多个项目挖掘出 ESP32 微控制器隐藏的 SDR 能力

2025年，我们曾[报道](https://www.rtl-sdr.com/espargos-an-esp32-phased-array-for-seeing-wifi/)过 ESPARGOS 项目。它由多个贴片天线组成的相控阵列构成，每个天线都连接到一个 ESP32 WiFi 微控制器。ESPARGOS 能够判断 WiFi 信号的到达方向，并生成实时的增强现实热力图。 最近，ESPARGOS 团队[发现](https://espargos.net/espsdr/)了一个令人兴奋的未记录特性：多个 ESP32 芯片允许固件绕过固定的 WiFi 和蓝牙功能，转而捕获原始 IQ 基带采样数据。这意味着，多种 ESP32 型号现可作为内部 SDR 使用，覆盖 2.2–2.7 GHz 频段；其中 ESP32-C5 还额外支持 4.8–6.0 GHz 频段。根据具体芯片不同，采样率最高可达 80 MS/s，模拟带宽约为 13–54 MHz。 不过，若作为通用 PC 连接式 SDR 使用，其输出带宽不足以支持实时数据流，只能将数据快照导出至 PC。因此，该 SDR 仅能用作频谱分析仪，无法仅靠 ESP32 完成连续无线电数据的解调或解码。例外是新发布的 ESP32-S31，它可通过千兆以太网接口以最高 16 MS/s 速率连续流式传输数据，支持 GNU Radio 和 gqrx 的 SoapySDR 驱动程序即将推出。如果想亲自尝试，ESP-WebSDR 页面允许你直接在浏览器中将固件刷入大多数 ESP32 开发板，并查看实时频谱和水星图。 此外，ESPARGOS 指出，其硬件现在也能捕获相位相干的 IQ 采样。这意味着 ESPARGOS 不再局限于 WiFi 和蓝牙信号，现可对 2.4 GHz 频段内的任意信号执行测向功能。团队还表示，相位相干的发射也是可行的，但他们目前未实现该功能，以避免被滥用。 与此同时，似乎还有其他至少两个独立项目也几乎在同一时间发现了相同或类似的特性，尽管它们旨在解决不同的问题。

在 Reddit 上，用户 /u/h0m3us3r 也发现了同样的特性，并于 9 月 26 日将其上传至 GitHub。他录制了一段视频，展示 ESP32-S3 如何作为 SDR 工作，其中 FPGA 充当 USB3 前端。与 ESPARGOS 不同，h0m3us3r 的项目通过 FPGA 将原始 IQ 数据持续流式传输到 PC，而非以快照形式传输，因此理论上可以在 PC 端完成完整的解调/解码。不过，目前的原型机使用 FPGA 为 ESP32 提供时钟，导致相噪表现较差。若能解决时钟同步问题，ESP32 搭配 FPGA 或许能打造出一款标准的通用 SDR，就像 RTL-SDR 那样，但工作频段可达 2.2–2.8 GHz，带宽最高达 80 MHz。

另一个似乎利用了类似发现的项目是 C5VRX，最早于 8 月 13 日上传至 GitHub。C5VRX 使用 ESP32-C5 作为 5.8 GHz 实时 FPV 视频接收器。虽然该项目似乎采用不同的机制，但结果类似：它利用 ESP32 上未公开的 IQ 数据流对 FPV 信号进行采样并在板载解调，通过简单的电阻 DAC 输出模拟复合视频。该项目仍在开发中，在远距离下尚无法稳定工作。