Што можете да слушнете на радио? Ги примаме и дешифрираме најинтересните сигнали. Дел 2, VHF

Еј Хабр.

В првиот дел Опишани се некои сигнали кои можат да се примат на долги и кратки бранови. Не помалку интересен е и VHF бендот, на кој исто така можете да најдете нешто интересно.

Како и во првиот дел, ќе ги разгледаме оние сигнали што можат независно да се декодираат со помош на компјутер. За оние кои ги интересира како функционира, продолжението е под рез.

Во првиот дел користевме холандски онлајн приемник за примање долги и кратки бранови. За жал, нема слични услуги на VHF - опсегот на фреквенција е премногу широк. Затоа, оние кои сакаат да ги повторат експериментите опишани подолу ќе мора да добијат свој приемник; може да се забележи најевтиниот RTL SDR V3, кој може да се купи за 30 долари. Овој приемник го покрива опсегот до 1.7 GHz, на него се примаат сите сигнали опишани подолу.

Па ајде да започнеме. Како и во првиот дел, ќе ги разгледаме сигналите во зголемување на фреквенцијата.

ФМ радио

Самото FM радио тешко дека ќе изненади некого, но ние ќе бидеме заинтересирани за RDS. Присуството на RDS (Radio Data System) обезбедува пренос на дигитални податоци „внатре“ во FM сигналот. Спектарот на сигналот на FM станица по демодулацијата изгледа вака:

Пилот тонот се наоѓа на фреквенција од 19 KHz, а RDS сигналот се пренесува на неговата тројна фреквенција од 57 KHz. На осцилограмот, ако ги прикажете двата сигнали заедно, изгледа вака:

Користејќи фазна модулација, овде е кодиран сигнал со ниска фреквенција со фреквенција од 1187.5 Hz (патем, фреквенцијата од 1187.5 Hz исто така не беше случајно избрана - ова е фреквенцијата на пилот-тонот од 19 KHz поделена со 16). Понатаму, по бит-по-бит декодирање, се дешифрираат пакетите со податоци, од кои има неколку видови - покрај текстот, на пример, може да се пренесат и алтернативни фреквенции за емитување на радио станица, а при влегување во друга област, ресиверот може автоматски да се прилагоди на нова фреквенција.

Можете да примате RDS податоци од локални станици користејќи ја програмата РДС шпион. Може да се поврзе преку HDSDR ако изберете FM модулација, ширина на сигнал 120KHz и бит стапка 192KHz, како што е прикажано на сликата.

Потоа, само треба да го пренасочите сигналот користејќи виртуелен аудио кабел од HDSDR на RDS Spy (исто така треба да наведете брзина на битови од 192 KHz во поставките VAC). Ако сè е направено правилно, ќе ги видиме сите информации за RDS, многу повеќе отколку што ќе покаже обичното радио за домаќинство:

Покрај FM, патем, можеш да декодираш и DAB+, за тоа зборував посебен напис. Сè уште не работи во Русија, но може да биде релевантно во други земји.

Воздушен опсег

Историски гледано, авијацијата користи амплитудна модулација (AM) и фреквентен опсег од 118-137 MHz. Разговорите помеѓу пилотите и диспечерите не се шифрирани на кој било начин и секој може да ги прими. Пред околу 20 години, обичните евтини кинески радија беа „повлечени“ за ова - доволно беше да се раздвојат локалните намотки на осцилаторот, а опсегот се префрли, ако сте имале среќа, кон повисоки фреквенции. Оние кои се заинтересирани за „дигитална археологија“ можат да ја прочитаат дискусијата на форумот за радио скенери за 2004 година. Подоцна, кинеските производители ги сретнаа корисниците на половина пат и едноставно го додадоа Air band на ресиверите (во коментарите на првиот дел препорачаа Tecsun PL-660 или PL-680). Но, се разбира, повеќе се претпочита употребата на поспецијализирани уреди (на пример, AOR, Icom приемници) - тие имаат намалување на шумот (звукот се исклучува кога нема сигнал и нема постојано подсвиркване) и поголема брзина на фреквенција селекција.

