ラジオでは何が聞こえますか? 最も興味深い信号を受信して​​デコードします。 パート 2、VHF

おい、ハブル。

В 最初の部分 長波および短波で受信できるいくつかの信号について説明しました。 VHF バンドも同様に興味深いもので、興味深いものを見つけることができます。

最初の部分と同様に、コンピューターを使用して独立してデコードできる信号を検討します。 それがどのように機能するかに興味がある人のために、続きはカットの下にあります。

最初の部分ではオランダ語を使用しました オンライン受信機 長波と短波の受信に。 残念ながら、VHF では同様のサービスはありません。周波数範囲が広すぎるためです。 したがって、以下に説明する実験を繰り返したい場合は、独自の受信機を入手する必要があります。最も安価なものに注目してください。 RTL SDR V3、30ドルで購入できます。 この受信機は最大 1.7 GHz の範囲をカバーし、以下に説明するすべての信号を受信します。

それでは始めましょう。 最初の部分と同様に、周波数が増加する信号を考慮します。

FMラジオ

FM ラジオ自体は誰も驚かないだろうが、RDS には興味があるだろう。 RDS (Radio Data System) の存在により、FM 信号の「内部」でのデジタル データの送信が保証されます。 復調後の FM 局信号のスペクトルは次のようになります。

パイロット トーンは 19KHz の周波数にあり、RDS 信号は 57 倍の周波数 XNUMXKHz で送信されます。 オシログラム上で両方の信号を一緒に表示すると、次のようになります。

ここでは、位相変調を使用して、周波数 1187.5 Hz の低周波信号がエンコードされます (ちなみに、周波数 1187.5 Hz も偶然に選択されたわけではありません。これは、19 KHz のパイロット トーンの周波数を 16 で割ったものです)。 さらに、ビットごとにデコードされた後、データ パケットが復号化されます。データ パケットには非常に多くの種類があります。たとえば、テキストに加えて、ラジオ局の代替放送周波数を送信したり、別のエリアに入ると、受信機は新しい周波数に自動的に同調できます。

プログラムを使用してローカル局からRDSデータを受信できます RDSスパイ。 図に示すように、FM 変調、信号幅 120KHz、ビットレート 192KHz を選択すると、HDSDR 経由で接続できます。

次に、仮想オーディオ ケーブルを使用して HDSDR から RDS Spy に信号をリダイレクトするだけです (VAC 設定で 192KHz のビットレートを指定する必要もあります)。 すべてが正しく行われていれば、通常の家庭用ラジオが表示するよりもはるかに多くの、RDS に関するすべての情報が表示されます。

ちなみに、FMに加えてDAB+もデコードできます、という話をしました 別の記事。 ロシアではまだ機能していませんが、他の国では関連する可能性があります。

空中範囲

歴史的に、航空では振幅変調 (AM) と 118 ～ 137 MHz の周波数範囲が使用されてきました。 パイロットと指令員の間の会話はいかなる方法でも暗号化されていないため、誰でも会話を受信できます。 約20年前、通常の安価な中国製ラジオはこのために「引っ張られ」ました。局部発振器のコイルを離すだけで十分で、運が良ければ範囲がより高い周波数にシフトしました。 「デジタル考古学」に興味のある方は、ディスカッションをお読みください。 ラジオスキャナーのフォーラムで 2004年用。 その後、中国のメーカーは途中でユーザーに会い、受信機にエアバンドを追加するだけになりました（最初の部分へのコメントで、彼らはTecsun PL-660またはPL-680を推奨しました）。 しかし、もちろん、より特殊なデバイス (AOR、Icom 受信機など) を使用する方が望ましいです。これらのデバイスには、ノイズ低減機能 (信号がなく、一定のヒスノイズが発生しない場合にサウンドがオフになります) と、より高速な周波数が備わっています。選択。

各主要空港はかなりの数の周波数を使用しています。たとえば、ラジオスキャナーの Web サイトから取得したプルコヴォ空港の周波数を以下に示します。

ちなみに、ロシアのさまざまな都市（モスクワ、サンクトペテルブルク、チェリャビンスクなど）からの交渉の中継は、オンラインで聴くことができる。 http://live.radioscanner.net.

