Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Tere, Habr.

Uues esimeses osas Käideldud on mitmeid signaale, mida saab vastu võtta pikkade ja lühikeste lainetega. Ühtviisi huvitav on ka UHF (ultra-kõrgsagedus), kus leiab samuti midagi põnevat.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM
Nagu esimeses osas, vaatleme signaale, mida saab arvuti abil ise dekodeerida. Neile, kes tahavad teada, kuidas see töötab, jätkame postituse all.

Esimeses osas kasutasime hollandlast veebi vastuvõtjat pikkade ja lühikeste laine vastuvõtmiseks. Kahjuks ei ole UHF-is sarnaseid teenuseid — sageduste vahemik on liiga lai. Seetõttu peavad need, kes soovivad allpool kirjeldatud katseid kordustada, soetama oma vastuvõtja, millest üheks odavaks valikuks on RTL SDR V3, mille saab osta hinnaga 30 $. Selline vastuvõtja katab vahemiku kuni 1,7 GHz, kõik allpool kirjeldatud signaalid on just sellega vastu võetud.

Nii et alustame. Nagu esimeses osas, vaatame signaale sageduse suurenemise järjekorras.

FM-raadio

Isegi FM-raadio ei üllata kedagi, meid huvitab selles RDS. RDS (Raadio Andmete Süsteem) olemasolu võimaldab edastada digitaalseid andmeid "FM-signaali sees". FM-jaama signaali spekter pärast demoduleerimist näeb välja selline:

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Sagedusel 19 kHz asub pilottoon, ja tema kolmekordsel sagedusel 57 kHz edastatakse RDS signaal. Osakogrammil, kui mõlemad signaalid koos välja tuua, näeb see välja umbes nii:

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Siin on faasimodutusega kodeeritud madalsageduslik signaal sagedusega 1187,5 Hz (muide, sagedus 1187,5 Hz on samuti mitte juhuslik — see on 19 kHz pilottooni sagedus jagatud 16). Edasi, pärast bititasandi dekoodeerimist, dekodeeritakse andmepaketid, mille tüüpide arv on üsna suur — peale teksti saadakse edastada näiteks alternatiivseid sagedusi raadiojaama saatmiseks, ning kui sattuda teise piirkonda, saab vastuvõtja automaatselt seadistuda uuele sagedusele.

Kohalike jaamade RDS-andmete vastuvõtmiseks saab kasutada programmi RDS Spy. Seda saab ühendada HDSDR-iga, kui valida FM-modulatsioon, signaali laius 120 kHz ja bitikiirus 192 kHz, nagu näidatud pildil.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Seejärel tuleb lihtsalt suunata signaal Virtual Audio Cable abil HDSDR-ist RDS Spyle (VAC seadetes tuleb samuti seadistada bitikiirus 192 kHz). Kui kõik on õigesti tehtud, näeme kogu teavet RDS-i kohta, palju rohkem, kui tavaline kodune raadiovastuvõtja näitab:

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Lisaks FM-ile on võimalik dekodeerida ka DAB+, sellest oli juttu. erinev artikkelVenemaal ei toimi see veel, kuid teistes riikides võib see olla asjakohane.

Õhusaade

Ajalooliselt on õhusõidukites kasutatud amplituudmodulatsiooni (AM) ja sagedusala 118-137 MHz. Pilootide ja lennujuhtide suhtlus ei ole krüpteeritud ning seda võib kuulata igaüks. Kakskümmend aastat tagasi "tõmmati" selleks tavalisi odavaid Hiina raadiovastuvõtjaid — piisab, kui nihutada heterodüüni kerasid, ja sagedus nihkub, kui vedab, siis kõrgematele sagedustele. Need, keda huvitab "digitaalne arheoloogia", võivad lugeda arutelusid foorumis radioscanner 2004. aastast. Hiljem läksid Hiina tootjad kasutajatele vastu ja lisasid lihtsalt Air-sageduse vastuvõtjatesse (esimese osa kommentaarides soovitati mudelit Tecsun PL-660 või PL-680). Kuid loomulikult on spetsialiseeritud seadmete (nt AOR, Icom vastuvõtjad) kasutamine eelistatavam — need omavad mürasummutust (heli kustub, kui signaali pole ja pidevat kriginat ei kostu) ja suuremat sageduste skannimise kiirus.

