Прывітанне, Хабр.
В былі апісаны некаторыя сігналы, якія можна прыняць на доўгіх і кароткіх хвалях. Не меней цікавым з'яўляецца дыяпазон УКХ, на якім таксама можна знайсці сёе-тое цікавае.
Як і ў першай частцы, будуць разгледжаны тыя сігналы, якія можна самастойна дэкадаваць з дапамогай кампутара. Каму цікава, як гэта працуе, працяг пад катом.
У першай частцы мы выкарыстоўвалі галандскі для прыёму доўгіх і кароткіх хваль. На жаль, на УКХ аналагічных сэрвісаў няма - дыяпазон частот занадта вялікі. Таму жадаючым паўтарыць апісаныя ніжэй эксперыменты давядзецца абзавесціся ўласным прымачом, з самых танных можна адзначыць , які можна набыць за 30 $. Такі прымач пакрывае дыяпазон да 1.7Ггц, усё ніжэйапісаныя сігналы прыняты менавіта на яго.
Такім чынам, прыступім. Як і ў першай частцы, сігналы будзем разглядаць па ўзрастанні частаты.
FM-радыё
Само FM-радыё ці наўрад кагосьці здзівіць, нас жа ў ім будзе цікавіць RDS. Наяўнасць RDS (Radio Data System) забяспечвае перадачу лічбавых дадзеных "унутры" FM-сігналу. Спектр сігналу FM-станцыі пасля дэмадуляцыі выглядае так:
На частаце 19КГц размешчаны пілот-тон, а на яго патроенай частаце 57КГц перадаецца сігнал RDS. На асцылаграме, калі вывесці абодва сігналу разам, гэта выглядае прыкладна так:
C дапамогай фазавай мадуляцыі тут закадаваны нізкачашчынны сігнал з частатой 1187.5Гц (дарэчы, частата 1187.5Гц таксама абраная не выпадкова – гэта частата 19КГц пілот-тоны, падзеленая на 16). Далей, пасля пабітавага дэкадавання, расшыфроўваюцца пакеты дадзеных, тыпаў якіх даволі шмат - акрамя тэксту, могуць перадавацца напрыклад, альтэрнатыўныя частоты вяшчання радыёстанцыі, і пры ўездзе ў іншую вобласць прымач можа аўтаматычна наладзіцца на новую частату.
Прыняць RDS-дадзеныя мясцовых станцый можна з дапамогай праграмы . Яе можна падлучыць праз HDSDR, калі абраць мадуляцыю FM, шырыню сігналу 120КГц і бітрэйт 192КГц, як паказана на малюнку.
Затым дастаткова перанакіраваць сігнал з дапамогай Virtual Audio Cable з HDSDR на RDS Spy (у наладах VAC таксама трэба паказаць бітрэйт 192КГц). Калі ўсё было зроблена правільна, мы ўбачым усю інфармацыю аб RDS, значна больш, чым пакажа звычайны бытавы радыёпрымач:
Акрамя FM, дарэчы можна дэкадаваць і DAB+, пра гэта была . У Расіі ён пакуль не працуе, але ў іншых краінах можа быць актуальна.
Авіядыяпазон
Так гістарычна склалася, што ў авіяцыі выкарыстоўваецца амплітудная мадуляцыя (АМ) і частотны дыяпазон 118-137Мгц. Перамовы пілотаў і дыспетчараў ніяк не зашыфраваны, і прыняць іх можа любы ахвочы. Гадоў 20 таму для гэтага "перацягвалі" звычайныя танныя кітайскія радыёпрымачы - досыць было рассунуць шпулькі гетэрадзіна, і дыяпазон ссоўваўся, калі павязе то ў бок больш высокіх частот. Якія цікавяцца "лічбавай археалогіяй" могуць пачытаць абмеркаванне за 2004 год. Пазней кітайскія вытворцы пайшлі насустрач карыстальнікам, і проста дадалі дыяпазон Air у прымачы (у каментарах да першай часткі рэкамендавалі Tecsun PL-660 ці PL-680). Але зразумела, выкарыстанне больш спецыялізаваных прылад (напрыклад, прымачоў AOR, Icom) больш пераважна – яны маюць шумодав (гук выключаецца калі няма сігналу і няма сталага шыпення) і больш высокую хуткасць перабору частот.