Секој голем аеродром користи неколку фреквенции, на пример, тука се фреквенциите на аеродромот Пулково, преземени од веб-страницата на радиоскенер:

Патем, можете да слушате преноси на преговори од различни руски градови (Москва, Санкт Петербург, Чељабинск и некои други) онлајн на http://live.radioscanner.net.

Дигиталниот протокол е од интерес за нас во етерот. ACARS (Систем за адресирање и известување за комуникации на авиони). Неговите сигнали се пренесуваат на фреквенции 131.525 и 131.725 MHz (европски стандард, фреквенции од различни региони може да се разликуваат). Станува збор за дигитални пораки со бит-стапка од 2400 или 1200 bps; користејќи таков систем, пилотите можат да разменуваат пораки со диспечерот. За да се дешифрирате во MultiPSK, треба да го вклучите сигналот во режимот AM (ви треба SDR приемник, бидејќи пропусниот опсег на сигналот е повеќе од 5 KHz) и да го пренасочите звукот користејќи виртуелна аудио картичка.

Резултатот е прикажан на екранот.

Форматот на сигналот ACARS е прилично едноставен и може да се гледа во SA Free. За да го направите ова, само отворете фрагмент од снимката и ќе видиме дека „внатре“ во AM снимањето всушност содржи фреквентна модулација.

Следно, со примена на детектор за фреквенција на снимањето, лесно можеме да добиеме поток на битови. Во реалниот живот, тешко дека ќе морате да го направите ова, бидејќи ... готови програми за ACARS декодирање се напишани одамна.

NOAA временски сателити

Откако ќе ги слушнете преговорите на авијатичарите, можете да се искачите уште повисоко - во вселената. Во кои сме заинтересирани за временските сателити NOAA 15, NOAA 18 и NOAA 19, пренесувајќи слики од површината на Земјата на фреквенции 137.620, 137.9125 и 137.100 MHz. Можете да го декодирате сигналот користејќи ја програмата WXtoImg.

Примената слика може да изгледа отприлика вака (слика од веб-страницата на радиоскенер):

За жал (не можете да ги измамите законите на физиката, а Земјата е тркалезна, иако не секој верува во тоа), можете да примите сателитски сигнал само кога ќе лета над нас, а овие летови не секогаш имаат погодно време и агол над хоризонтот. Претходно, за да го дознаете времето, датумот и времето на најблискиот лет, требаше да ја инсталирате програмата Орбитрон (долготрајна програма која постои од 2001 година), сега е полесно да се направи тоа онлајн користејќи ги врските https://www.n2yo.com/passes/?s=25338, https://www.n2yo.com/passes/?s=28654 и https://www.n2yo.com/passes/?s=33591 соодветно.

Сателитскиот сигнал е доста гласен и може да се слушне од речиси секоја антена и од кој било приемник. Но, за да добиете слика со добар квалитет, сè уште се пожелни посебна антена и добар поглед на хоризонтот. Заинтересираните можат да гледаат Англиски туторијал на YouTube или прочитајте Детален опис. Јас лично никогаш немав трпение да ја завршам работата, но другите можеби ќе имаат подобра среќа.

Пораки за страничење FLEX/POCSAG

Не знам дали комуникацијата со страничење сè уште работи за корпоративни клиенти во Русија, но во Европа таа целосно функционира, ја користат пожарникари, полиција и разни служби.

Може да примате FLEX и POCSAG сигнали користејќи HDSDR и виртуелен аудио кабел; програмата се користи за декодирање PDW. Напишано е веќе во 2004 година, а интерфејсот има соодветен, но доволно чудно, сè уште работи доста добро.

Исто така постои и мултимон-нг декодер кој работи под Linux, неговите извори се достапни на github. Имаше и посебна статија за протоколот за пренос на POCSAG; заинтересираните можат да го прочитаат во детали.

