Bonjour, Habr.
Dans Certains signaux pouvant être reçus sur des ondes longues et courtes ont été décrits. Le bande FM est également intéressante, où l'on peut trouver des choses fascinantes.
Comme dans la première partie, nous examinerons les signaux pouvant être décodés par un ordinateur. Pour ceux qui s'intéressent à son fonctionnement, la suite est ci-dessous.
Dans la première partie, nous avons utilisé un pour recevoir les ondes longues et courtes. Malheureusement, il n'existe pas de services similaires en bande FM — la gamme de fréquences est trop large. Ainsi, ceux qui souhaitent réaliser les expériences décrites ci-dessous devront se procurer leur propre récepteur, parmi les moins chers, on peut mentionner le , qui peut être acheté pour 30 $. Ce récepteur couvre une gamme allant jusqu'à 1.7 GHz, tous les signaux décrits ci-dessous ont été reçus avec celui-ci.
Alors, commençons. Comme dans la première partie, nous examinerons les signaux par ordre croissant de fréquence.
Radio FM
La radio FM ne surprendra sûrement personne, mais ce qui nous intéresse ici, c'est le RDS. La présence du RDS (Radio Data System) permet la transmission de données numériques "à l'intérieur" du signal FM. Le spectre du signal station FM après démodulation apparaît comme suit :
À la fréquence de 19 kHz se trouve le ton pilote, et à sa fréquence triplée de 57 kHz est transmis le signal RDS. Sur l'oscillogramme, si l'on affiche les deux signaux ensemble, cela ressemble à peu près à ceci :
Grâce à la modulation de phase, un signal audio basse fréquence à 1187.5 Hz est ici codé (soit dit en passant, la fréquence de 1187.5 Hz n'est pas choisie par hasard — c'est la fréquence de 19 kHz du ton pilote, divisée par 16). Ensuite, après un décodage bit à bit, des paquets de données, de plusieurs types, sont déchiffrés — en plus du texte, des fréquences alternatives de diffusion de la station peuvent être transmises, et à l'entrée d'une nouvelle zone, le récepteur peut se régler automatiquement sur la nouvelle fréquence.
Pour recevoir des données RDS des stations locales, vous pouvez utiliser le programme . Il peut être connecté via HDSDR, en sélectionnant la modulation FM, une largeur de signal de 120 kHz et un débit binaire de 192 kHz, comme indiqué sur l'image.
Ensuite, il suffit de rediriger le signal à l'aide de Virtual Audio Cable de HDSDR vers RDS Spy (les paramètres de VAC doivent également spécifier un débit binaire de 192 kHz). Si tout a été fait correctement, nous verrons toutes les informations sur le RDS, beaucoup plus que ce qu'affichera un récepteur radio ordinaire :
En plus de FM, il est également possible de décoder DAB+, à ce sujet c'était . En Russie, cela ne fonctionne pas encore, mais dans d'autres pays, cela peut être pertinent.
Bande aéronautique
Historiquement, la modulation d'amplitude (AM) et la bande de fréquence 118-137 MHz sont utilisées en aviation. Les communications entre les pilotes et les contrôleurs aériens ne sont pas chiffrées, et tout le monde peut les écouter. Il y a environ 20 ans, on modifiait des radios réceptrices chinoises bon marché pour cela — il suffisait d'écarter les bobines d'hétérodyne pour déplacer la bande, et si on avait de la chance, vers des fréquences plus élevées. Ceux qui s'intéressent à l'archéologie numérique peuvent lire la discussion de 2004. Plus tard, les fabricants chinois ont facilité la tâche aux utilisateurs en ajoutant simplement la bande aérienne aux récepteurs (dans les commentaires de la première partie, ils recommandent le Tecsun PL-660 ou PL-680). Mais bien sûr, l'utilisation d'appareils plus spécialisés (comme les récepteurs AOR, Icom) est de préférence — ils disposent d'un réducteur de bruit (le son s'arrête lorsque aucun signal n'est présent et qu'il n'y a pas de bourdonnement constant) et une vitesse de balayage des fréquences plus élevée.
