Ahoj, Habr.
V byly popsány některé signály, které lze přijmout na dlouhých a krátkých vlnách. Ne méně zajímavý je rozsah VKV, na kterém také můžete najít něco zajímavého.
Stejně jako v první části se budeme zabývat těmi signály, které lze samostatně dekódovat pomocí počítače. Kdo má zájem, jak to funguje, pokračování pod článkem.
Ve první části jsme použili nizozemský k přijímání dlouhých a krátkých vln. Bohužel, pro VKV nejsou obdobné služby — rozsah frekvencí je příliš velký. Proto ti, kdo chtějí zopakovat níže popsané experimenty, si budou muset pořídit vlastní přijímač, z těch nejlevnějších lze zmínit , který lze zakoupit za 30 $. Tento přijímač pokrývá rozsah až 1,7 GHz, všechny níže popsané signály byly přijaty právě na něj.
Tak tedy, začneme. Stejně jako v první části, budeme signály zkoumat podle vzestupu frekvence.
FM rádio
Samo FM rádio asi nikoho nepřekvapí, nás však bude zajímat RDS. Přítomnost RDS (Radio Data System) zajišťuje přenos digitálních dat „uvnitř“ FM signálu. Spektrum signálu FM stanice po demodulaci vypadá takto:
Na frekvenci 19 kHz je umístěn pilotní tón, a na jeho trojnásobné frekvenci 57 kHz je přenášen signál RDS. Na oscilogramu, pokud se oba signály vykreslí společně, to vypadá zhruba takto:
Pomocí fázové modulace je zde zakódován nízkofrekvenční signál s frekvencí 1187,5 Hz (mimochodem, frekvence 1187,5 Hz byla také vybrána náhodně — je to frekvence 19 kHz pilotního tónu dělená 16). Dále, po bitovém dekódování, jsou rozšifrovány datové pakety, jejichž typů je poměrně mnoho — kromě textu mohou být přenášeny například alternativní frekvence vysílání rozhlasové stanice, a při vjezdu do jiné oblasti se přijímač může automaticky naladit na novou frekvenci.
Přijmout RDS data místních stanic lze pomocí programu . Lze jej připojit přes HDSDR, pokud vyberete modulaci FM, šířku signálu 120 kHz a bitový tok 192 kHz, jak je ukázáno na obrázku.
Pak stačí přesměrovat signál pomocí Virtual Audio Cable z HDSDR na RDS Spy (v nastavení VAC je také třeba nastavit bitrate na 192 kHz). Pokud bylo vše provedeno správně, uvidíme všechny informace o RDS, mnohem více než ukáže běžný domácí přijímač:
Kromě FM lze také dekódovat DAB+, o tom byla . V Rusku prozatím nefunguje, ale v jiných zemích to může být aktuální.
Letecký pásmo
Tak historicky vzniklo, že v letectví se používá amplitudová modulace (AM) a frekvenční pásmo 118-137 MHz. Rozhovory pilotů a dispečerů nejsou nijak šifrovány, a přijmout je může kdokoliv. Před 20 lety pro to "přitahovali" běžné levné čínské přijímače – stačilo rozšířit cívky heterodinu, a pásmo se posunulo, pokud máte štěstí, tak směrem k vyšším frekvencím. Zájemci o "digitální archeologii" mohou přečíst diskuzi z roku 2004. Později čínští výrobci vyšli vstříc uživatelům a jednoduše přidali pásmo Air do přijímačů (v komentářích k první části doporučovali Tecsun PL-660 nebo PL-680). Ale samozřejmě, použití specializovanějších zařízení (například přijímačů AOR, Icom) je mnohem výhodnější – mají potlačení šumu (znějící se vypne, když signál není a není stálý šum) a vyšší rychlost prohledávání frekvencí.
Každé velké letiště používá poměrně hodně frekvencí, například frekvence letiště Pulkovo, převzaté ze stránky radioscanner:
Mimochodem, můžete poslouchat přenosy rozhovorů z různých ruských měst (Moskva, S-Pb, Čeljabinsk a některé další) online na .
Pro nás v leteckém pásmu je zajímavý digitální protokol (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Jeho signály se přenášejí na frekvencích 131.525 a 131.725 MHz (evropský standard, frekvence různých regionů ). Jsou to digitální pakety s bitrate 2400 nebo 1200 bps, pomocí takového systému mohou piloti vyměňovat zprávy s dispečerem. Pro dekódování v MultiPSK je třeba nastavit na signál v režimu AM (potřebný SDR přijímač, protože šířka pásma signálu je více než 5 kHz) a přesměrovat zvuk pomocí Virtual Audio Card.
Výsledek je znázorněn na screenshotu.
Formát signálů ACARS je relativně jednoduchý a lze jej zobrazit v programu SA Free. Stačí otevřít fragment záznamu a uvidíme, že „uvnitř“ AM záznamů se ve skutečnosti nachází frekvenční modulace.
Dále, aplikováním frekvenčního detektoru na záznam snadno získáme bitový tok. V reálu je nepravděpodobné, že by to bylo potřebné, protože hotové programy pro dekódování ACARS již dávno existují.
Meteosatelity NOAA
Po poslechu jednání pilotů se můžeme dostat ještě výše — do vesmíru. Zde nás zajímají meteosatelity , a , které vysílají obrázky povrchu Země na frekvencích 137.620, 137.9125 a 137.100 MHz. Signál lze dekódovat pomocí programu .
