Hola, Habr.
En se describieron algunas señales que se pueden recibir en ondas largas y cortas. No menos interesante es el rango de VHF, donde también se pueden encontrar cosas interesantes.
Al igual que en la primera parte, se considerarán las señales que se pueden decodificar por sí mismo con la ayuda de una computadora. Para aquellos interesados en cómo funciona, la continuación está debajo.
En la primera parte utilizamos un para recibir ondas largas y cortas. Lamentablemente, no hay servicios similares para VHF, ya que el rango de frecuencias es demasiado amplio. Por lo tanto, aquellos que deseen repetir los experimentos descritos a continuación tendrán que conseguir su propio receptor, entre los más económicos se encuentra el , que se puede adquirir por 30$. Este receptor cubre un rango de hasta 1.7GHz, todas las señales descritas a continuación se recibieron precisamente con él.
Así que, empecemos. Al igual que en la primera parte, consideraremos las señales en orden ascendente de frecuencia.
FM de radio
La FM de radio probablemente no sorprenderá a nadie, pero a nosotros nos interesará el RDS. La presencia de RDS (Radio Data System) permite la transmisión de datos digitales "dentro" de la señal de FM. El espectro de la señal de la estación de FM después de la demodulación se ve así:
En la frecuencia de 19kHz se encuentra el tono piloto, y a su frecuencia triplicada de 57kHz se transmite la señal RDS. En la oscilograma, si se muestras ambas señales juntas, se ve más o menos así:
Con modulación de fase se ha codificado aquí una señal de baja frecuencia con una frecuencia de 1187.5Hz (por cierto, la frecuencia de 1187.5Hz no se eligió al azar, es la frecuencia de 19kHz del tono piloto dividida por 16). Después de la decodificación bit a bit, se descifran los paquetes de datos, los tipos de los cuales son bastante variados: además de texto, se pueden transmitir, por ejemplo, las frecuencias alternativas de transmisión de la estación de radio, y al entrar en otra área, el receptor puede sintonizarse automáticamente en la nueva frecuencia.
Los datos RDS de estaciones locales se pueden recibir con el programa . Se puede conectar a través de HDSDR, seleccionando la modulación FM, un ancho de señal de 120kHz y una tasa de bits de 192kHz, como se muestra en la imagen.
Luego, basta con redirigir la señal mediante Virtual Audio Cable de HDSDR a RDS Spy (en la configuración de VAC también hay que especificar la tasa de bits de 192kHz). Si todo se hizo correctamente, veremos toda la información sobre RDS, mucho más de lo que mostrará un receptor de radio doméstico común:
Además de FM, se puede decodificar DAB+, de lo cual hubo . En Rusia todavía no funciona, pero en otros países puede ser relevante.
Banda de aviones
Históricamente, en la aviación se ha utilizado la modulación de amplitud (AM) y el rango de frecuencias de 118 a 137 MHz. Las conversaciones entre pilotos y controladores no están cifradas, y cualquiera puede recibirlas. Hace unos 20 años, para esto se utilizaban receptores de radio baratos chinos; bastaba con ajustar las bobinas del heterodino, y el rango se desplazaba, si se tenía suerte hacia frecuencias más altas. Los interesados en “arqueología digital” pueden leer la discusión por 2004. Posteriormente, los fabricantes chinos escucharon a los usuarios y simplemente añadieron la banda de aire en los receptores (en los comentarios a la primera parte se recomendaban el Tecsun PL-660 o el PL-680). Sin embargo, el uso de dispositivos más especializados (por ejemplo, receptores AOR, Icom) es más preferible, ya que cuentan con supresión de ruido (el sonido se apaga cuando no hay señal y no hay chisporroteo constante) y una mayor velocidad en la sintonización de frecuencias.
Cada gran aeropuerto utiliza bastantes frecuencias; por ejemplo, las frecuencias del aeropuerto de Pulkovo, tomadas del sitio radioscanner:
Por cierto, se puede escuchar las transmisiones de conversaciones de diferentes ciudades rusas (Moscú, San Petersburgo, Cheliábinsk y algunas otras) en línea en .
Para nosotros, en la banda de aviación, nos interesa el protocolo digital (Sistema de Direccionamiento y Reporte de Comunicaciones de Aeronaves). Sus señales se transmiten en frecuencias de 131.525 y 131.725 MHz (estándar europeo, las frecuencias de diferentes regiones ). Estos son paquetes digitales con una tasa de bits de 2400 o 1200 bps, mediante este sistema los pilotos pueden intercambiar mensajes con el controlador. Para decodificarlos en MultiPSK, es necesario ajustar la señal en modo AM (se necesita un receptor SDR, ya que el ancho de banda de la señal es superior a 5 kHz) y redirigir el sonido a través de Virtual Audio Card.
El resultado se muestra en la captura de pantalla.
El formato de las señales ACARS es bastante sencillo y se puede ver en el programa SA Free. Para ello, basta con abrir un fragmento de grabación, y veremos que dentro de la grabación AM en realidad contiene modulación de frecuencia.
A continuación, aplicando un detector de frecuencia a la grabación, obtenemos fácilmente un flujo de bits. En realidad, es poco probable que tengamos que hacerlo, ya que existen programas listos para decodificar ACARS desde hace tiempo.
Satélites meteorológicos NOAA
Escuchando las conversaciones de los aviadores, podemos ascender aún más — hacia el espacio. En el que nos interesan los satélites meteorológicos , y , que transmiten imágenes de la superficie terrestre en frecuencias de 137.620, 137.9125 y 137.100 MHz. Se puede decodificar la señal usando el programa .
