Ciao, Habr.
In Sono stati descritti alcuni segnali che possono essere ricevuti sulle onde lunghe e corte. Non meno interessante è la banda FM, dove si possono trovare anche alcune cose interessanti.
Come nella prima parte, verranno esaminati i segnali che possono essere decodificati autonomamente con l'ausilio di un computer. Per chi è interessato a come funziona, la continuazione sotto.
Nella prima parte abbiamo utilizzato un ricevitore olandese per ricevere onde lunghe e corte. Sfortunatamente, non ci sono servizi analoghi per la FM - la gamma di frequenze è troppo ampia. Pertanto, coloro che desiderano ripetere gli esperimenti descritti di seguito dovranno dotarsi di un proprio ricevitore, tra i più economici si può citare , che può essere acquistato per 30$. Questo ricevitore copre un intervallo fino a 1,7 GHz, tutti i segnali descritti di seguito sono stati ricevuti proprio su di esso.
Quindi, iniziamo. Come nella prima parte, i segnali verranno esaminati in ordine crescente di frequenza.
Radio FM
La radio FM stessa difficilmente sorprende qualcuno, a noi interessa l'RDS. La presenza dell'RDS (Radio Data System) consente la trasmissione di dati digitali “all'interno” del segnale FM. Lo spettro del segnale della stazione FM dopo la demodulazione appare così:
Alla frequenza di 19 kHz si trova il tono pilota, e alla sua frequenza tripla di 57 kHz viene trasmesso il segnale RDS. Sull'oscillogramma, se si sovrappongono entrambi i segnali, appare circa così:
Attraverso la modulazione di fase qui è stato codificato un segnale a bassa frequenza con una frequenza di 1187,5 Hz (tra l'altro, la frequenza di 1187,5 Hz non è stata scelta a caso - è la frequenza del tono pilota di 19 kHz divisa per 16). Successivamente, dopo la decodifica bit per bit, vengono decifrati i pacchetti di dati, i cui tipi sono piuttosto numerosi: oltre al testo, possono essere trasmesse, ad esempio, le frequenze alternative della stazione radio, e al momento dell'ingresso in un'altra area il ricevitore può sintonizzarsi automaticamente sulla nuova frequenza.
Per ricevere i dati RDS delle stazioni locali è possibile utilizzare il programma . Può essere collegato tramite HDSDR, selezionando la modulazione FM, la larghezza del segnale di 120 kHz e il bit rate di 192 kHz, come mostrato nella figura.
Poi basta reindirizzare il segnale tramite Virtual Audio Cable da HDSDR a RDS Spy (nelle impostazioni di VAC è necessario impostare anche il bitrate a 192KHz). Se tutto è stato fatto correttamente, vedremo tutte le informazioni RDS, molto più di quanto mostri una normale radio domestica:
Oltre a FM, si può anche decodificare DAB+, di cui si parlava . In Russia non è ancora attivo, ma in altri paesi potrebbe essere rilevante.
Banda aerea
Storicamente, in aviazione si utilizza la modulazione di ampiezza (AM) e la banda di frequenza 118-137MHz. Le comunicazioni tra piloti e controllori non sono criptate e possono essere ricevute da chiunque. Circa 20 anni fa, per questo scopo, si utilizzavano normali ricevitori cinesi economici: bastava allargare le bobine del rivelatore e la banda si spostava, se si era fortunati, verso frequenze più alte. Gli interessati alla "archeologia digitale" possono leggere la discussione del 2004. Successivamente, i produttori cinesi hanno accontentato gli utenti e hanno semplicemente aggiunto la banda aerea nei ricevitori (nei commenti alla prima parte erano raccomandati i Tecsun PL-660 o PL-680). Ma chiaramente, l'uso di dispositivi più specializzati (ad esempio, ricevitori AOR, Icom) è più preferibile: hanno un filtro anti-rumore (il suono si spegne quando non c'è segnale e non c'è fruscio costante) e una velocità di scansione delle frequenze più elevata.