Клучеви/безжични прекинувачи

Дури и со поголема фреквенција, на 433 MHz, има цела низа различни уреди - безжични прекинувачи и приклучоци, ѕвона на вратите, сензори за притисок на автомобилските гуми итн.

Ова се често евтини кинески уреди со едноставна модулација. Нема шифрирање, а се користи едноставен бинарен код (OOK - вклучување-исклучување клуч). Декодирањето на таквите сигнали беше дискутирано во посебен напис. Можеме да го користиме готовиот декодер rtl_433, кој можете да го преземете оттука.

Со стартување на програмата, можете да видите различни уреди и (ако има паркинг во близина) да дознаете, на пример, притисокот во гумите на автомобилот на соседот. Има малку практична смисла во ова, но од чисто математичка гледна точка, тоа е доста интересно - протоколите на овие сигнали се едноставни за декодирање.

Патем, оние што купуваат вакви безжични прекинувачи треба да имаат на ум дека не се заштитени на никаков начин, а теоретски, вашиот хакерски сосед, доколку има HackRF или сличен уред, може злонамерно да го исклучи светлото во тоалетот на најнеповолниот момент или направи нешто слично. Лично, не се мачам, но ако безбедносното прашање е релевантно, можете да користите посериозни и скапи уреди со целосни клучеви и автентикација (Z-Wave, Philips Hue, итн.).

ТЕТРА

ТЕТРА (Terrestrial Trunked Radio) е професионален корпоративен радио комуникациски систем со доста можности (групни повици, шифрирање, комбинирање на неколку мрежи итн.). И неговите сигнали, доколку не се шифрирани, може да се примаат и со помош на компјутер и SDR приемник.

Постоеше TETRA декодер за Linux многу одамна, но неговото поставување беше далеку од тривијално, а пред околу една година создаде руски програмер приклучок за прием на TETRA за SDR#. Сега оваа задача може да се реши речиси буквално со два клика; програмата ви овозможува да прикажувате информации за системот, да слушате гласовни пораки, да собирате статистика итн.

Приклучокот не ги имплементира сите карактеристики на стандардот, но главните функции работат повеќе или помалку.

Според Википедија, Тетра може да се користи во амбулантни возила, полиција, железнички транспорт итн. Не знам за нејзината дистрибуција во Русија (изгледа дека мрежата Тетра се користела на Светското првенство во 2018 година, но ова не е точно), секој може сам да го провери - Тетра сигналите се лесно препознатливи и имаат ширина од 25KHz, како што може да се види на скриншот.

Се разбира, ако е овозможено шифрирање на мрежата (Тетра има таква функција), приклучокот нема да работи - наместо говор ќе има само „жуборење“.

АДСБ

Со уште поголема фреквенција, фреквенцијата од 1.09 GHz пренесува сигнали од транспондерите на авионите, дозволувајќи им на сајтовите како FlightRadar24 да прикажуваат летала што поминува. Овој протокол е веќе дискутиран порано, затоа нема да го повторувам овде (написот е веќе долг), оние кои сакаат можат да прочитаат првиот и второ Делови.

Заклучок

Како што можете да видите, дури и со ресивер од 30 долари можете да најдете многу интересни работи во етерот. Сигурен сум дека не е сè наведено овде, и веројатно сум пропуштил нешто или не знам. Заинтересираните можат сами да го пробаат - ова е добар начин за подобро разбирање на принципот на работа на одреден систем.

Јас не ги сметав за аматерски радио комуникации, иако VHF исто така го има, но статијата е сепак за сервисни комуникации.

PS: Особено за Кулхатскеров Може да се забележи дека ништо навистина тајно не се пренесува на отворено веќе 50 години, па од „оваа“ гледна точка, не вреди да се губи време и пари. Но, од гледна точка на проучување на принципите на комуникација и различни инженерски системи, запознавањето со вистинската работа на реалните мрежи е доста интересно и информативно.

Извор: www.habr.com