDR (implied by -i)
--format=FMT IQ file format: ci8 (default), ci16, cf32
Auto-detected from file extension when not specified
SDR options:
-i, --interface=IFACE SDR to use (see --list for available devices):
soapy-N (by index) or soapy:key=val,... (by args)
hackrf-SERIAL, bladerfN, usrp-PRODUCT-SERIAL
sdrplay-SERIAL (native SDRplay API)
-c, --center-freq=HZ center frequency in Hz (default: 1622000000)
-r, --sample-rate=HZ sample rate in Hz (default: 10000000)
-B, --bias-tee enable bias tee power
--clock-source=SRC clock reference: internal (default), external, gpsdo
--time-source=SRC time/PPS reference: internal (default), external, gpsdo
Gain options:
--hackrf-lna=GAIN HackRF LNA gain in dB (default: 40)
--hackrf-vga=GAIN HackRF VGA gain in dB (default: 20)
--hackrf-amp enable HackRF RF amplifier
--bladerf-gain=GAIN BladeRF gain in dB (default: 40)
--usrp-gain=GAIN USRP gain in dB (default: 40)
--soapy-gain=GAIN SoapySDR aggregate gain in dB (default: 30)
--soapy-gain-element=NAME:VAL set SoapySDR per-element gain (repeatable)
e.g. LNA:10, MIX:9, VGA:10 (Airspy R2)
skips aggregate --soapy-gain when any element is set
use -v to list available gain elements for your device
--soapy-setting=K:V SoapySDR device setting (repeatable)
e.g. bitpack:true (Airspy), biastee_rx:true (bladeRF)
--sdrplay-gain=GAIN SDRplay IF gain reduction 20-59, disables AGC (default: AGC on)
Detection:
-d, --threshold=DB burst detection threshold in dB (default: 16.0)
--no-gpu disable GPU acceleration (use CPU FFTW)
Web map:
--web[=PORT] enable live web map (default port: 8888)
GSMTAP:
--gsmtap[=HOST:PORT] send IDA frames as GSMTAP/LAPDm via UDP
(default: 127.0.0.1:4729, for Wireshark)
ACARS:
--acars decode and display ACARS/SBD messages from IDA
--acars-json output ACARS as JSON to stdout (dumpvdl2 format)
--acars-udp=HOST:PORT stream ACARS JSON via UDP (dumpvdl2 format, repeatable, max 4)
--feed[=PROTO://HOST:PORT] feed aggregator (iridium-toolkit JSON format)
udp://HOST:PORT for acarshub, tcp://HOST:PORT for airframes.io
bare --feed defaults to tcp://feed.airframes.io:5590
repeatable (max 4, mix udp:// and tcp://)
--station=ID station identifier for JSON output
ZMQ:
--zmq[=ENDPOINT] publish output via ZMQ PUB (default: tcp://*:7006)
--zmq-sub[=ENDPOINT] receive IQ samples via ZMQ SUB (default: tcp://127.0.0.1:5555)
VITA 49:
--vita49[=IP:PORT] receive IQ via VITA 49 (VRT) UDP (default: 0.0.0.0:4991)
auto-detects -r, -c, and format from VRT context packets
Output:
--file-info=STR file info string for RAW output (default: auto)
--parsed output parsed IDA lines (bypass iridium-parser.py)
--chase[=N] Chase soft-decision BCH decoder (experimental)
N = flip-bits 0-7 (try --chase=5 for 31 combos)
--save-bursts=DIR save IQ samples of decoded bursts to directory
--diagnostic setup verification mode (suppresses RAW output)
--no-gardner disable Gardner timing recovery (enabled by default)
--simd=MODE SIMD kernel selection: auto (default), avx2, sse42, scalar
--no-simd alias for --simd=scalar