Přijatý obrázek může vypadat přibližně takto (foto z webu radioscanner):
Bohužel (fyzikální zákony nelze přelstít a Země je kulatá, i když v to ne všichni věří), signál satelitu lze přijmout pouze tehdy, když letí nad námi, a ne vždy mají tyto lety pohodlný čas a úhel nad obzorem. Dříve, aby bylo možné zjistit čas a datum nejbližšího letu, bylo nutné nainstalovat program (program dlouhověký, existující již od roku 2001), nyní je to jednodušší udělat online přes odkazy , a odpovídajícím způsobem.
Signál satelitů je dost silný a je slyšitelný prakticky na jakoukoli anténu a jakýkoli přijímač. Aby bylo možné přijmout obrázek v dobré kvalitě, je však žádoucí mít speciální anténu a dobrý výhled na obzor. Ti, kteří mají zájem, se mohou podívat na nebo si přečíst . Osobně jsem ale neměl trpělivost dovést věc do konce, ale jiným to možná půjde lépe.
Pagingové zprávy FLEX/POCSAG
Zda pagingová komunikace pro korporátní klienty v Rusku stále funguje, to nevím, v Evropě však funguje zcela normálně, používají ji hasiči, policie a různé služby.
Signály FLEX a POCSAG lze přijmout pomocí HDSDR a Virtual Audio Cable, pro dekódování je použit program . Ten byl napsán již v roce 2004 a rozhraní má odpovídající, ale jak divné, stále funguje.
Existuje také dekodér multimon-ng, který funguje pod Linuxem, jehož zdrojové kódy jsou dostupné . O protokolu přenosu POCSAG byla také napsána samostatná studie, zájemci si ji mohou přečíst .
Klíčence/bezdotykové vypínače
Na frekvenci 433 MHz se nachází celá řada různých zařízení — bezd otykové vypínače a zásuvky, zvonky, senzory tlaku pneumatik automobilů a další.
Často se jedná o levné čínské zařízení s nejjednodušší modulací. Není zde žádné šifrování a používá se jednoduchý binární kód (OOK — on-off keying). Dekódování takových signálů bylo probíráno v . Můžeme však využít hotový dekodér rtl_433, který si lze stáhnout .
Po spuštění programu je možné vidět různá zařízení a (při přítomnosti parkoviště) zjistit například tlak v pneumatikách sousedova automobilu. Z praktického hlediska to nemá moc význam, ale z čistě matematického pohledu je to docela zajímavé — protokoly těchto signálů jsou jednoduché k dekódování.
Mimochodem, ti, kteří kupují takové bezd otykové vypínače, by měli mít na paměti, že vůbec nejsou chráněné, a teoreticky váš hacker-soused s HackRF nebo podobným zařízením může zlovolně vypnout světlo v koupelně v nejméně vhodný okamžik nebo udělat něco podobného. Osobně se tím netrápím, ale pokud je otázka bezpečnosti aktuální, lze využít serióznější a dražší zařízení s plnohodnotnými klíči a autentizací (Z-Wave, Philips Hue apod.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) — je to profesionální systém podnikové radiokomunikace s dostatečně velkými možnostmi (skupinové hovory, šifrování, propojení několika sítí apod.). A její signály, pokud nejsou šifrované, lze také přijímat pomocí počítače a SDR přijímače.
Dekodér TETRA pro Linux existoval , ale jeho nastavení bylo daleko nenáročné, a asi před rokem vytvořil ruský programátor pro SDR#. Nyní je tento úkol řešen téměř doslova ve dvou kliknutích, program umožňuje zobrazovat informace o systému, poslouchat hlasové zprávy, shromažďovat statistiky apod.
Plugin nezahrnuje všechny možnosti standardu, ale základní funkce více méně fungují.
Podle Wikipedie může být Tetra použita v ambulancích, policii, na železnici apod. O jejím rozšíření v Rusku nic nevím (předpokládám, že síť Tetra byla použita na MS2018, ale to není jisté), zájemci si mohou ověřit sami — signály Tetra jsou snadno rozpoznatelné a mají šířku 25 kHz, jak je vidět na screenshotu.
Samozřejmě, pokud je v síti aktivováno šifrování (taková možnost v Tetra existuje), plugin nebude fungovat — místo řeči bude pouze „bublání“.
ADSB
Vystoupíme ještě výše na frekvenci, na frekvenci 1,09 GHz jsou přenášeny signály transponderů letadel, což umožňuje webům jako FlightRadar24 zobrazovat přeletující letadla. Tento protokol byl již dříve probrán, takže se zde nebudu opakovat (článek se i tak vydařil velký), zájemci si mohou přečíst a části.
Závěr
Jak je vidět, i s přijímačem za 30 dolarů lze ve vzduchu nalézt spoustu zajímavého. Jsem si jistý, že to, co je zde uvedeno, rozhodně není vše a něco jsem asi přehlédl nebo nevím. Zájemci to mohou zkusit sami — je to dobrý způsob, jak lépe porozumět principu fungování té či oné sítě.
Amatérskou rádiovou komunikaci jsem nezvažoval, i když na VKV také existuje, ale článek je přece jen o služební komunikaci.
P.S.: Speciálně pro lze poznamenat, že v otevřeném éteru se už asi 50 let nepřenáší nic skutečně tajného, takže z „tohoto“ pohledu byste neměli plýtvat časem a penězi. Z hlediska studia principů komunikace a různých inženýrských systémů je ale seznamování se skutečnou prací reálných sítí naopak velmi zajímavé a poučné.
Zdroj: habr.com
