Hola Habr.
В Se han descrito algunas señales que pueden recibirse en ondas largas y cortas. No menos interesante es la banda VHF, donde también puedes encontrar algo interesante.
Como en la primera parte, se considerarán aquellas señales que se pueden decodificar de forma independiente mediante una computadora. A quién le importa cómo funciona, continuó bajo el corte.
En la primera parte usamos holandés. para recibir ondas largas y cortas. Desafortunadamente, no existen servicios similares en VHF: el rango de frecuencia es demasiado grande. Por tanto, quienes deseen repetir los experimentos que se describen a continuación deberán adquirir su propio receptor, entre los más baratos se pueden destacar que se puede comprar por $30. Un receptor de este tipo cubre el rango de hasta 1.7 GHz y recibe todas las señales que se describen a continuación.
Entonces empecemos. Como en la primera parte, las señales se considerarán en frecuencia creciente.
Radio FM
Es poco probable que la radio FM en sí sorprenda a nadie, pero nos interesará el RDS. La presencia de RDS (Radio Data System) asegura la transmisión de datos digitales "dentro" de la señal FM. El espectro de la señal de la estación de FM después de la demodulación se ve así:
El tono piloto se sitúa a 19 kHz y la señal RDS se transmite a su triple frecuencia de 57 kHz. En la forma de onda, si emite ambas señales juntas, se verá así:
Con la ayuda de la modulación de fase, aquí se codifica una señal de baja frecuencia con una frecuencia de 1187.5 Hz (por cierto, la frecuencia de 1187.5 Hz tampoco fue elegida por casualidad; esta es la frecuencia del tono piloto de 19 kHz dividida por dieciséis). Además, después de la decodificación bit a bit, se descifran paquetes de datos, de los cuales hay muchos tipos: además del texto, por ejemplo, se pueden transmitir frecuencias de transmisión alternativas de una estación de radio y, al ingresar a otra área, el receptor puede sintonizar automáticamente una nueva frecuencia.
Puede recibir datos RDS de estaciones locales usando el programa . Se puede conectar a través de HDSDR si selecciona modulación FM, ancho de señal de 120 KHz y velocidad de bits de 192 KHz como se muestra en la figura.
Luego, basta con redirigir la señal mediante un cable de audio virtual de HDSDR a RDS Spy (en la configuración de VAC, también debe especificar una velocidad de bits de 192 KHz). Si todo se hizo correctamente veremos toda la información sobre RDS, mucha más de la que mostrará una radio doméstica normal:
Además de FM, por cierto, también puedes decodificar DAB +, se trataba de . En Rusia esto aún no funciona, pero en otros países puede ser relevante.
Rango de aire
Históricamente ha sucedido que en la aviación se utiliza la modulación de amplitud (AM) y el rango de frecuencia de 118-137 MHz. Las conversaciones entre pilotos y controladores no están cifradas de ningún modo y cualquiera puede recibirlas. Hace unos 20 años, para esto se "tiraban" radios chinas ordinarias y baratas: bastaba con separar las bobinas del oscilador local y el rango se desplazaba, si tenía suerte, hacia frecuencias más altas. Los interesados en “arqueología digital” pueden leer la discusión. para 2004. Más tarde, los fabricantes chinos se acercaron a los usuarios y simplemente agregaron la gama Air a los receptores (en los comentarios de la primera parte recomendaron Tecsun PL-660 o PL-680). Pero, por supuesto, es más preferible el uso de dispositivos más especializados (por ejemplo, receptores AOR, Icom): tienen reducción de ruido (el sonido se apaga cuando no hay señal y no hay un silbido constante) y un barrido de frecuencia más alto. tasa.
Cada aeropuerto importante utiliza bastantes frecuencias, por ejemplo, aquí están las frecuencias del aeropuerto de Pulkovo extraídas del sitio web de radioscanner:
Por cierto, puedes escuchar las retransmisiones de las negociaciones desde diferentes ciudades rusas (Moscú, San Petersburgo, Chelyabinsk y algunas otras) online en .
Para nosotros, en el ámbito aéreo, el protocolo digital es interesante. (Sistema de notificación y direccionamiento de comunicaciones de aeronaves). Sus señales se transmiten en frecuencias de 131.525 y 131.725 MHz (estándar europeo, frecuencias de diferentes regiones ). Se trata de paquetes digitales con una velocidad de bits de 2400 o 1200 bps; con la ayuda de dicho sistema, los pilotos pueden intercambiar mensajes con el despachador. Para decodificar en MultiPSK, debe sintonizar la señal en modo AM (necesita un receptor SDR, ya que el ancho de banda de la señal es superior a 5 KHz) y redirigir el sonido mediante la Tarjeta de Audio Virtual.
El resultado se muestra en la captura de pantalla.
El formato de la señal ACARS es bastante simple y se puede ver en el programa SA Free. Para ello basta con abrir un fragmento de la grabación y veremos que el “interior” de la grabación AM en realidad contiene modulación de frecuencia.
Además, aplicando un detector de frecuencia a la grabación, obtenemos fácilmente un flujo de bits. En la vida real es poco probable que tengas que hacer esto, es decir. Los programas preparados para la decodificación de ACARS se han escrito durante mucho tiempo.
Satélites meteorológicos NOAA
Después de escuchar las negociaciones de los aviadores, podrás subir aún más alto: al espacio. En lo que nos interesan los satélites meteorológicos. , и transmitiendo imágenes de la superficie de la Tierra en frecuencias de 137.620, 137.9125 y 137.100 MHz. Puedes decodificar la señal usando el programa. .