La imagen recibida puede verse aproximadamente así (foto del sitio radioscanner):
Lamentablemente (no se puede engañar a las leyes de la física, y la Tierra es redonda, aunque no todos creen en eso), se puede recibir la señal del satélite solo cuando pasa sobre nosotros, y no siempre estos sobrevuelo tienen un horario y un ángulo conveniente sobre el horizonte. Antes, para saber la fecha y hora del próximo vuelo era necesario instalar el programa (un programa veterano que existe desde 2001), ahora es más fácil hacerlo en línea a través de los enlaces , y correspondientemente.
La señal de los satélites es bastante fuerte y se escucha prácticamente en cualquier antena y receptor. Sin embargo, para recibir una imagen de buena calidad, aún se recomienda una antena especial y una buena visibilidad del horizonte. Los interesados pueden ver o leer . Personalmente, no tuve la paciencia para llevar el asunto hasta el final, pero a otros puede que les vaya mejor.
Mensajes de paginación FLEX/POCSAG
No sé si aún funciona la comunicación por paginación para clientes corporativos en Rusia, en Europa, sin embargo, funciona bastante bien, es utilizada por bomberos, policía y diversos servicios.
Se pueden recibir señales FLEX y POCSAG usando HDSDR y Virtual Audio Cable, y para la decodificación se usa el programa . Fue escrito en 2004, y su interfaz es acorde, pero curiosamente, todavía funciona bastante bien.
También existe un decodificador multimon-ng, que funciona en Linux, y su código fuente está disponible . Hubo un artículo separado sobre el protocolo de transmisión POCSAG, los interesados pueden consultarlo .
Controles remotos/interruptores inalámbricos
Aún más arriba en frecuencia, en 433 MHz, hay una gran cantidad de dispositivos — interruptores y enchufes inalámbricos, timbres, sensores de presión de neumáticos de automóviles, etc.
A menudo son dispositivos baratos chinos con modulación sencilla. No tienen ningún tipo de cifrado y utilizan un simple código binario (OOK — on-off keying). La decodificación de tales señales se trató en . Podemos hacer uso de un decodificador ya preparado, rtl_433, que se puede descargar .
Al ejecutar el programa, se pueden ver varios dispositivos y (si hay un estacionamiento cerca) conocer, por ejemplo, la presión en los neumáticos del automóvil de un vecino. Prácticamente no tiene mucho sentido, pero desde un punto de vista puramente matemático, es bastante interesante: los protocolos de estas señales son sencillos de decodificar.
Por cierto, quienes compran tales interruptores inalámbricos deben tener en cuenta que no están protegidos de ninguna manera, y teóricamente tu vecino hacker, con un HackRF o dispositivo similar, podría apagar la luz del baño en el momento más inapropiado o hacer algo similar. Personalmente, no me preocupa, pero si la cuestión de la seguridad es relevante, se pueden utilizar dispositivos más serios y caros con llaves completas y autenticación (Z-Wave, Philips Hue, etc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) es un sistema profesional de radio corporativa con capacidades bastante amplias (llamadas grupales, cifrado, interconexión de varias redes, etc.). Sus señales, si no están cifradas, también se pueden recibir con una computadora y un receptor SDR.
Un decodificador TETRA para Linux existía , pero su configuración no era en absoluto trivial, y hace aproximadamente un año, un programador ruso creó para SDR#. Ahora esta tarea se resuelve casi literalmente en un par de clics, el programa permite mostrar información sobre el sistema, escuchar mensajes de voz, recopilar estadísticas, etc.
El plugin no implementa todas las funciones del estándar, pero las funciones básicas más o menos funcionan.
Según Wikipedia, Tetra puede ser utilizado en ambulancias, policía, en el transporte ferroviario, etc. No sé sobre su distribución en Rusia (parece que la red Tetra fue utilizada en el Mundial 2018, pero esto no es seguro), los interesados pueden comprobar por sí mismos: las señales Tetra son fácilmente reconocibles y tienen un ancho de 25 kHz, como se puede ver en la captura de pantalla.
Por supuesto, si la red tiene cifrado habilitado (esta opción está disponible en Tetra), el complemento no funcionará; en lugar de voz, solo se escuchará un "burbujeo".
ADSB
Ascendamos aún más en la frecuencia; en 1.09 GHz se transmiten señales de transpondedores de aeronaves, lo que permite a sitios como FlightRadar24 mostrar aviones en vuelo. Este protocolo ya fue discutido anteriormente, así que no me repetiré aquí (el artículo ya es lo suficientemente extenso); los interesados pueden leer y parte.
Conclusión
Como se puede ver, incluso con un receptor de 30 $ se puede encontrar muchas cosas interesantes en la banda. Estoy seguro de que lo mencionado aquí no es todo, y que probablemente se me escapó algo o no lo sé. Los interesados pueden intentar por su cuenta; es una buena manera de entender mejor el funcionamiento de este o aquel sistema.
No he considerado la radioafición, aunque también existe en VHF, pero el artículo trata principalmente sobre comunicaciones profesionales.
P.D.: Especialmente para se puede señalar que nada realmente secreto se transmite en la radio abierta desde hace probablemente unos 50 años, así que desde "este" punto de vista, no vale la pena gastar tiempo y dinero. Sin embargo, desde la perspectiva del estudio de los principios de comunicación y diferentes sistemas de ingeniería, familiarizarse con el verdadero funcionamiento de redes reales es bastante interesante y educativo.
Fuente: habr.com
