Hé Habr.
В Er zijn enkele signalen beschreven die op lange en korte golven kunnen worden ontvangen. Niet minder interessant is de VHF-band, waarop ook iets interessants te vinden is.
Net als in het eerste deel zullen we die signalen beschouwen die onafhankelijk kunnen worden gedecodeerd met behulp van een computer. Voor degenen die geïnteresseerd zijn in hoe het werkt, het vervolg ligt onder de streep.
In het eerste deel gebruikten we Nederlands voor het ontvangen van lange en korte golven. Helaas zijn er geen vergelijkbare diensten op VHF - het frequentiebereik is te breed. Daarom zullen degenen die de hieronder beschreven experimenten willen herhalen, hun eigen ontvanger moeten aanschaffen; de goedkoopste kan worden opgemerkt , die voor $ 30 kan worden gekocht. Deze ontvanger bestrijkt het bereik tot 1.7 GHz, alle hieronder beschreven signalen worden hierop ontvangen.
Dus laten we beginnen. Net als in het eerste deel zullen we signalen met toenemende frequentie beschouwen.
FM-radio
Het is onwaarschijnlijk dat de FM-radio zelf iemand zal verrassen, maar we zullen geïnteresseerd zijn in RDS. De aanwezigheid van RDS (Radio Data System) zorgt voor de overdracht van digitale gegevens “binnen” het FM-signaal. Het spectrum van een FM-zendersignaal na demodulatie ziet er als volgt uit:
De piloottoon bevindt zich op een frequentie van 19 kHz en het RDS-signaal wordt verzonden op de drievoudige frequentie van 57 kHz. Als je beide signalen samen weergeeft, ziet het er op het oscillogram ongeveer zo uit:
Met behulp van fasemodulatie wordt hier een laagfrequent signaal met een frequentie van 1187.5 Hz gecodeerd (de frequentie van 1187.5 Hz is trouwens ook niet toevallig gekozen - dit is de frequentie van de 19 KHz-piloottoon gedeeld door 16). Verder worden na bit-voor-bit-decodering datapakketten gedecodeerd, waarvan er nogal wat typen zijn - naast tekst kunnen bijvoorbeeld alternatieve uitzendfrequenties van een radiostation worden verzonden, en bij het betreden van een ander gebied kan de ontvanger kan automatisch afstemmen op een nieuwe frequentie.
Met behulp van het programma kunt u RDS-gegevens van lokale zenders ontvangen . Het kan worden aangesloten via HDSDR als u FM-modulatie, signaalbreedte 120 KHz en bitsnelheid 192 KHz selecteert, zoals weergegeven in de afbeelding.
Vervolgens hoeft u alleen maar het signaal om te leiden met behulp van de virtuele audiokabel van HDSDR naar RDS Spy (u moet ook de bitsnelheid van 192 KHz opgeven in de VAC-instellingen). Als alles goed is gedaan, zien we alle informatie over RDS, veel meer dan een gewone huishoudradio laat zien:
Naast FM kun je trouwens ook DAB+ decoderen, daar heb ik het al over gehad . Het werkt nog niet in Rusland, maar het kan relevant zijn in andere landen.
Lucht bereik
Historisch gezien maakt de luchtvaart gebruik van amplitudemodulatie (AM) en een frequentiebereik van 118-137 MHz. De gesprekken tussen piloten en coördinatoren zijn op geen enkele manier gecodeerd en iedereen kan ze ontvangen. Ongeveer twintig jaar geleden werden hiervoor gewone goedkope Chinese radio's "getrokken" - het was voldoende om de lokale oscillatorspoelen uit elkaar te bewegen, en het bereik verschoof, als je geluk had, naar hogere frequenties. Degenen die geïnteresseerd zijn in ‘digitale archeologie’ kunnen de discussie lezen voor 2004. Later ontmoetten Chinese fabrikanten de gebruikers halverwege en voegden eenvoudigweg de Air-band toe aan de ontvangers (in de opmerkingen bij het eerste deel adviseerden ze Tecsun PL-660 of PL-680). Maar natuurlijk heeft het gebruik van meer gespecialiseerde apparaten (bijvoorbeeld AOR, Icom-ontvangers) meer de voorkeur - ze hebben ruisonderdrukking (het geluid wordt uitgeschakeld als er geen signaal is en er geen constant gesis is) en een hogere frequentiesnelheid selectie.
