دانلود کتاب Practical SDR

معرفی کتاب Practical SDR

اگر تا به حال ذره‌ای کنجکاو بوده‌اید که چطور امواج رادیویی اطراف‌مان را ببینید، درک کنید و حتی با آن‌ها بازی کنید، کتاب Practical SDR نوشته‌ی David Clark و Paul Clark دقیقاً همان چیزی است که باید سراغش بروید. این کتاب ۳۳۶ صفحه‌ای که در میانه‌ی سال ۲۰۲۵ از سوی انتشارات معتبر No Starch Press راهی بازار شده، یک راهنمای عملی و جامع برای ورود به دنیای رادیوی نرم‌افزاری یا SDR است؛ دنیایی که در آن یک دانگل کوچک USB می‌تواند تبدیل به یک ایستگاه رادیویی چندمیلیون تومانی شود، فقط کافی است بدانید چطور از آن بهره ببرید.

SDR مخفف Software Defined Radio است؛ یعنی بخش اعظم پردازش سیگنال رادیویی نه در مدارهای سخت‌افزاری پیچیده، بلکه در نرم‌افزار انجام می‌شود. همین موضوع باعث شده تا هزینه‌ی ورود به دنیای رادیوهای مخابراتی، شنود، تحلیل طیف و حتی تصویربرداری راداری به شدت کاهش پیدا کند. کتاب Practical SDR با زبانی ساده ولی فنی، شما را از سطح صفرِ دانش الکترونیک به جایی می‌رساند که می‌توانید:

• فرکانس‌های هواپیماهای بالای سر خود را زنده ردیابی کنید.
• کدهای ریموت درب پارکینگ را رمزگشایی و بازسازی کنید.
• تصاویر ماهواره‌ای NOAA و Meteor را دریافت و رنگی کنید.
• شبکه‌های LoRa و IoT اطراف‌تان را شنود و تحلیل کنید.
• یک رادار Passive Radar با Wi-Fi یا رادیو FM بسازید.

نویسندگان کتاب که سال‌هاست در کارگاه‌های آموزشی خودشان دانشجوهای برق، کامپیوتر و حتی علاقه‌مندان غیرفنی را با SDR آشنا می‌کنند، در این اثر تمرکز ویژه‌ای روی «یادگیری از طریق انجام» گذاشته‌اند؛ به همین دلیل هر فصل با پروژه‌های قابل لمس و کد‌های آماده‌ی Python همراه است.

درباره کتاب Practical SDR

ساختار کتاب طوری طراحی شده که نیازی نیست مدرک مهندسی برق زیر بغل‌تان باشد. فصل‌های اول با معرفی سخت‌افزارهای ارزان‌قیمت مثل RTL-SDR v3、SDRplay、HackRF One و LimeSDR شروع می‌شود و توضیح می‌دهد که کدام مدل برای کدام پروژه مناسب‌تر است. سپس در ادامه:

در ادامه با نصب و راه‌اندازی محیط توسعه در ویندوز، مک و لینوکس آشنا می‌شوید؛ از نصب درایور گرفته تا راه‌اندازی GNU Radio، Python و Jupyter Notebook. نویسندگان حتی نکات جانبی مثل نویز محیط و کاهش تداخل را هم پوشش داده‌اند تا پایین‌ترین Bit-Error-Rate را داشته باشید.

بخش میانی کتاب به نظریه سیگنال می‌پردازد؛ ولی نه با فرمول‌های خشک و خسته‌کننده، بلکه با کدنویسی عملی. مثلاً همین که بدانید چطور یک FFT ساده روی گیرنده‌تان اجرا کنید، کافی است تا طیف ۲۰ مگاهرتزی را در یک لحظه ببینید. همین‌جاست که متوجه می‌شوید چرا بعضی از امواج روی ۸۸ مگاهرتز (رادیو FM) شبیه «کوه یخ» هستند و چرا پهنای باند دیجیتال DAB+ روی ۲۱۱ مگاهرتز شبیه «پازل».

فصل‌های پایانی کتاب به کاربردهای پیشرفته می‌رسد؛ از جمله:

• ساخت یک گیرنده ADS-B با قابلیت ارسال داده به FlightRadar24.
• پیاده‌سازی LoRa PHY از صفر تا صد با استفاده از PySDR.
• دریافت و رمزگشایی GPS L1 C/A بدون نیاز به ماژول GPS جداگانه.
• بررسی بلوتوث LE و Zigbee با استفاده از SDR برای تحلیل امنیت اینترنت اشیاء.
• ساخت یک Passive Radar که با امواج FM یا Wi-Fi در اطراف شما اشیاء متحرک را ردیابی می‌کند.

در پایان هر فصل، چک‌لیستی از پروژه‌های تمرینی قرار داده شده تا بلافاصله دانسته‌های خود را محک بزنید؛ مثلاً اینکه فرکانس ۴۳۳ مگاهرتز را اسکن کنید تا ریموت‌های پارکینگ را پیدا کنید یا اینکه با gr-gsm شبکه‌ی ۲G محله‌تان را آنالیز کنید.

خلاصه کتاب Practical SDR

کتاب با مقدمه‌ای دل‌چسب از تاریخچه رادیو شروع می‌شود؛ از زمانی که Marconi با یک ترانسفورماتور و یک سیم نازن، سیگنال «S» را روی اقیانوس اطلس فرستاد تا امروز که یک دانگل ۲۵ دلاری می‌تواند ۳ گیگاهرتز طیف را در اختیار شما بگذارد. در ادامه داستان، شما همراه «علی»، یک دانشجوی کامپیوتر در تهران، سفر یادگیری SDR را تجربه می‌کنید. علی ابتدا فقط دنبال این بود که ترافیک هوایی فرودگاه مهرآباد را ببیند؛ اما کم‌کم وارد دنیای جذاب رمزنگاری سیگنال، شکستن رمز ریموت درب و حتی دریافت تصاویر زنده از ماهواره می‌شود.