Chaque grand aéroport utilise un nombre assez élevé de fréquences, à titre d'exemple, voici les fréquences de l'aéroport de Pulkovo, tirées du site radioscanner :
Au fait, on peut écouter les transmissions de différentes villes russes (Moscou, Saint-Pétersbourg, Tcheliabinsk et d'autres) en ligne sur .
Pour nous, dans la bande aéronautique, le protocole numérique qui nous intéresse est (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Ses signaux sont transmis sur les fréquences 131.525 et 131.725 MHz (norme européenne, les fréquences peuvent varier d'une région à l'autre Le résultat est montré sur la capture d'écran.
Le format des signaux ACARS est relativement simple et peut être visionné dans le programme SA Free. Il suffit de ouvrir un extrait d'enregistrement, et nous verrons que dans "l'intérieur" de l'enregistrement AM, il y a en réalité une modulation de fréquence.
Le format des signaux ACARS est assez simple et peut être consulté dans le programme SA Free. Il suffit d'ouvrir un extrait de la vidéo, et nous verrons que "à l'intérieur" des enregistrements AM se trouve en réalité une modulation de fréquence.
Ensuite, en appliquant un détecteur de fréquence à l'enregistrement, nous obtenons facilement un flux binaire. En réalité, il est peu probable que cela soit nécessaire, car des programmes prêts à l'emploi pour décoder l'ACARS ont été écrits depuis longtemps.
Satellites météo NOAA
En écoutant les communications des aviateurs, on peut grimper encore plus haut — dans l'espace. Là où les satellites météo nous intéressent , et , transmettant des images de la surface de la Terre à des fréquences de 137,620, 137,9125 et 137,100 MHz. On peut décoder le signal à l'aide d'un programme .
L'image reçue peut ressembler à ça (photo du site radioscanner) :
Malheureusement (on ne peut tromper les lois de la physique, et la Terre est ronde même si certains n'y croient pas), il n'est possible de recevoir le signal d'un satellite que lorsqu'il passe au-dessus de nous, et toutes ces passages n'ont pas toujours des horaires et des angles favorables. Autrefois, pour connaître le temps et la date du prochain vol, il fallait installer le programme (un programme ancien, existant depuis 2001), mais maintenant c'est plus simple de le faire en ligne via les liens , et respectivement.
Le signal des satellites est assez fort et est audible sur presque n'importe quelle antenne et tout récepteur. Mais pour recevoir une image de bonne qualité, une antenne spéciale et une bonne vue de l'horizon sont souhaitables. Ceux qui le souhaitent peuvent consulter ou lire . Personnellement, je n'ai pas eu la patience d'aller jusqu'au bout, mais d'autres peuvent avoir plus de chance.
Messages de paging FLEX/POCSAG
Je ne sais pas si la communication par paging pour les clients corporatifs fonctionne encore en Russie, mais en Europe, elle fonctionne très bien, utilisée par les pompiers, la police et divers services.
On peut recevoir les signaux FLEX et POCSAG à l'aide de HDSDR et Virtual Audio Cable, le programme utilisé pour le décodage est . Il a été écrit en 2004, et son interface est à la hauteur, mais étrangement, il fonctionne encore tout à fait correctement.
Il existe également un décodeur multimon-ng, fonctionnant sous Linux, dont les sources sont disponibles . Un article séparé a également été rédigé sur le protocole de transmission POCSAG, ceux qui le souhaitent peuvent le consulter .
Télécommandes/détecteurs sans fil
Encore plus haut en fréquence, à 433 MHz, se trouve une multitude de dispositifs variés — interrupteurs et prises sans fil, sonnettes, capteurs de pression des pneus et autres.