Кожны буйны аэрапорт выкарыстоўвае даволі шмат частот, вось для прыкладу, частоты аэрапорта Пулкава, узятыя з сайта radioscanner:
Дарэчы, паслухаць трансляцыі перамоваў з розных расійскіх гарадоў (Масква, С-Пб, Чэлябінск і некаторыя іншыя) можна анлайн на .
Для нас у авіядыяпазоне цікавы лічбавы пратакол. (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Яго сігналы перадаюцца на частотах 131.525 і 131.725МГц (еўрапейскі стандарт, частоты розных рэгіёнаў ). Гэта лічбавыя пасылкі з бітрэйтам 2400 ці 1200bps, з дапамогай такой сістэмы пілоты могуць абменьвацца паведамленнямі з дыспетчарам. Для дэкадавання ў MultiPSK трэба наладзіцца на сігнал у рэжыме АМ (патрэбен SDR-прымач, т.к. шырыня паласы сігналу больш 5Кгц) і перанакіраваць гук з дапамогай Virtual Audio Card.
Вынік паказаны на скрыншоце.
Фармат сігналаў ACARS з'яўляецца дастаткова простым, і яго можна паглядзець у праграме SA Free. Для гэтага дастаткова адкрыць фрагмент запісу, і мы ўбачым што ў "ўнутры" АМ запісы на самай справе змяшчаецца частотная мадуляцыя.
Далей, ужыўшы да запісу частотны дэтэктар, мы лёгка атрымліваем бітавы струмень. У рэале, ці наўрад прыйдзецца гэта рабіць, т.к. гатовыя праграмы для дэкадавання ACARS даўно напісаны.
Метэаспадарожнікі NOAA
Паслухаўшы перамовы авіятараў, можна забрацца яшчэ вышэй - у космас. У якім для нас цікавыя метэаспадарожнікі , и , якія перадаюць выявы паверхні Зямлі на частотах 137.620, 137.9125 і 137.100Мгц. Дэкадаваць сігнал можна з дапамогай праграмы .
Прымаемая карцінка можа выглядаць прыкладна так (фота з сайта radioscanner):
Нажаль (законы фізікі не падманеш, ды і Зямля-ткі круглая хоць не ўсё ў гэта вераць), прыняць сігнал спадарожніка можна толькі тады, калі ён пралятае над намі, і не заўсёды гэтыя пралёты маюць зручны час і кут над гарызонтам. Раней каб даведацца час дату і час бліжэйшага палёту патрабавалася ставіць праграму (Праграма-доўгажыхар, якая існуе аж з 2001 года), цяпер гэта прасцей зрабіць онлайн па спасылках , и адпаведна.
Сігнал спадарожнікаў даволі гучны, і чутны практычна на любую антэну і на любы прымач. Але каб прыняць карцінку ў добрай якасці, усё ж пажаданая спецыяльная антэна і добры агляд гарызонту. Жадаючыя могуць паглядзець ці пачытаць . Асабіста ў мяне так і не хапіла цярплівасці давесці справу да канца, але іншым магчыма, павязе больш.
Пэйджынгавай паведамлення FLEX / POCSAG
Ці працуе яшчэ пэйджынгавай сувязь для карпаратыўных кліентаў у Расіі, мне невядома, у Еўропе ж яна цалкам функцыянуе, ёю карыстаюцца пажарныя, паліцыя і розныя службы.
Прыняць сігналы FLEX і POCSAG можна з дапамогай HDSDR і Virtual Audio Cable, для дэкадавання выкарыстоўваецца праграма . Напісана яна была ажно ў 2004 годзе, і інтэрфейс мае адпаведны, але як ні дзіўна, да гэтага часу цалкам працуе.
Таксама існуе дэкодэр multimon-ng, які працуе пад Linux, яго зыходнікі даступныя . Пра пратакол перадачы POCSAG таксама была асобная артыкул, жадаючыя могуць азнаёміцца з ёй .
Брелки/бесправадныя выключальнікі
Яшчэ вышэй па частаце, на 433Мгц, знаходзіцца цэлае мноства розных прылад – бесправадныя выключальнікі і разеткі, дзвярныя званкі, датчыкі ціску шын аўтамабіляў і інш.
