Ciao, Habr.
In Sono stati descritti alcuni segnali ricevibili sulle onde lunghe e corte. Anche la banda VHF è interessante, dove si possono trovare cose interessanti.
Come nella prima parte, verranno esaminati i segnali che si possono decodificare autonomamente con un computer. Chi è curioso di sapere come funziona, può continuare a leggere.
Nella prima parte abbiamo utilizzato un per ricevere onde lunghe e corte. Purtroppo, per VHF non ci sono servizi analoghi — la gamma di frequenze è troppo ampia. Quindi, chi desidera ripetere gli esperimenti descritti di seguito dovrà procurarsi un proprio ricevitore; tra i più economici c'è , che può essere acquistato per 30€. Questo ricevitore copre la gamma fino a 1,7 GHz, tutti i segnali descritti di seguito sono stati ricevuti proprio con esso.
Quindi, cominciamo. Come nella prima parte, esamineremo i segnali in ordine crescente di frequenza.
Radio FM
La sola radio FM non sorprenderà nessuno, ma ci interessa in particolare il RDS. La presenza del 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, mentre il segnale RDS viene trasmesso alla sua frequenza tripla di 57 kHz. Nell'oscillogramma, se si visualizzano entrambi i segnali insieme, appare all'incirca così:
Qui, tramite modulazione di fase, è 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 di 19 kHz del tono pilota divisa per 16). Inoltre, dopo la decodifica bit per bit, vengono decifrati i pacchetti di dati, di cui ce ne sono molti tipi — oltre al testo, possono essere trasmessi, ad esempio, le frequenze alternative di trasmissione della stazione radio, e quando si entra 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, una larghezza di segnale di 120 kHz e un bitrate di 192 kHz, come mostrato nell'immagine.
Poi basta reindirizzare il segnale tramite Virtual Audio Cable da HDSDR a RDS Spy (nelle impostazioni di VAC è necessario anche impostare il bitrate a 192 kHz). Se tutto è stato fatto correttamente, vedremo tutte le informazioni su RDS, molto più di quanto possa mostrare un normale ricevitore radio domestico.
Oltre alla FM, si può anche decodificare il DAB+, di cui si è parlato in . In Russia attualmente non è operativo, ma in altri paesi potrebbe essere pertinente.
Il segmento aereo
Storicamente, nell'aviazione si utilizza la modulazione di ampiezza (AM) e la gamma di frequenze 118-137 MHz. Le comunicazioni tra piloti e controllori del traffico aereo non sono criptate e possono essere ricevute da chiunque lo desideri. Vent'anni fa, per fare ciò, si utilizzavano normali ricevitori radio cinesi economici: bastava allargare le bobine del genere e la gamma di frequenze si spostava, se si era fortunati, verso frequenze più alte. Coloro che sono interessati alla 'archeologia digitale' possono leggere la discussione Nel 2004, i produttori cinesi hanno iniziato a rispondere alle richieste degli utenti, aggiungendo semplicemente la gamma Air ai ricettori (nei commenti alla prima parte, sono stati consigliati i modelli Tecsun PL-660 o PL-680). Tuttavia, naturalmente, l'utilizzo di dispositivi più specializzati (ad esempio, i ricettori AOR, Icom) è più preferibile — essi dispongono di un sistema di riduzione del rumore (l'audio si interrompe quando non c'è segnale e non c'è fruscio costante) e una velocità di scansione delle frequenze superiore.
Ogni grande aeroporto utilizza un numero considerevole di frequenze; per esempio, le frequenze dell'aeroporto di Pulkovo, estratte dal sito radioscanner:
A proposito, è possibile ascoltare in streaming le trasmissioni delle comunicazioni da diverse città russe (Mosca, San Pietroburgo, Chelyabinsk e alcune altre) online su .
Per noi nel settore aereo è interessante il protocollo digitale (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). I suoi segnali vengono trasmessi sulle frequenze 131.525 e 131.725 MHz (standard europeo, le frequenze possono variare in diverse regioni) ). Si tratta di pacchetti digitali a bitrate di 2400 o 1200 bps, tramite questo sistema i piloti possono scambiare messaggi con il dispatch. Per la decodifica in MultiPSK è necessario sintonizzarsi sul segnale in modalità AM (è necessario un ricevitore SDR, poiché la larghezza di banda del segnale è superiore a 5 kHz) 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. Basta aprire un frammento della registrazione e vedremo che, 'dentro' la registrazione AM, ci sono effettivamente delle modulazioni di frequenza.
Successivamente, applicando un rivelatore di frequenza alla registrazione, otteniamo facilmente il flusso di bit. In realtà, è difficile che si debba fare, dato che programmi già pronti per la decodifica degli ACARS sono stati scritti da tempo.
Satellite meteorologici NOAA
Ascoltando le comunicazioni degli aviatori, possiamo andare ancora più in alto: nello spazio. Qui ci interessano i satellite meteorologici. , e , che trasmettono immagini della superficie terrestre alle frequenze di 137.620, 137.9125 e 137.100 MHz. Il segnale può essere decodificato utilizzando il programma .