放送波におけるデジタル プロトコルは私たちにとって興味深いものです。 ACARS (航空通信アドレス指定および報告システム)。 その信号は、周波数 131.525 および 131.725 MHz (欧州標準、さまざまな地域の周波数) で送信されます。 異なる場合があります）。 これらは 2400 または 1200 bps のビットレートを持つデジタル メッセージであり、このようなシステムを使用して、パイロットはディスパッチャとメッセージを交換できます。 MultiPSK でデコードするには、AM モードで信号に同調し (信号の帯域幅が 5 KHz を超えるため、SDR レシーバーが必要です)、仮想オーディオ カードを使用してサウンドをリダイレクトする必要があります。

結果はスクリーンショットに示されています。

ACARS 信号形式は非常にシンプルで、SA Free で表示できます。 これを行うには、録音の断片を開くだけで、AM 録音の「内部」に実際に周波数変調が含まれていることがわかります。

次に、周波数検出器を録音に適用することで、簡単にビット ストリームを取得できます。 現実の生活では、これを行う必要がある可能性は低いです。 ACARS デコード用の既製プログラムはずっと前に作成されています。

NOAA 気象衛星

飛行士の交渉を聞いた後、さらに高いところ、つまり宇宙に登ることができます。 気象衛星に興味があるのは NOAA 15, NOAA 18 и NOAA 19、周波数137.620、137.9125、および137.100 MHzで地球の表面の画像を送信します。 プログラムを使用して信号をデコードできます WXtoImg.

受信した画像は次のようになります (ラジオスキャナーの Web サイトからの写真)。

残念ながら（誰もが信じているわけではありませんが、物理法則をだますことはできませんし、地球は丸いです）、衛星信号を受信できるのは衛星が私たちの上空を通過するときだけであり、これらの飛行は常に都合のよい時間と角度を持っているとは限りません。地平線の上に。 以前は、最寄りのフライトの日時を調べるには、プログラムをインストールする必要がありました Orbitron (2001 年から存在する長寿プログラム) ですが、現在はリンクを使用してオンラインで簡単に実行できるようになりました。 https://www.n2yo.com/passes/?s=25338, https://www.n2yo.com/passes/?s=28654 и https://www.n2yo.com/passes/?s=33591 それぞれ。

衛星信号は非常に大きく、ほぼすべてのアンテナや受信機から聞こえます。 しかし、高品質の画像を受信するには、特別なアンテナと地平線の良好な眺めが依然として望ましいです。 興味のある人は視聴できます YouTube の英語チュートリアル または読む 詳細な説明。 個人的には、私には仕事をやり遂げる忍耐力がありませんでしたが、他の人はもっと幸運かもしれません。

FLEX/POCSAG ページング メッセージ

ページング通信がロシアの企業顧客にまだ機能しているかどうかはわかりませんが、ヨーロッパでは完全に機能しており、消防士、警察、さまざまなサービスで使用されています。

HDSDR と仮想オーディオ ケーブルを使用して FLEX および POCSAG 信号を受信でき、プログラムはデコードに使用されます。 PDW。 これはすでに 2004 年に書かれており、インターフェイスには対応するインターフェイスがありますが、不思議なことに、今でも非常にうまく機能します。

Linux 上で動作する multimon-ng デコーダもあります。そのソースは入手可能です。 github 上で。 POCSAG 送信プロトコルに関する別の記事もありますので、興味のある方は読んでください。 より詳細に.