La imagen recibida puede verse así (foto del sitio web de radioscanner):
Desafortunadamente (no se pueden engañar las leyes de la física, y la Tierra todavía es redonda, aunque no todos creen en ello), la señal de un satélite solo se puede recibir cuando sobrevuela sobre nosotros, y estos vuelos no siempre tienen un horario conveniente. y ángulo sobre el horizonte. Anteriormente, para conocer la hora, fecha y hora del próximo vuelo, era necesario configurar el programa. (un programa de larga data que existe desde 2001), ahora es más fácil hacerlo en línea usando los enlaces , и respectivamente.
La señal del satélite es bastante alta y se puede escuchar en casi cualquier antena y en cualquier receptor. Pero para recibir una imagen de buena calidad, sigue siendo deseable una antena especial y una buena vista del horizonte. Los interesados pueden ver o leer . Personalmente, nunca tuve la paciencia para llegar hasta el final, pero otros pueden tener mejor suerte.
Mensajes de localización FLEX/POCSAG
No sé si la comunicación de buscapersonas para clientes corporativos en Rusia todavía funciona, pero en Europa es completamente funcional, la utilizan bomberos, policía y diversos servicios.
Puede recibir señales FLEX y POCSAG usando HDSDR y Virtual Audio Cable, se usa un programa para decodificar . Fue escrito ya en 2004 y la interfaz es adecuada, pero, curiosamente, todavía funciona bastante bien.
También hay un decodificador multimon-ng que se ejecuta en Linux, sus fuentes están disponibles . También hubo un artículo aparte sobre el protocolo de transferencia del POCSAG, quienes lo deseen pueden leerlo. .
Mandos/interruptores inalámbricos
Incluso con una frecuencia más alta, 433 MHz, hay una gran variedad de dispositivos diferentes: interruptores y enchufes inalámbricos, timbres, sensores de presión de neumáticos de automóviles, etc.
Suelen ser dispositivos chinos baratos con la modulación más sencilla. No hay cifrado y se utiliza un código binario simple (OOK, clave de encendido y apagado). La decodificación de dichas señales se ha considerado en . Podemos utilizar el decodificador rtl_433 ya preparado, que puede descargar .
Al ejecutar el programa, puede ver varios dispositivos y (si hay un estacionamiento cerca) averiguar, por ejemplo, la presión de los neumáticos del automóvil de un vecino. Esto tiene poco sentido práctico, pero desde un punto de vista puramente matemático es bastante interesante: los protocolos de estas señales son fáciles de decodificar.
Por cierto, quienes compren este tipo de interruptores inalámbricos deben tener en cuenta que no están protegidos de ninguna manera y, en teoría, su vecino hacker, con un HackRF o un dispositivo similar, puede apagar maliciosamente la luz del baño en el mismo momento. momento más inoportuno o hacer algo similar. Personalmente, no me molesto, pero si el tema de seguridad es relevante, puedes usar dispositivos más serios y costosos con claves y autenticación completas (Z-Wave, Philips Hue, etc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) es un sistema de radiocomunicación corporativo profesional con capacidades suficientemente amplias (llamadas grupales, encriptación, combinación de varias redes, etc.). Y sus señales, si no están cifradas, también se pueden recibir mediante un ordenador y un receptor SDR.
Existía el decodificador TETRA para Linux , pero su configuración estaba lejos de ser trivial, y hace aproximadamente un año un programador ruso creó para DEG#. Ahora esta tarea se resuelve casi literalmente con dos clics, el programa le permite mostrar información sobre el sistema, escuchar mensajes de voz, recopilar estadísticas, etc.
El complemento no implementa todas las características del estándar, pero las funciones principales funcionan más o menos.
Según Wikipedia, Tetra se puede utilizar en ambulancias, policía, transporte ferroviario, etc. No sé sobre su distribución en Rusia (parece que la red Tetra se utilizó en el Mundial de 2018, pero esto es inexacto), esos Quienes lo deseen pueden comprobarlo ellos mismos: las señales Tetra son fácilmente reconocibles y tienen un ancho de 25 KHz, como se ve en la captura de pantalla.
Por supuesto, si el cifrado está habilitado en la red (existe esa posibilidad en Tetra), el complemento no funcionará; en lugar de voz, solo habrá "gorgoteos".
ADSB
Con una frecuencia aún mayor, las señales de los transpondedores de los aviones se transmiten a 1.09 GHz, lo que permite a sitios como FlightRadar24 mostrar los aviones que pasan. Este protocolo ya se ha tratado anteriormente, por lo que no me repetiré aquí (el artículo resultó ser extenso de todos modos), quienes lo deseen pueden leer и partes.
Conclusión
Como puedes ver, incluso con un receptor de $30, puedes encontrar muchas cosas interesantes al aire. Estoy seguro de que no todo aparece aquí y probablemente me perdí algo o no lo sé. Aquellos que lo deseen pueden probarlo por su cuenta; esta es una buena manera de comprender mejor el principio de funcionamiento de un sistema en particular.
No consideré la comunicación por radioaficionado, aunque también está disponible en VHF, pero el artículo todavía trata sobre la comunicación de servicios.
PD: Especial para Se puede observar que no se ha transmitido nada realmente secreto al aire durante probablemente 50 años, por lo que desde este punto de vista, no vale la pena perder tiempo y dinero. Pero desde el punto de vista del estudio de los principios de comunicación y varios sistemas de ingeniería, familiarizarse con el funcionamiento real de redes reales es bastante interesante e informativo.
Fuente: habr.com