Ogni grande aeroporto utilizza un numero considerevole di frequenze, ecco ad esempio le frequenze dell'aeroporto di Pulkovo, prese dal sito radioscanner:
Peraltro, è possibile ascoltare le trasmissioni delle comunicazioni da diverse città russe (Mosca, San Pietroburgo, Chelyabinsk e alcune altre) online su .
Per noi nella banda aerea è interessante il protocollo digitale (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). I suoi segnali vengono trasmessi sulle frequenze 131.525 e 131.725MHz (standard europeo, le frequenze possono variare tra diverse regioni ). Questi sono pacchetti digitali con un bitrate di 2400 o 1200 bps; grazie a questo sistema, i piloti possono scambiarsi messaggi con il controllore. Per decodificare in MultiPSK è necessario sintonizzarsi sul segnale in modalità AM (serve un ricevitore SDR, poiché la larghezza di banda del segnale supera i 5kHz) e reindirizzare il suono tramite Virtual Audio Card.
Il risultato è mostrato nello screenshot.
Il formato dei segnali ACARS è piuttosto semplice e può essere visualizzato nel programma SA Free. Per farlo, è sufficiente aprire un frammento della registrazione e vedremo che all'interno delle registrazioni AAM ci sono effettivamente delle modulazioni di frequenza.
Successivamente, applicando un rivelatore di frequenza alla registrazione, otteniamo facilmente un flusso di bit. In realtà, è improbabile che sia necessario farlo, poiché programmi pronti per la decodifica dell'ACARS sono stati scritti da tempo.
Satellite meteorologici NOAA
Ascoltando le comunicazioni degli aviatori, possiamo salire ancora più in alto — nello spazio. In cui ci interessano i satelliti meteorologici , e , che trasmettono immagini della superficie terrestre su frequenze di 137.620, 137.9125 e 137.100 MHz. È possibile decodificare il segnale con l'aiuto del programma .
L'immagine ricevuta può apparire circa così (foto dal sito radioscanner):
Sfortunatamente (non si può ingannare le leggi della fisica, e la Terra è rotonda, anche se non tutti ci credono), è possibile ricevere il segnale del satellite solo quando passa sopra di noi, e non sempre questi passaggi hanno orari convenienti e angoli sopra l'orizzonte. Un tempo, per conoscere la data e l'orario del passaggio successivo, era necessario installare il programma (un programma duraturo, esistente addirittura dal 2001), ora è più semplice farlo online tramite i link , e rispettivamente.
Il segnale dei satelliti è abbastanza forte ed è udibile praticamente su qualsiasi antenna e ricevitore. Ma per ricevere immagini di buona qualità, è comunque consigliabile avere un'antenna speciale e una buona visibilità dell'orizzonte. Chiunque può dare un'occhiata a o leggere . Personalmente, non ho avuto la pazienza di portare a termine il lavoro, ma ad altri potrebbe andare meglio.
Messaggi di paging FLEX/POCSAG
Non so se la comunicazione di paging per i clienti aziendali in Russia sia ancora attiva, mentre in Europa funziona perfettamente, utilizzata da vigili del fuoco, polizia e vari servizi.
È possibile ricevere i segnali FLEX e POCSAG utilizzando HDSDR e Virtual Audio Cable, mentre per la decodificazione si usa il programma . È stato scritto addirittura nel 2004 e l'interfaccia è conforme, ma strano a dirsi, funziona ancora perfettamente.
Esiste anche un decoder multimon-ng, funzionante su Linux, il cui codice sorgente è disponibile . Riguardo al protocollo di trasmissione POCSAG è stato scritto anche un articolo separato, chi è interessato può leggerlo .
Chiavi/Interruttori wireless
Ancora più in alto nella frequenza, a 433 MHz, si trova un'intera gamma di diversi dispositivi: interruttori wireless e prese, campanelli, sensori di pressione degli pneumatici delle auto e altro.