Ce sont souvent des dispositifs chinois bon marché avec une modulation très simple. Il n'y a aucun chiffrement, et un code binaire simple (OOK — on-off keying) est utilisé. La décodage de tels signaux a été abordée dans . Nous pouvons utiliser un décodeur prêt à l'emploi, que l'on peut télécharger sur .
En lançant le programme, on peut voir différents appareils et (en cas de parking à proximité) connaître, par exemple, la pression dans les pneus de la voiture voisine. L'intérêt pratique de cela est limité, mais d'un point de vue purement mathématique, c'est assez intéressant — les protocoles de ces signaux sont simples à décoder.
À propos, ceux qui achètent de tels interrupteurs sans fil doivent garder à l'esprit qu'ils ne sont en aucune façon protégés, et théoriquement, votre voisin hacker, avec un HackRF ou un appareil similaire, pourrait méchamment éteindre la lumière de vos toilettes au moment le moins approprié ou faire quelque chose de semblable. Personnellement, je ne m'en fais pas, mais si la question de la sécurité est pertinente, il est possible d'utiliser des appareils plus sérieux et plus chers avec des clés complètes et une authentification (Z-Wave, Philips Hue, etc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) — est un système de communication radio professionnel avec de grandes capacités (appels de groupe, chiffrement, interconnexion de plusieurs réseaux, etc.). Et ses signaux, s'ils ne sont pas chiffrés, peuvent également être reçus par un ordinateur et un récepteur SDR.
Un décodeur TETRA pour Linux existe depuis , mais sa configuration n'était pas simple, et il y a environ un an, un programmeur russe a créé pour SDR#. Maintenant, cette tâche se résout presque en deux clics, le programme permet d'afficher des informations sur le système, d'écouter des messages vocaux, de collecter des statistiques, etc.
Le plugin n'implémente pas toutes les fonctionnalités de la norme, mais les fonctions principales fonctionnent plus ou moins.
Selon Wikipédia, Tetra peut être utilisé dans les ambulances, la police, les transports ferroviaires, etc. Je ne sais pas concernant sa diffusion en Russie (il semble que le réseau Tetra ait été utilisé lors de la Coupe du Monde 2018, mais ce n'est pas sûr), ceux qui le souhaitent peuvent vérifier par eux-mêmes — les signaux Tetra sont facilement reconnaissables, et ont une largeur de 25 kHz, comme on peut le voir sur la capture d'écran.
Bien sûr, si le chiffrement est activé sur le réseau (cette option est disponible dans Tetra), le plugin ne fonctionnera pas — au lieu de voix, il n'y aura que des « gargouillements ».
ADSB
Montons encore plus haut en fréquence, à 1,09 GHz, des signaux de transpondeurs d'aéronefs sont transmis, ce qui permet à des sites comme FlightRadar24 de montrer des avions en vol. Ce protocole a déjà été traité auparavant, donc je ne vais pas me répéter ici (l'article est déjà assez long), ceux qui le souhaitent peuvent lire et les parties.
Conclusion
Comme on peut le voir, même avec un récepteur à 30 $, il est possible de trouver de nombreuses choses intéressantes sur les ondes. Je suis sûr que ce qui est mentionné ici n'est pas tout, et que j'ai probablement omis ou ne sais pas certaines choses. Ceux qui le souhaitent peuvent essayer par eux-mêmes — c'est un bon moyen de mieux comprendre le fonctionnement des différents systèmes.
Je n'ai pas considéré la radioamateur, bien qu'elle soit également présente en VHF, mais l'article porte quand même sur les communications professionnelles.
P.S. : Spécialement pour , il est à noter que rien de réellement secret n'est transmis dans l'espace public depuis probablement 50 ans, donc sous cet angle, il ne vaut pas la peine de perdre du temps et de l'argent. En revanche, du point de vue de l'apprentissage des principes de communication et des différents systèmes d'ingénierie, familiariser avec le fonctionnement réel de réseaux réels est tout à fait intéressant et instructif.
Source : habr.com
