A measurement equipment with the purpose of measuring the radiation pattern of antennas in the frequency interval 30-300 MHz was constructed. To perform the necessary measurements the equipment needs to be mounted on a UAV, a necessity that demands a low weight from the measurement equipment. These kinds of measurements are today done with equipment that is mounted on helicopters, making the equipment smaller and fitting it on an UAV will save cost for the persons or companies that need to utilize this service. To ensure that the system is easy to use for anyone who wants to characterize an antenna efforts were made to make the software application user friendly. The system visualizes measurement results in 2D diagrams that are simple to analyze. Since the equipment has size restrictions the computer in the system needs to be small and light. The single board computer used has computational limitations and therefore the digital signal processing must be carefully designed to both be fast and generate good measurement data. To verify the performance of the system tests and theoretical simulations where performed and compared. The tests were performed both in an echo free antenna chamber and in realistic outdoor environments with an UAV. The finished system performed well and the measurement results showed clear similarities with the theoretical simulations. The outdoor environment clearly influences the shape of an antennas radiation pattern and the need to characterize antennas in a realistic environment became clear.

This bachelor thesis explores the threat of Stingrays, fake cell towers, to the mobile network. The increasing availability of open-source technology and hardware has made it easier to build Stingrays. Stingrays can threaten the privacy and security of individuals and their devices, making it critical to understand the effectiveness and practicalities of the attack. This study evaluates the feasibility and the practical danger of Stingrays using open-source software and available hardware, filling a gap in research on the subject. First, a literature study was made to understand the mobile network, security vulnerabilities and existing countermeasures to achieve this. Thereon, a Stingray was constructed, and attacks were simulated with different settings and scenarios to determine their practical and effective use. The results show the possibility of Stingray attacks with the mentioned equipment, but underline the need for a more advanced system for real-world attacks. / Denna kandidatuppsats utforskar hotet från Stingrays, falska mobiltorn, på mobilnätet. Den ökande tillgängligheten av öppen-källkod teknologi och hårdvara har gjort det lättare att bygga Stingrays. Stingrays kan hota integriteten och säkerheten av individer och deras enheter, vilket gör det avgörande att förstå effektiviteten och praktikaliteter av attacken. Studiens mål är att utvärdera möjligheten och den praktiska faran med Stingrays genom att använda programvara med öppen källkod och tillgänglig hårdvara, vilket fyller en lucka i forskning inom ämnet. Först gjordes en litteraturstudie för att förstå mobila nätverket, säkerhetssårbarheter och befintliga motåtgärder för att uppnå detta. Därefter konstruerade vi en Stingray och simulerade attacker med olika inställningar och i olika scenarier för att avgöra deras praktiska och effektiva användning. Resultaten visar möjligheten av Stingray-attacker med den nämnda utrustningen men understryker behovet av ett mer advancerat system för verkliga attacker.