L'immagine ricevuta può apparire così (foto dal sito radioscanner):
Purtroppo (non si può ingannare le leggi della fisica e la Terra è tonda anche se non tutti ci credono), il segnale del satellite può essere ricevuto solo quando passa sopra di noi, e non sempre questi passaggi avvengono in orari e angolazioni favorevoli sull'orizzonte. In passato, per scoprire la data e l'orario del volo successivo era necessario installare un programma. (un programma veterano, attivo dal 2001), ora è molto più semplice farlo online tramite i link. , e rispettivamente.
Il segnale dei satelliti è abbastanza forte e può essere ricevuto praticamente da qualsiasi antenna e ricevitore. Tuttavia, per ottenere un'immagine di buona qualità, è comunque consigliata un'antenna speciale e una buona visuale dell'orizzonte. Gli interessati possono guardare o leggere . Personalmente, non ho mai avuto la pazienza di portare a termine la cosa, ma per altri potrebbe andare meglio.
Messaggi di paging FLEX/POCSAG
Non so se la comunicazione via paging per i clienti aziendali funzioni ancora in Russia, ma in Europa è pienamente operativa, utilizzata da vigili del fuoco, polizia e vari servizi.
Puoi ricevere segnali FLEX e POCSAG utilizzando HDSDR e Virtual Audio Cable; il programma per la decodifica è . È stato scritto nel 2004 e l'interfaccia ha un aspetto corrispondente, ma strano a dirsi, funziona ancora bene.
Esiste anche il decodificatore multimon-ng, che funziona su Linux, il cui sorgente è disponibile . È stata scritta anche un articolo separato sul protocollo di trasmissione POCSAG, chi è interessato può consultarlo .
Telecomandi/interruttori wireless
Ancora più in alto nella frequenza, a 433 MHz, si trovano un gran numero di dispositivi — interruttori e prese wireless, campanelli, sensori di pressione degli pneumatici delle auto e altro.
Sono spesso dispositivi cinesi economici con modulazione semplice. Non ci sono cifrature e si utilizza un semplice codice binario (OOK — on-off keying). La decodifica di tali segnali è stata trattata in . Possiamo utilizzare il decodificatore già pronto rtl_433, che può essere scaricato .
Avviando il programma, puoi vedere vari dispositivi e (se c'è un parcheggio nelle vicinanze) scoprire ad esempio la pressione degli pneumatici dell'auto del vicino. Praticamente non ha molto senso, ma dal punto di vista matematico è piuttosto interessante: i protocolli di questi segnali sono facili da decodificare.
A proposito, chi acquista questi interruttori wireless deve tenere presente che non sono affatto protetti e, teoricamente, il tuo vicino hacker, con un HackRF o un dispositivo simile, potrebbe spegnereti la luce in bagno nel momento meno opportuno o fare qualcosa di simile. Personalmente, non mi preoccupo, ma se la sicurezza è un problema, si possono utilizzare dispositivi più seri e costosi con chiavi e autenticazione complete (Z-Wave, Philips Hue, ecc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) è un sistema professionale di comunicazione radio aziendale con ampie funzionalità (chiamate di gruppo, crittografia, integrazione di più reti, ecc.). E i suoi segnali, se non sono criptati, possono anche essere ricevuti tramite computer e ricevitore SDR.
Il decoder TETRA per Linux esisteva , ma la sua configurazione non era affatto banale, e circa un anno fa un programmatore russo ha creato per SDR#. Ora questo compito può essere svolto quasi letteralmente in due clic, il programma consente di visualizzare informazioni sul sistema, ascoltare messaggi vocali, raccogliere statistiche e altro.
Il plugin non implementa tutte le funzionalità dello standard, ma le funzioni principali funzionano più o meno.
Secondo Wikipedia, TETRA può essere utilizzato nei servizi di emergenza, nella polizia, sui mezzi di trasporto ferroviario, ecc. Non so nulla sulla sua diffusione in Russia (sembra che la rete TETRA sia stata utilizzata durante i Mondiali 2018, ma non è certo), chi è interessato può verificare da solo — i segnali TETRA sono facilmente riconoscibili e hanno una larghezza di 25 kHz, come si può vedere nello screenshot.
Naturalmente, se la rete utilizza la crittografia (c'è questa possibilità in TETRA), il plugin non funzionerà — si udirà solo un «gorgoglio» al posto della voce.
ADSB
Ci sposteremo ancora più in alto, a una frequenza di 1,09 GHz, dove vengono trasmessi i segnali dei transponder degli aerei, permettendo 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 lungo), chi è interessato può leggere. e parte.
Conclusione
Come si può vedere, anche con un ricevitore da 30 € si possono trovare molte cose interessanti nell'aria. Sono sicuro che ciò che è elencato qui non è affatto tutto, e probabilmente ho omesso qualcosa o non lo so. Chi desidera può provare a farlo da solo: è un ottimo modo per comprendere meglio il funzionamento di un sistema o di un altro.
Non ho preso in considerazione le comunicazioni radio amatoriali, anche se ci sono anche sulle bande UHF, ma l'articolo riguarda comunque le comunicazioni professionali.
P.S.: Specialmente per è importante sottolineare che nulla di veramente segreto è trasmesso nell'aria aperta da almeno 50 anni, quindi da questo punto di vista, non vale la pena spendere tempo e denaro. Ma dal punto di vista dell'apprendimento dei principi di comunicazione e di vari sistemi ingegneristici, conoscere il funzionamento reale delle reti reali è piuttosto interessante e formativo.
Fonte: habr.com