Si tratta spesso di dispositivi cinesi economici con modulazione semplice. Non c'è alcuna crittografia e viene utilizzato un semplice codice binario (OOK - On-Off Keying). La decodifica di tali segnali è stata considerata in . Possiamo utilizzare un decodificatore già pronto, rtl_433, che può essere scaricato .
Avviando il programma, è possibile vedere vari dispositivi e (se ci sono parcheggi nelle vicinanze) scoprire, ad esempio, la pressione negli pneumatici dell'auto del vicino. Il significato pratico di questo è limitato, ma dal punto di vista puramente matematico, è piuttosto interessante: i protocolli di questi segnali sono semplici da decodificare.
A proposito, chi acquista questi interruttori wireless deve tenere presente che non sono protetti in alcun modo, e teoricamente il vostro vicino hacker, se munito di HackRF o di un dispositivo simile, potrebbe spegnere la luce del bagno al momento meno opportuno o fare qualcosa di simile. Personalmente non mi preoccupo, ma se la questione della sicurezza è fondamentale, è possibile utilizzare dispositivi più seri e costosi con chiavi e autenticazione complete (Z-Wave, Philips Hue, ecc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) è un sistema di comunicazione radio aziendale professionale con ampie capacità (chiamate di gruppo, crittografia, integrazione di più reti, ecc.). I suoi segnali, se non crittografati, possono essere anche ricevuti tramite computer e ricevitori SDR.
Un decodificatore TETRA per Linux esisteva , ma la sua configurazione era tutt'altro che banale, e circa un anno fa un programmatore russo ha creato per SDR#. Ora questo compito si risolve quasi letteralmente in due clic, il programma permette di visualizzare informazioni sul sistema, ascoltare messaggi vocali, raccogliere statistiche, e altro.
Il plugin non realizza tutte le funzioni dello standard, ma le principali operano più o meno.
Secondo Wikipedia, Tetra può essere utilizzato nei servizi di emergenza, nella polizia, nei trasporti ferroviari, e altro. Per quanto riguarda la sua diffusione in Russia, non ne so nulla (sembra che la rete Tetra sia stata utilizzata durante i Mondiali 2018, ma non è sicuro), chi è interessato può controllare da sé: i segnali Tetra sono facilmente riconoscibili e hanno una larghezza di 25 kHz, come visibile negli screenshot.
Naturalmente, se la rete utilizza la crittografia (c'è questa possibilità in Tetra), il plugin non funzionerà: invece della voce si sentirà solo un «gorgoglio».
ADSB
Salendo ancora più in alto nella frequenza, a 1,09 GHz, vengono trasmessi i segnali dei trasponderi degli aerei, il che consente a siti come FlightRadar24 di mostrare gli aerei in volo. Questo protocollo è già stato trattato in precedenza, quindi non mi ripeterò qui (l'articolo è già piuttosto lungo), chi è interessato può leggere. e parte.
Conclusione
Come si può vedere, anche con un ricevitore da 30 dollari si possono trovare molte cose interessanti nell'etere. Sono sicuro che ciò che è elencato qui non è affatto tutto, e che probabilmente ho trascurato qualcosa o non so. Chi è interessato può provare da solo: è un buon modo per comprendere meglio il funzionamento di un determinato sistema.
Non ho considerato le comunicazioni radio amatoriali, sebbene esistano anche in VHF, ma l'articolo riguarda comunque la comunicazione di servizio.
P.S.: Appositamente per si può notare che non viene trasmesso nulla di realmente segreto nell'etere aperto da ormai cinquant'anni, quindi da “questo” punto di vista, non vale la pena di perdere tempo e soldi. Tuttavia, da un punto di vista di studio dei principi di comunicazione e di vari sistemi ingegneristici, conoscere il funzionamento reale di reti reali è piuttosto interessante e istruttivo.
Fonte: habr.com