キーホルダー/ワイヤレススイッチ

さらに周波数が高い 433 MHz では、ワイヤレス スイッチやソケット、ドアベル、車のタイヤ空気圧センサーなど、さまざまなデバイスが多数存在します。

これらは多くの場合、単純な変調を備えた安価な中国製デバイスです。 暗号化はなく、単純なバイナリ コード (OOK - オンオフ キーイング) が使用されます。 このような信号のデコードについては、次の記事で説明しました。 別記事。 ダウンロードできる既製の rtl_433 デコーダを使用できます。 故に.

プログラムを起動すると、さまざまなデバイスが表示され、（近くに駐車場がある場合は）たとえば近所の車のタイヤの空気圧を知ることができます。 これには実用的な意味はほとんどありませんが、純粋に数学的な観点から見ると、非常に興味深いものです。これらの信号のプロトコルはデコードするのが簡単です。

ちなみに、そのようなワイヤレススイッチを購入する人は、それらがいかなる方法でも保護されていないことに留意する必要があり、理論的には、ハッカーの隣人がHackRFまたは同様のデバイスを持っている場合、悪意を持ってトイレの照明を消す可能性があります。最も不適切な瞬間、または同様のことを行います。 個人的には気にしませんが、セキュリティ問題が関係する場合は、完全なキーと認証を備えたより本格的で高価なデバイス (Z-Wave、Philips Hue など) を使用できます。

TETRA

TETRA (Terrestrial Trunked Radio) は、非常に多くの機能 (グループ通話、暗号化、複数のネットワークの結合など) を備えた専門的な企業無線通信システムです。 また、その信号は、暗号化されていない場合、コンピューターと SDR 受信機を使用して受信することもできます。

Linux 用の TETRA デコーダは存在しました かなり昔のことしかし、そのセットアップは決して簡単なものではなく、約XNUMX年前にロシアのプログラマーが TETRA受信用プラグイン SDR#の場合。 このタスクはほぼ文字通り XNUMX 回のクリックで解決できるようになり、プログラムを使用すると、システムに関する情報を表示したり、音声メッセージを聞いたり、統計を収集したりすることができます。

このプラグインは標準のすべての機能を実装しているわけではありませんが、主要な機能は多かれ少なかれ機能します。

Wikipediaによると、Tetraは救急車、警察、鉄道輸送などで使用できるとのことですが、ロシアでの流通状況は分かりません（2018年のワールドカップでもTetraネットワークが使用されたようですが、正確ではありません）。誰でも自分でチェックできます。スクリーンショットでわかるように、テトラ信号は簡単に認識でき、幅は 25KHz です。

もちろん、ネットワーク上で暗号化が有効になっている場合 (Tetra にはそのような機能があります)、プラグインは機能しません。音声の代わりに「ゴロゴロ」という音だけが聞こえます。

ADSB

さらに周波数が高くなると、1.09GHz の周波数が航空機のトランスポンダーから信号を送信し、FlightRadar24 などのサイトで通過する航空機を表示できるようになります。 このプロトコルについてはすでに説明したので、ここでは繰り返しません（記事はすでに長いです）。必要な方は読んでください。 最初の и 二番目 部品

まとめ

ご覧のとおり、30 ドルの受信機でも、放送中にたくさんの興味深いものを見つけることができます。 ここにすべてがリストされているわけではないと思います。おそらく何かを見逃したり、知らないことがあります。 興味のある方は、自分で試してみることができます。これは、特定のシステムの動作原理をより深く理解するための良い方法です。

VHFにもアマチュア無線通信はありますが、アマチュア無線通信については考慮していませんでしたが、この記事は依然としてサービス通信に関するものです。

PS:特に クルハツケロフ おそらく50年間、真の秘密は何も公に送信されていないことに注意してください。したがって、「この」観点からすれば、時間とお金を無駄にする価値はありません。 しかし、通信の原理やさまざまな工学システムを研究するという観点から、実際のネットワークの実際の動作に慣れることは非常に興味深く、有益です。

出所： habr.com