Iga suur lennujaam kasutab üsna palju sagedusi, siin on näiteks Pulkovo lennujaama sagedused, mis on saadud saidilt radioscanner:

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Muide, erinevate Venemaa linnade (Moskvast, Peterburist, Tšeljabinskist ja mõnest muust) vestluste kuulamiseks saab veebis http://live.radioscanner.net.

Meie jaoks on õhusaates huvitav digitaalne protokoll ACARS (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Selle signaale edastatakse sagedustel 131,525 ja 131,725 MHz (Euroopa standard, erinevates piirkondades võivad sagedused erineda) need võivad erineda). Need on digitaalsed paketid bittide määraga 2400 või 1200 bps, mille abil saavad piloodid vahetada sõnumeid lennujuhtidega. Dekodeerimiseks MultiPSK-is tuleb signaal seada AM režiimi (vajalik on SDR-vastuvõtja, kuna signaali ribalaius on üle 5 kHz) ja suunata heli Virtual Audio Card abil.

Tulemus on näidatud ekraanipildil.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

ACARSi signaalide formaat on üsna lihtne ja seda saab vaadata programmis SA Free. Selleks piisab, kui avada salvestise fragment ja näeme, et AM salvestise "siseküljel" on tegelikult sagedusmodulatsioon.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Järgmiseks, rakendades kirjele sagedusdetektorit, saame me kergesti bitivoog. Tegelikult on kahtlane, et seda tuleb teha, kuna valmis programmide ACARS-i dekodeerimiseks on juba ammu kirjutatud.

Meteorosaatjad NOAA

Kuulates lendurite vestlusi, võib minna isegi kõrgemale - kosmosesse. Kus on meie jaoks huvitavad meteorosaatjad NOAA 15, NOAA 18 ja NOAA 19, edastades Maapinna pilte sagedustel 137.620, 137.9125 ja 137.100 MHz. Signaali saab dekodeerida programmi abil WXtoImg.

Vastuvõetud pilt võib välja näha umbes nii (pilt veebisaidilt radioscanner):

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Kahjuks (füüsika seadusi ei saa petta, ja tõepoolest, Maa on ümmargune, kuigi mitte kõik ei usu sellesse) saab satelliidi signaali vastu võtta ainult siis, kui see lendab meie kohal, ja mitte alati on need lendud mugava aja ja horisondi üle nurga. Varem oli vajalik teada saada lähima lennu kuupäev ja kellaaeg programmi installimisega Orbitron (ajalooline programm, mis eksisteerib alates 2001. aastast), nüüd on seda lihtsam teha veebis linkide kaudu https://www.n2yo.com/passes/?s=25338, https://www.n2yo.com/passes/?s=28654 ja https://www.n2yo.com/passes/?s=33591 vastavalt.

Satelliidi signaal on üsna vali ja kuuldav praktiliselt igale antennile ja igale vastuvõtjale. Kuid et vastu võtta head kvaliteeti omavat pilti, on siiski soovitatav kasutada spetsiaalset antenni ja head horisondi vaadet. Soovijad võivad vaadata ingliskeelset õpetust youtube'is või lugeda üksikasjalikku kirjeldust. Minul isiklikult ei olnud kannatust asja lõpuni viia, kuid teistel võib-olla läheb paremini.

Pagingu sõnumid FLEX/POCSAG

Kas pagingu side töötab veel korporatiivsete klientide jaoks Venemaal, ei ole mulle teada, aga Euroopas toimib see täiesti, seda kasutavad päästeteenistused, politsei ja erinevad teenistused.

FLEX ja POCSAG signaale saab vastu võtta HDSDR ja Virtual Audio Cable abil, dekodeerimiseks kasutatakse programmi PDW. See kirjutati juba 2004. aastal ja liides vastab sellele, kuid imelikul kombel töötab see endiselt täiesti.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Samuti on olemas dekooder multimon-ng, mis töötab Linuxi all, selle allikakoodid on saadaval githubis. POCSAG edastusprotokolli kohta on samuti olnud eraldi artikkel, soovijad võivad sellega tutvuda täiendavalt.