The Internet of Things holds great promises for the future. In the smart cities of tomorrow, wireless connectivity of everyday objects is deemed essential in ensuring efficient and sustainable use of vital, yet limited resources such as water, electricity and food. However, radio communication at the required scale does not come easily. Bandwidth is yet another limited resource that must be used efficiently so that wireless infrastructure for different IoT applications can coexist. Keeping up with the digitalization of modern society is difficult for wireless researchers and developers. The Software-Defined Radio (SDR) is a technology that allows swift prototyping and development of wireless systems by moving traditional hardware-based radio building blocks into the software domain. For developers looking to be on the bleeding edge of wireless technology, and thus keep up with the rapid digitalization, the SDR is a must. Many SDR systems consist of a radio peripheral that handles tasks such as amplification, AD/DA-conversion and resampling that are common to all wireless communication systems. The application-specific work is done in software at the baseband or an intermediate frequency by a host PC connected to the peripheral. That may include PHY-related processing such as the use of a specific modulation scheme as well as higher-layer tasks such as switching. While this setup does provide great flexibility and ease-of-use, it is not without its drawbacks. Many communication protocols specify a so-called round-trip time and devices wishing to adhere to the protocol must be able to respond to any transmission within that time. The link between the host and the peripheral is a major cause of latency and limits the use of many software-defined radio systems to proof-of-concept implementations and early prototyping since it prevents the round-trip time from being fulfilled. Overcoming the latency in the link would allow the flexibility of SDRs to be brought into field applications.This thesis aims to offload the link between the host PC and the radio peripheral in a typical SDR system. Selected parts IEEE 802.15.4, a wireless standard designed for IoT applications, were implemented by using unused programmable logic aboard the peripheral as a co-processor in order to reduce the amount of data that gets sent on the link. Frame success rate and round-trip time measurements were made and compared to measurements from a reference design without any co-processing in the radio peripheral. The co-processing greatly reduced traffic on the link while achieving a similar frame success rate as the reference design. In terms of round-trip time, the co-processing actually caused the latency to increase. Furthermore, the measurements from the coprocessing system showed a counter-intuitive behavior where the round-trip time decreased as the rate of the generated test frames increased. This unusual behavior is most likely due to internal buffer mechanisms of the operating system on the host PC. Further investigation is required in order to bring down the response time to a level more suitable for field applications. / Sakernas Internet, The Internet of Things (IoT), utlovar stora saker inom en snar framtid. I morgondagens smarta städer är trådlös uppkoppling av vardagliga ting en viktig komponent för effektiv och hållbar användning av begränsade resurser såsom vatten, elektricitet och mat. Desvärre är radiokommunikation i den skala som krävs en tuff utmaning. Bandbredd är ytterligare en begränsad resurs som måste användas effektivt så att trådlös infrastruktur för olika IoTapplikationer kan samexistera. Att hänga med i takten för det moderna samhällets digitalisering är svårt för forskare och utvecklare inom trådlösa system. Den mjukvarudefinierade radion, Software-Defined Radio (SDR), är en teknik som möjliggör smidig utveckling av trådlösa system. Grunden i tekniken är att flytta traditionella hårdvarubaserade byggblock för radio in i mjukvarudomänen. För utvecklare som vill befinna sig i framkanten för trådlösa system, och på så vis hålla takt med den snabba digitaliseringen, är SDR ett måste. Många SDR system består av en extern radiomodul som hanterar sådant som är gemensamt för de flesta trådlösa system, exempelvis förstärkning, AD/DA-omvandling och omsampling. Applikationsspecifik funktionalitet sköts av mjukvara i basbandet eller på en mellanfrekvens där mjukvaran körs på en PC. Ett SDR-system bestående av en PC med en extern radiomodul ger användaren stor flexibilitet men det har sina brister. Många kommunikationsprotokoll anger en så kallad Round-Trip Time (RTT). Enheter som strävar efter att följa protokollet måste kunna svara på alla meddelanden inom den tiden som angetts som RTT. Länken mellan PC:n och radiomodulen är en stor bidragare till fördröjningar och begränsar användandet av SDR till konceptuella tester och tidiga prototyper efter som fördröjningarna oftar innebär ett brott mot protokollets RTT. Om problemet med fördröjningar kan undvikas skulle SDR kunna användas i fältapplikationer med all den flexibilitet som SDR innebär och därmed bli ett kraftfullt utvecklingsverktyg för forskare och utvecklare inom området.Det här arbetet avser att avlasta länken mellan PC:n och radiomodulen i ett typiskt SDR system. Utvalda delar av IEEE 802.15.4, en standard för trådlös kommunikation inom IoT, implementerades med hjälp av programmerbar logik på USRP:n så att de flesta samplingarna konsumeras innan länken. Antalet framgångsrikt mottagna ramar samt RTT mättes och jämfördes med en referensdesign där samtliga beräkningar hanteras av PC:n. Användandet av den programmerbara logiken ledde till mycket reducerade datamängder på länken utan nämnvärd förändring i antalet framgångsrikt mottagna ramar jämfört med referensdesignen. Dock, vart fördröjningarna i systemet större när den programmerbara logiken användes. Dessutom visade systemet ett oväntat beteende där fördröjningen minskade under när trycket från den trådlösa trafiken ökade. Detta märkliga beteende beror högst troligt på interna buffermekanismer i operativsystemet i PC:n. Fortsatt utredning krävs innan fördröjningarna kan reduceras till en nivå som passar för fältapplikationer.

The increasing threat of Global Navigation Satellite System (GNSS) spoofing attacks necessitates the development of robust defense mechanisms and the testing of potential vulnerabilities. In this project, we present the development and testing of an ultraportable Global Positioning System (GPS) spoofer using an Software Defined Radio (SDR) platform, BladeRF. The spoofer enables users to initiate synchronous spoofing attacks with kilobyte-level files, facilitating synchronous attacks. The project comprises two primary components: an acquisition block based on a serial-search algorithm and a GPS signal simulator. The design emphasizes module reuse, allowing for cost-effective implementation on a relatively small and affordable Field Programmable Gate Arrays (FPGA). This project provides a foundation for both GPS spoofing research and defense algorithm testing, proving the ease of developing a spoofer. / Det ökade hotet från GNSS-förfalskningsattacker kräver utveckling av robusta försvarsmekanismer och testning av potentiella sårbarheter. I det här projektet presenterar vi utvecklingen och testningen av en ultraportabel GPSförfalskare med hjälp av en mjukvarudefinierad radio, BladeRF. Förfalskaren möjliggör att användare kan initiera synkrona förfalskningsattacker med kilobytenivåfiler, vilket underlättar synkrona attacker. Projektet består av två primära komponenter: en samplingsblock baserad på en sekventiell sökalgoritm och en GPS-signalsimulator. Designen betonar återanvändning av moduler, vilket möjliggör kostnadseffektiv implementering på en relativt liten och prisvärd FPGA. Detta projekt ger en grund för både forskning om GPS-förfalskning och testning av försvarsalgoritmer och visar på enkelheten att utveckla en förfalskare.