-v, --verbose verbose output to stderr
-h, --help show this help
--list list available SDR interfaces
```
## 推荐设置
**中心频率：** 1622 MHz（默认）覆盖整个授权的 Iridium 频段。在 10 MHz 采样率下，这将捕获 1617-1627 MHz，其中包括：
- Iridium 专用频段：1618.725-1626.5 MHz (7.775 MHz)
- Iridium/Globalstar 共享：1617.775-1618.725 MHz (0.95 MHz)
- 振铃警报/单工信道：1626.0-1626.5 MHz
1617.775 MHz 以下是 Globalstar 的专属领域。ITU 分配的频段向下延伸至 1616 MHz，但 Iridium 未被授权在那里发射信号。
**采样率：** 10 MHz（默认）覆盖整个授权的 Iridium 频段，而无需处理空白频谱。具有 12 MHz 容量的 SDR 可以使用 `-r 12000000 -c 1621000000` 以覆盖包括未授权保护频段在内的整个 ITU 分配，但这不会提供额外的 Iridium 信号。没有抽 decimation（`-D`）标志——每个检测到的突发都会自动下变频并在内部抽 decimation 到 250 kHz，而与输入采样率无关。
**窄带 SDR (RTL-SDR)：** 对于 RTL-SDR 和其他限制在 2-3 MHz 带宽的 SDR，请使用 `-c 1625500000 -r 2400000` 以将中心对准振铃警报和单工信道 (1624.3-1626.7 MHz)。这会捕获网络地图所需的 IRA 帧。默认的 1622 MHz 中心针对宽带接收机进行了优化，将振铃警报信道置于窄带捕获范围之外。
**阈值：** 16 dB（默认）平衡了灵敏度和误报。较低的值（14 dB）会以更多噪声为代价捕获较弱的突发。较高的值（18-20 dB）更具选择性，但可能会遗漏边缘信号。
## SDR 硬件
任何能调谐到 L 波段 (1616-1626.5 MHz) 且采样率在 2 MHz 或以上的 SDR 都可以使用。经过测试的硬件：
| SDR | ADC | 最大速率 | 备注 |
|-----|-----|----------|-------|
| Ettus USRP B210 | 12-bit | 56 MHz | 最佳灵敏度，双通道 |
| HackRF One | 8-bit | 20 MHz | 广泛可用，性能良好 |
| BladeRF | 12-bit | 40 MHz | 良好的灵敏度 |
| SDRplay RSPdx/RSP1A/RSP1B | 14-bit | 10 MHz | 原生 API，天线 B 上有偏置供电 (RSPdx/RSP2) |
| RTL-SDR (通过 SoapySDR) | 8-bit | 2.4 MHz | 带宽有限，但可用 |
| Airspy, LimeSDR 等 | 不定 | 不定 | 通过 SoapySDR |
## 时钟和时间源
为了提高多普勒定位的准确性，具有外部参考输入的 SDR 可以配置为使用受控时钟和/或 GPS 同步时间戳。
```
# 带 Ettus GPSDO 模块的 USRP（驯服 10 MHz + GPS 时间）
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --clock-source gpsdo --time-source gpsdo --position
# 带外部 GPSDO 提供 10 MHz REF IN + PPS IN 的 USRP
./iridium-sniffer -i usrp-B210-SERIAL --clock-source external --time-source external --position
# 带外部 10 MHz 参考时钟的 bladeRF（驯服板载 VCTCXO）
./iridium-sniffer -i bladerf0 --clock-source external
# 带 1 PPS 参考时钟的 bladeRF（GPSDO 模式）
./iridium-sniffer -i bladerf0 --clock-source gpsdo
```
| 源 | USRP | bladeRF | SoapySDR |
|--------|------|---------|----------|
| `internal` (默认) | 板载振荡器 | 板载 VCTCXO | 设备默认 |
| `external` | 10 MHz REF IN SMA | VCTCXO tamer (10 MHz) | `setClockSource("external")` |
| `gpsdo` | Ettus GPSDO 模块 | VCTCXO tamer (1 PPS) | `setClockSource("gpsdo")` |
当 `--time-source` 设置为 `external` 或 `gpsdo` 时，将使用来自 SDR 的硬件时间戳进行突发定时，而不是主机系统时钟。这消除了操作系统调度抖动和时钟漂移，为多普勒定位提供了亚微秒的突发到达时间。
当未指定时钟/时间源时，其行为与以前的版本相同——不会进行额外的 API 调用。
## GPU 加速
GPU 加速将突发检测 FFT 卸载到 GPU 上。信号处理管道的其余部分（下变频、解调）无论在何种情况下都在 CPU 上运行。
| 平台 | 后端 | 备注 |
|----------|---------|-------|
| NVIDIA | OpenCL | 完整的 GPU 管道，性能最佳 |
| AMD | OpenCL | ROCm 或 Mesa 驱动程序 |
| Intel 集成显卡 | OpenCL | 通过 NEO 或 Beignet |
| Raspberry Pi 5 | Vulkan | V3D 通过验证，但无法维持批量 FFT 吞吐量；使用 `--no-gpu` |
| 无 GPU | CPU | FFTW 回退，在 x86 上能很好地处理 10 MHz；ARM 需要预先生成的 wisdom（见上文）|
在 10 MHz 的快速 x86 CPU 上，CPU FFTW 路径可以轻松应对。GPU 加速对于桌面/笔记本电脑系统上的连续实时捕获最有益。启动验证测试通过使用已知输入运行测试 FFT 来验证 GPU 的正确性。
在运行时可以使用 `--no-gpu` 禁用这两个后端。
## 输出格式
标准输出产生 iridium-toolkit RAW 格式：
```
RAW: i-10-t1 0000442.4080 1624960925 N:10.77-71.83 I:00000003560 50% 0.11738 179 001100011011...
