Hej, Habr.
I Nogle signaler, der kan modtages på lange og korte bølger, blev beskrevet. Også VHF-båndet er interessant, da man her også kan finde noget spændende.
Som i første del vil vi se på de signaler, der kan dekodes selv ved hjælp af en computer. Hvis du er interesseret i, hvordan dette fungerer, er fortsættelsen nedenfor.
I første del brugte vi den hollandske til at modtage lange og korte bølger. Desværre findes der ikke lignende tjenester til VHF – frekvensområdet er for stort. Derfor vil dem, der ønsker at gentage de beskrevne eksperimenter, være nødt til at anskaffe sig deres egen modtager; den billigste mulighed kan være , som kan købes for 30$. Denne modtager dækker området op til 1,7 GHz, og alle de nedenfor beskrevne signaler blev modtaget med den.
Lad os komme i gang. Som i første del vil vi betragte signalerne i stigende rækkefølge af frekvens.
FM-radio
Selve FM-radioen vil næppe overraske nogen, men for os vil RDS være interessant. Tilstedeværelsen af RDS (Radio Data System) muliggør transmission af digitale data "inde i" FM-signalet. Spektret af FM-stationens signal ser således ud efter demodulering:
På frekvensen 19 kHz er der en pilotton, og på dens tripplede frekvens 57 kHz transmitteres RDS-signalet. På oscilrogrammet, hvis begge signaler vises sammen, ser det omtrent sådan ud:
Her er et lavfrekvent signal kodet ved hjælp af fase modulation med en frekvens på 1187,5 Hz (for øvrigt er frekvensen 1187,5 Hz ikke valgt tilfældigt — det er frekvensen 19 kHz pilottonen delt med 16). Efter bit-dekodning dekodes datapaketter, hvis typer er temmelig mange — ud over tekst kan der for eksempel overføres alternative sendefrekvenser for radiostationen, og når man kører ind i et andet område, kan modtageren automatisk tilpasse sig den nye frekvens.
For at modtage RDS-data fra lokale stationer kan man bruge programmet . Det kan tilsluttes via HDSDR, hvis man vælger FM-modulation, signalbredde på 120 kHz og bitrates på 192 kHz, som vist på billedet.
Derefter er det tilstrækkeligt at videresende signalet via Virtual Audio Cable fra HDSDR til RDS Spy (i VAC-indstillingerne skal bitrate også angives til 192 kHz). Hvis alt er gjort korrekt, vil vi se al information om RDS, meget mere end hvad en almindelig hjemme-radio modtager vil vise:
Udover FM kan man for øvrigt også decodere DAB+, som der var skrevet om. . I Rusland fungerer det endnu ikke, men i andre lande kan det være relevant.
Luftfrekvens
Historisk set er det sådan, at der i luftfarten anvendes amplitudemodulation (AM) og frekvensområdet 118-137 MHz. Kommunikation mellem piloter og lufttrafikledere er ikke krypteret, og enhver interesseret person kan lytte med. For omkring 20 år siden blev almindelige billige kinesiske radio-modtagere 'tilpasset' til dette – det var tilstrækkeligt at justere heterodynens spoler, og frekvensområdet blev flyttet, hvis man var heldig, mod højere frekvenser. Interesserede i 'digital arkæologi' kan læse diskussionen fra 2004. Senere gik kinesiske producenter i møde til brugerne og tilføjede simpelthen luftfrekvensområdet til modtagerne (i kommentarerne til første del blev Tecsun PL-660 eller PL-680 anbefalet). Men det er naturligvis mere foretrukket at bruge mere specialiserede enheder (f.eks. AOR eller Icom modtagere) — de har støjundertrykkelse (lyden slukkes, når der ikke er signal og ingen konstant summen) og en højere frekvensscanningshastighed.
Hver større lufthavn bruger ret mange frekvenser, her er eksempelvis frekvenserne for Pulkovo lufthavn, taget fra radioscanner-webstedet:
I øvrigt kan man lytte til transmissionskommunikation fra forskellige russiske byer (Moskva, St. Petersborg, Tjeljabinsk og nogle andre) online på .
For os er den digitale protokol i luftfrekvensen interessant (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Dens signaler transmitteres på frekvenserne 131.525 og 131.725 MHz (europæisk standard, frekvenserne kan variere i forskellige regioner ). Det er digitale pakker med bitrates på 2400 eller 1200 bps, med hjælp af et sådant system kan piloter udveksle meddelelser med lufttrafiklederen. For at dekode med MultiPSK skal man indstille sig på signalet i AM-tilstand (en SDR-modtager er nødvendig, da signalbåndbredden er større end 5 kHz) og videresende lyden via Virtual Audio Card.
Resultatet vises på skærmbilledet.
Formatet af ACARS-signaler er ret simpelt, og det kan ses i programmet SA Free. Det er tilstrækkeligt at åbne et klip af optagelsen, og vi vil se, at der 'inde i' AM-optagelserne faktisk er frekvensmodulation.
Dernæst, ved at anvende en frekvensdetektor på optagelsen, får vi let bitstrømmen. I virkeligheden vil det sjældent være nødvendigt, da færdige programmer til dekodning af ACARS længe har været skrevet.
Meteorologiske satellitter NOAA
Ved at lytte til pilotsamtalerne kan man nå endnu højere op — ud i rummet. Her er meteorologiske satellitter for os interessante. , og , der sender billeder af Jordens overflade på frekvenserne 137.620, 137.9125 og 137.100 MHz. Signalet kan dekodes ved hjælp af programmet .