Гэта часцяком танныя кітайскія дэвайсы з найпростай мадуляцыяй. Там няма ніякага шыфравання, і выкарыстоўваецца просты бінарны код (OOK – on-off keying). Дэкадаванні такіх сігналаў было разгледжана ў . Мы ж можам скарыстацца гатовым дэкодэрам rtl_433, спампаваць які можна .
Запусціўшы праграму, можна ўбачыць розныя прылады, і (пры наяўнасці побач аўтастаянкі) пазнаць напрыклад ціск у шынах суседскага аўтамабіля. Практычнага сэнсу ў гэтым няшмат, але з чыста матэматычнага пункту гледжання, цалкам цікава – пратаколы гэтых сігналаў простыя для дэкадавання.
Ды дарэчы, якія купляюць такія бесправадныя выключальнікі варта мець на ўвазе, што яны ніяк не абаронены, і тэарэтычна ваш хакер-сусед пры наяўнасці HackRF ці аналагічнай прылады можа злосна выключыць вам святло ў туалеце ў самы непадыходны момант ці зрабіць нешта аналагічнае. Асабіста я не затлумляюся, але калі пытанне бяспекі актуальнае, можна выкарыстоўваць больш сур'ёзныя і дарагія прылады з паўнавартаснымі ключамі і аўтэнтыфікацыяй (Z-Wave, Philips Hue і інш).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) – гэта прафесійная сістэма карпаратыўнай радыёсувязі з дастаткова вялікімі магчымасцямі (групавыя выклікі, шыфраванне, аб'яднанне некалькіх сетак і інш). І яе сігналы, калі яны не зашыфраваны, таксама можна прымаць з дапамогай кампутара і SDR-прымача.
Дэкодэр TETRA для Linux існаваў , але яго настройка была далёка нетрывіяльнай, і прыкладна год таму расійскі праграміст стварыў для SDR#. Цяпер гэта задача вырашаецца амаль літаральна ў два клікі, праграма дазваляе выводзіць інфармацыю аб сістэме, праслухоўваць галасавыя паведамленні, збіраць статыстыку і інш.
Убудова рэалізуе не ўсе магчымасці стандарту, але асноўныя функцыі больш-менш працуюць.
Паводле Вікіпедыі, Тэтра можа выкарыстоўвацца ў хуткай дапамозе, паліцыі, на чыгуначным транспарце і інш. Наконт яе распаўсюджвання ў Расіі мне невядома (накшталт сетка Тэтра выкарыстоўвалася на ЧС2018, але гэта недакладна), жадаючыя могуць праверыць самастойна — сігналы Тэтра лёгка пазнаюцца, і маюць шырыню 25КГц, як відаць на скрыншоце.
Зразумела, калі ў сетцы ўключана шыфраванне (такая магчымасць у Тэтры ёсць), убудова працаваць не будзе – замест гаворкі будзе толькі «булькатанне».
ADSB
Паднімемся яшчэ вышэй па частаце, на частаце 1.09Ггц перадаюцца сігналы транспондеров паветраных судоў, што дазваляе такім сайтам як FlightRadar24 паказваць якія пралятаюць самалёты. Гэты пратакол ужо разбіраўся раней, так што паўтарацца тут я не буду (артыкул і так атрымалася вялікі), жадаючыя могуць прачытаць и часткі.
Заключэнне
Як можна бачыць, нават з прымачом за 30$ можна знайсці ў эфіры шмат чаго цікавага. Упэўнены, пералічана тут далёка не ўсё, і нешта я напэўна прапусціў ці не ведаю. Жадаючыя могуць паспрабаваць самастойна - гэта добры спосаб разабрацца з прынцыпам працы той ці іншай сістэмы лепей.
Аматарскую радыёсувязь я не разглядаў, хаця на УКХ яна таксама ёсць, але артыкул усё ж пра сувязь службовую.
PS: Спецыяльна для можна адзначыць, што нічога сапраўды сакрэтнага ў адкрытым эфіры не перадаецца ўжо напэўна гадоў 50, так што з "гэтага" пункта гледжання, не варта марнаваць час і грошы. А вось з пункта гледжання вывучэння прынцыпаў сувязі і розных інжынерных сістэм, азнаямленне з рэальнай працай рэальных сетак суцэль цікава і пазнавальна.
Крыніца: habr.com