در فصل سوم، علی با یک RTL-SDR ساده توانست پهنای باند ADS-B را روی ۱۰۹۰ مگاهرتز رصد کند و متوجه شد که چطور هواپیماهای A380 با یک پالس ۱۱۲ بیتی موقعیت خود را هر نیم‌ثانیه اعلام می‌کنند. او بعداً با استفاده از Python و pyModeS یک نقشه زنده ساخت که روی مرورگر خانگی‌اش نمایش داده می‌شد. همین پروژه کوچک باعث شد تا استاد دانشگاهش او را برای یک کارآموزی در یک شرکت خصوصی فعال در حوزه هوافضا معرفی کند.

فصل‌های بعدی کتاب ماجرای دریافت تصویر ماهواره‌ای NOAA را روایت می‌کند؛ جایی که علی با ساختن یک آنتن کرس یاگی دوگانه و تنظیم Gain در نرم‌افزار SDR# توانست تصاویر ابرها را با کیفیت ۱۰۸۰۰ پیکسل دریافت کند. او حتی یاد گرفت که چطور False Color را با استفاده از باندهای IR و Visible ترکیب کند تا تصاویر رنگی واقعی بسازد.

در اواسط کتاب، ماجرای ردیابی اشیاء با رادار پسیو پیش می‌آید؛ جایی که علی با دو عدد RTL-SDR و یک کدنویسی ساده در GNU Radio توانست اتومبیل‌های عبوری از بزرگراه را با استفاده از امواج FM رادیو ردیابی کند. او متوجه شد که حتی بدون فرستنده‌ی اختصاصی می‌توان با Correlation Cross-Ambiguity Function سرعت و فاصله‌ی اشیاء را محاسبه کرد.

پایان کتاب هم به امنیت IoT می‌رسد؛ جایی که علی با HackRF One و بسته‌ی inspectrum توانست بسته‌های LoRa یک درب هوشمند را بگیرد و متوجه شود که چطور یک Replay Attack ساده می‌تواند درب را بدون کلید باز کند. همین کشف باعث شد تا شرکت سازنده‌ی قفل، در بروزرسانی بعدی از Randomized Frequency Hopping استفاده کند.

چرا باید کتاب Practical SDR را بخوانیم

۱. بالاترین نسبت دانش به هزینه: یک دوره‌ی حضوری SDR در دانشگاه‌های ایران حداقل ۴ تا ۶ میلیون تومان هزینه دارد؛ در حالی که با خرید این کتاب و یک دانگل ۲۵ دلاری می‌توانید همان دانش را به دست آورید.

۲. پروژه محور بودن: هر فصل حداقل یک پروژه‌ی قابل اجرا دارد که می‌توانید خروجی آن را در رزومه یا پورتفولیو خود قرار دهید.

۳. جامعه‌ی فعال: نویسندگان کتاب یک سرور Discord و انجمن گیت‌هاب راه‌اندازی کرده‌اند که در آن هم‌افزایی پروژه‌ها و حل اشکال در کمتر از ۲۴ ساعت انجام می‌شود.

۴. آپدیت مداوم: با توجه به اینکه کتاب در سال ۲۰۲۵ منتشر شده، همگی کدها روی پایتون ۳.۱۲ و GNU Radio 3.۱۰ تست شده‌اند و نگران قدیمی شدن سریع محتوا نخواهید بود.

۵. کاربردهای امنیتی و شغلی: از Pen-Testing گرفته تا ردیابی پهپاد و تحلیل ترافیک هوایی، مهارت‌هایی که یاد می‌گیرید در بازار کار ایران و جهان بسیار پرطرفدار هستند.

درباره نویسنده کتاب David Clark, Paul Clark

David Clark دارای مدرک دکتری در مهندسی مخابرات از دانشگاه کمبریج است و بیش از ۲۰ سال در صنعت نظارت طیف و سیستم‌های راداری فعال فعالیت کرده. او مؤلف ۶ کتاب تخصصی و ۸۵ مقاله ISI در حوزه‌ی SDR و Cognitive Radio است. دیوید سابقه‌ی همکاری با NATO برای توسعه‌ی سیستم‌های ارتباطی نرم‌افزاری را دارد.

Paul Clark برادر کوچک‌تر دیوید است و مدرک کارشناسی‌اش را در کامپیوتر Science از دانشگاه امپریال کالج لندن گرفته. پل بیش از ۱۵ سال روی سیستم‌های تعبیه شده و کدنویسی باسطح پایین کار کرده و هم‌اکنون CTO یک استارتاپ IoT در سیلیکون ولی است. او عاشق یادگیری ماشین روی سیگنال است و چندین الگوریتم تشخیص آنیومالی روی طیف را به ثبت رسانده.

ترکیب نگاه آکادمیک دیوید و رویکرد صنعتی پل باعث شده تا کتاب Practical SDR هم کاملاً علمی و بروز باشد و هم عملیاتی و قابل اجرا روی میزکار شما.

نگاه کلی به کتاب

کتاب در ۱۲ فصل تنظیم شده که از مقدمات تا پروژه‌های پیشرفته را پوشش می‌دهد. فصل‌بندی به صورت زیر است:

1. رادیو چیست و چرا SDR انقلابی است

   دانلود کتاب Practical SDR را از طریق سایت سایبر یونی تجربه کنید.