WiFi信号方向探知フェーズドアレイプロジェクトで知られるESPARGOSチームは、最近、いくつかのESP32マイクロコントローラーチップに、標準のWiFiおよびBluetooth機能をバイパスして、無線フロントエンドから直接raw IQ（同位相および直交位相）ベースバンドサンプルをキャプチャできる未文書化された機能があることを発見しました。この機能により、外部RFハードウェアを必要とせずにESP32を内部ソフトウェア無線として動作させることができ、一般的な2ドルのWiFiモジュールを基本的なスペクトラムアナライザーに変えることができます。
彼らの発見によると、異なるESP32モデルではサポートされる周波数範囲が異なります：ほとんどのモデルは2.2～2.7GHzをカバーし、ESP32-C5は4.8～6.0GHzまで拡張されます。これらのチップはモデルによって異なりますが、概ね13～54MHzのアナログ帯域幅で、最大80百万サンプル毎秒（MS/s）のサンプリングレートを達成できます。ただし、汎用PC接続SDRとして使用する場合、出力帯域幅が連続データ転送には不十分であり、ほとんどのESP32ベースのシステムはデータスナップショットのエクスポートのみに限定されます。この制限により、PCに接続しているときはリアルタイムのデモジュレーションまたは連続ラジオ信号のデコードよりも、主にスペクトラムアナライザーとして機能します。ただし例外として、より新しいESP32-S31モデルはギガビットイーサネットインターフェースを備えており、最大16 MS/sでIQデータを連続ストリーミングでき、GNU Radioやgqrxとの統合を目的としたSoapySDRドライバーの開発が進行中です。
この画像は、ESP32-S31モデルがSDR++などのSDRアプリケーションでの使用のためにPCにIQデータを連続ストリーミングできる能力を示しています。
独立したプロジェクトでは補完的なアプローチが示されています：Redditユーザーのh0m3us3r氏の設計は、FPGAをUSB3フロントエンドとして使用し、PCにraw IQデータを連続ストリーミングして完全なデモジュレーション/デコードを可能にしていますが、初期バージョンではFPGAクロックの問題による位相ノイズが発生していました。これは後にESP32のクリスタルを参照クロックとして使用することで解決されました。もう一つのプロジェクトC5VRXは、未文書化されたIQストリームを利用してオンボードでの信号サンプリングとアナログコンポジットビデオへのデモジュレーションを行うことで、ESP32-C5を5.8GHzのリアルタイムFPVビデオ受信機に転用しています。これらの発見は超低コストSDRアプリケーションへの期待を高めますが、依然として重要な技術的ハードルが残っています。それは、機能が未文書化であるため（将来のファームウェアで変更または削除される可能性がある）、位相ノイズ、DCオフセット、イメージリジェクションといった課題（これらは通常、目的別に構築されたSDRハードウェアで管理されます）、そして安定した広帯域受信を達成するためのさらなるソフトウェア開発の必要性です。