```
字段为：文件信息、时间戳、频率、幅度和噪声基底、突发 ID (B)、置信度 (%)、信号级别 (L)、载荷符号计数和 解调比特。
### 信号级别
`N:` 字段包含由符号分隔的两个值：**幅度** 和 **噪声基底**，均以 dB 为单位。
- **幅度** (`10*log10(burst_power / baseline)`) 测量突发在 FFT 中高出平均噪声基底的程度。这是一个类似于信噪比 (SNR) 的比率，而不是绝对功率电平。
- **噪声基底** 以 dBFS/Hz 为单位——即突发频率处的平均基线功率谱密度。
幅度计算等同于 gr-iridium 的方法（两者都测量相对于基线的突发功率）。然而，增益设置、采样率、FFT 大小和阈值的差异将改变检测到的突发和报告的值。如果信号级别看起来低于预期，请首先检查增益设置——`--soapy-gain-element` 或特定于设备的增益标志允许微调各个增益级。
`信号级别` 字段（例如 `0.11738`）是线性尺度的原始突发幅度，与 dB 幅度分开。
此输出直接由 [iridium-toolkit](https://github.com/muccc/iridium-toolkit) 用于高层协议解码，包括 ACARS、SBD 消息、寻呼机数据、语音和卫星遥测。
stderr 每秒显示一次状态行，其格式与 gr-iridium 相同，因此现有的监控脚本无需更改即可工作。
## 架构
有关信号处理管道、线程模型、帧解码器内部结构和解调优化历史的设计文档，请参见 [ARCHITECTURE.md](ARCHITECTURE.md)。
## 许可证
GNU General Public License v3.0 或更高版本。请参见 [LICENSE](LICENSE)。
## 致谢
本项目建立在几个开源项目的工作基础之上：
- 由 Sec 和 schneider42 (muccc) 开发的 [gr-iridium](https://github.com/muccc/gr-iridium) (GPL-3.0-or-later) -- 用于突发检测、下变频和 QPSK 解调的信号处理算法是 gr-iridium GNU Radio 模块的净室 C 语言移植
- 由 Mike Ryan / ICE9 Consulting LLC 开发的 [ice9-bluetooth-sniffer](https://github.com/mikeryan/ice9-bluetooth-sniffer) (GPL-2.0) -- SDR 后端抽象、构建系统和线程基础设施改编自该项目
- 由 Dmitrii Tolmachev 开发的 [VkFFT](https://github.com/DTolm/VkFFT) (MIT) -- 用于 OpenCL 和 Vulkan 突发检测的仅头文件 GPU FFT 库
- 由 Sec 和 schneider42 开发的 [iridium-toolkit](https://github.com/muccc/iridium-toolkit) (BSD-2-Clause) -- 下游帧解析器和重组器，以及 BCH 纠错和解交织算法的参考实现
- 由 Tomasz Lemiech (szpajder) 开发的 [libacars](https://github.com/szpajder/libacars) (MIT) -- 用于 ACARS 消息中 ARINC-622、ADS-C 和 CPDLC 解码的可选依赖项
标签：ACARS, ADS-C, BladeRF, CPDLC, GSMTAP, HackRF, Iridium, OpenCL, Raspberry Pi, SBD, SDR, SDRplay, SoapySDR, USRP, Veh, Web地图, Wireshark, 信号处理, 信号检测, 信号解调, 内存执行, 卫星通信, 句柄查看, 客户端加密, 嵌入式, 开源, 数据捕获, 无线窃听, 航空通信, 软件定义无线电, 铱星