Det modtagne billede kan se omtrent sådan ud (foto fra radioscanner-websiden):
Desværre (fysikkens love kan man ikke snyde, og Jorden er trods alt rund, selvom ikke alle tror på det) kan man kun modtage satellitsignalet, når det flyver over os, og ikke altid på de mest bekvemme tidspunkter eller vinkler over horisonten. Tidligere krævede det at installere programmet (et program, der har eksisteret siden 2001), men nu er det lettere at gøre det online via links. , og henholdsvis.
Satellitsignalet er ganske højt og kan høres af næsten enhver antenne og modtager. Men for at modtage billedet i god kvalitet er det dog ønskeligt med en specialiseret antenne og godt udsyn. De interesserede kan se eller læse . Personligt havde jeg ikke tålmodighed til at føre det til ende, men andre kan være mere heldige.
Pagingbeskeder FLEX/POCSAG
Om pagingkommunikationen stadig fungerer for erhvervskunder i Rusland er mig ukendt, men i Europa fungerer den fint; brandmænd, politi og forskellige tjenester bruger den.
Man kan modtage FLEX- og POCSAG-signaler ved hjælp af HDSDR og Virtual Audio Cable, mens dekodning udføres af programmet . Det blev skrevet i 2004, og grænsefladen er derefter, men mærkeligt nok fungerer det stadig godt.
Der findes også en dekoder ved navn multimon-ng, der kører på Linux, og dens kildekoder er tilgængelige . Der var også en separat artikel om POCSAG-overførselsprotokollen, de interesserede kan læse den .
Fjernbetjeninger / trådløse kontakter
Der findes mange forskellige enheder, der opererer på 433 MHz — trådløse kontakter og stik, dørklokker, dækkersensorer til biler osv.
Disse er ofte billige kinesiske enheder med simpel modulation. Der er ingen kryptering, og der bruges en simpel binær kode (OOK — on-off keying). Dekodningen af sådanne signaler er blevet omtalt i . Vi kan dog bruge en færdig dekoder rtl_433, som kan downloades .
Når programmet kører, kan man se forskellige enheder, og (hvis der er en parkeringsplads i nærheden) for eksempel få information om trykket i dækkene på naboens bil. Der er ikke meget praktisk anvendelse af dette, men set fra et rent matematisk synspunkt, er det ret interessant — protokollerne for disse signaler er enkle at decodere.
Forresten, dem der køber sådanne trådløse kontakter bør være opmærksomme på, at de ikke er beskyttet, og teoretisk set kan din hacker-nabo, med en HackRF eller et lignende apparat, ondsindet slukke lyset i dit toilet på det mest uhensigtsmæssige tidspunkt eller gøre noget lignende. Personligt bekymrer jeg mig ikke, men hvis sikkerhed er et aktuelt problem, kan man bruge mere seriøse og dyre enheder med ordentlige nøgler og autentificering (Z-Wave, Philips Hue osv.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) — er et professionelt system for virksomhedskommunikation med ganske store muligheder (gruppeopkald, kryptering, sammenkobling af flere netværk osv.). Og dens signaler, hvis de ikke er krypteret, kan også modtages ved hjælp af en computer og SDR-modtager.
TETRA-dekoderen til Linux har eksisteret , men dens opsætning var langt fra ligetil, og for cirka et år siden skabte en russisk programmør til SDR#. Nu løses denne opgave næsten bogstaveligt med to klik; programmet tillader at vise systeminformation, lytte til stemmemeddelinger, samle statistikker osv.
Plugin'en implementerer ikke alle standardens funktioner, men de mest grundlæggende funktioner fungerer mere eller mindre.
Ifølge Wikipedia kan Tetra anvendes i ambulance, politi, på jerntransport osv. Jeg ved ikke meget om dens udbredelse i Rusland (det siges, at Tetra-netværket blev brugt ved VM i 2018, men det er usikkert). De interesserede kan selv tjekke - Tetra-signaler er lette at genkende og har en båndbredde på 25 kHz, som vises på skærmbilledet.
Naturligvis, hvis netværket er krypteret (denne mulighed findes i Tetra), vil plugin’et ikke virke - i stedet for tale vil der kun være "boblen".
ADSB
Lad os gå endnu højere op i frekvenserne; ved 1,09 GHz transmitteres signaler fra transpondere i luftfartøjer, hvilket gør det muligt for hjemmesider som FlightRadar24 at vise fly, der passerer. Denne protokol er allerede blevet behandlet tidligere, så jeg vil ikke gentage mig her (artiklen er allerede lang nok), de interesserede kan læse og del.
Konklusion
Som man kan se, selv med en modtager til 30$, kan man finde mange interessante ting i æteren. Jeg er sikker på, at det, der er nævnt her, er langt fra det hele, og at jeg måske har Glemt eller ikke kender noget. De interesserede kan prøve sig selv - det er en god måde at forstå principperne bag forskellige systemer bedre.
Jeg har ikke overvejet amatør radio, selvom det også findes i VHF, men artiklen handler trods alt om professionel kommunikation.
P.S.: Specielt for kan det nævnes, at der ikke er blevet sendt noget virkelig hemmeligt i den åbne æter i ca. 50 år, så fra "denne" synsvinkel er det ikke værd at bruge tid og penge. Men fra synsvinklen at lære om kommunikationsprincipperne og forskellige ingeniørsystemer, er det ret interessant og lærerigt at blive bekendt med den faktiske drift af virkelige netværk.
Kilde: habr.com