Puldid/juhtmevabad lülitid

Isegi kõrgemal sagedusel, 433 MHz, on terve hulk erinevaid seadmeid - juhtmevabad lülitid ja toitepistikud, uksekellad, auto rehvirõhuandurid jne.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

Need to consider that these are often cheap Chinese devices with simple modulation. There is no encryption involved, and a basic binary code (OOK — on-off keying) is used. The decoding of such signals has been discussed in a separate article. We can use the ready-made decoder rtl_433, which can be downloaded siit.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

By running the program, you can see various devices and (if there's a parking lot nearby) find out, for example, the tire pressure of your neighbor's car. This has little practical meaning, but from a purely mathematical perspective, it’s quite interesting — the protocols of these signals are easy to decode.

By the way, those buying such wireless switches should bear in mind that they are completely unprotected, and theoretically, your hacker neighbor with a HackRF or similar device could maliciously turn off your light in the bathroom at the most inopportune moment or do something similar. Personally, I don't worry about it, but if security is a concern, one could use more serious and expensive devices with full keys and authentication (Z-Wave, Philips Hue, etc.).

TETRA

TETRA (Terrestrial Trunked Radio) — is a professional system for corporate radio communication with quite extensive capabilities (group calls, encryption, merging several networks, etc.). And its signals, if not encrypted, can also be received via a computer and SDR receiver.

A TETRA decoder for Linux existed quite a while ago, but its setup was far from trivial, and about a year ago a Russian programmer created a plugin for receiving TETRA for SDR#. Now this task can be solved in almost literally two clicks; the program allows you to display system information, listen to voice messages, collect statistics, etc.

Mis on raadios tulemas? Vastuvõtame ja dekodeerime kõige huvitavamaid signaale. Osa 2, FM

The plugin does not implement all the capabilities of the standard, but the main functions work more or less.

According to Wikipedia, Tetra can be used in ambulances, police, rail transport, etc. Regarding its spread in Russia, I am unaware (it seems the Tetra network was used at the 2018 World Cup, but this is uncertain); those interested can check themselves — Tetra signals are easily recognizable and have a width of 25 kHz, as seen in the screenshot.

Muidugi, kui võrgus on krüpteerimine lubatud (selline võimalus on Tetras olemas), ei tööta pistikprogramm — kõne asemel kostub vaid "mullitamine".

ADSB

Tõusame sagedusel veelgi kõrgemale, 1,09 GHz sagedusel edastatakse lennukite transponderite signaale, mis võimaldab sellistel saitidel nagu FlightRadar24 näidata mööduvaid lennukeid. Seda protokolli on eelnevalt käsitletud, seega ma ei hakka siin kordama (artikkel on niigi suur), soovijad saavad lugeda esimest ja teist osade.

Kokkuvõte

Kuidas näha, isegi 30-dollarise vastuvõtjaga on õhus palju huvitavat. Olen kindel, et siin on kaugel kõik loetletud ja ma olen ilmselt midagi vahele jätnud või ei tea. Soovijad võivad proovida iseseisvalt — see on hea võimalus tutvuda mingi süsteemi tööpõhimõttega lähemalt.

Hobiraadiot ma ei käsitlenud, kuigi see on samuti olemas UHF-l, aga artikkel on siiski ametlikest sidekanalitest.

P.S.: Erakordselt koolihäkkeritele võib märkida, et avatud eetris ei edastata tõeliselt salajast teavet juba umbes 50 aastat, seega ei tasu sellelt vaatenurgalt aega ja raha raisata. Aga sidepõhimõtete ja erinevate insenerisüsteemide õppimise seisukohalt on reaalsete võrkude tööga tutvumine täiesti huvitav ja õpetlik.

Allikas: habr.com

Osta usaldusväärne hostimine veebilehtede jaoks DDoS-i kaitsega, VPS VDS serverid 🔥 Osta usaldusväärne hostimine veebilehtede jaoks DDoS-i kaitsega, VPS VDS serverid | ProHoster