Elke grote luchthaven gebruikt nogal wat frequenties, hier zijn bijvoorbeeld de frequenties van Pulkovo Airport, afkomstig van de radioscanner-website:
Je kunt trouwens online luisteren naar uitzendingen van onderhandelingen vanuit verschillende Russische steden (Moskou, Sint-Petersburg, Tsjeljabinsk en enkele anderen) op .
Het digitale protocol is voor ons interessant in de ether. (Adresserings- en rapportagesysteem voor vliegtuigcommunicatie). De signalen worden verzonden op frequenties 131.525 en 131.725 MHz (Europese standaard, frequenties van verschillende regio's ). Dit zijn digitale berichten met een bitrate van 2400 of 1200bps; met een dergelijk systeem kunnen piloten berichten uitwisselen met de coördinator. Om in MultiPSK te decoderen, moet je afstemmen op een signaal in AM-modus (je hebt een SDR-ontvanger nodig, aangezien de signaalbandbreedte meer dan 5 KHz is) en het geluid omleiden met behulp van een virtuele audiokaart.
Het resultaat wordt weergegeven in de schermafbeelding.
Het ACARS-signaalformaat is vrij eenvoudig en kan worden bekeken in SA Free. Om dit te doen, opent u gewoon een fragment van de opname en we zullen zien dat “binnen” de AM-opname feitelijk frequentiemodulatie bevat.
Door vervolgens een frequentiedetector op de opname toe te passen, kunnen we eenvoudig een bitstream verkrijgen. In het echte leven is het onwaarschijnlijk dat u dit zult moeten doen, omdat... kant-en-klare programma's voor ACARS-decodering zijn al lang geleden geschreven.
NOAA-weersatellieten
Nadat je naar de onderhandelingen van de piloten hebt geluisterd, kun je nog hoger klimmen - de ruimte in. Waarin wij geïnteresseerd zijn in weersatellieten , и , waarbij beelden van het aardoppervlak worden verzonden op frequenties 137.620, 137.9125 en 137.100 MHz. U kunt het signaal decoderen met behulp van het programma .
De ontvangen afbeelding kan er ongeveer zo uitzien (foto van de radioscanner-website):
Helaas (je kunt de wetten van de natuurkunde niet voor de gek houden, en de aarde is rond, hoewel niet iedereen dat gelooft), kun je alleen een satellietsignaal ontvangen als het over ons heen vliegt, en deze vluchten hebben niet altijd een geschikte tijd en hoek boven de horizon. Voorheen moest je het programma installeren om de tijd, datum en tijd van de dichtstbijzijnde vlucht te achterhalen (een programma met een lange levensduur dat al bestaat sinds 2001), nu is het gemakkelijker om het online te doen met behulp van de links , и respectievelijk.
Het satellietsignaal is behoorlijk luid en kan door vrijwel elke antenne en elke ontvanger worden gehoord. Maar om een beeld in goede kwaliteit te ontvangen zijn toch een speciale antenne en goed zicht op de horizon wenselijk. Geïnteresseerden kunnen kijken of lezen . Persoonlijk heb ik nooit het geduld gehad om de klus te klaren, maar anderen hebben misschien meer geluk.
FLEX/POCSAG-oproepberichten
Ik weet niet of paging-communicatie nog steeds werkt voor zakelijke klanten in Rusland, maar in Europa functioneert het volledig en wordt het gebruikt door brandweerlieden, politie en verschillende diensten.
U kunt FLEX- en POCSAG-signalen ontvangen met behulp van HDSDR en virtuele audiokabel; het programma wordt gebruikt voor decodering . Het is al in 2004 geschreven en de interface heeft een overeenkomstige interface, maar vreemd genoeg werkt deze nog steeds redelijk goed.
Er is ook een multimon-ng-decoder die onder Linux werkt, de bronnen ervan zijn beschikbaar . Er was ook een apart artikel over het POCSAG-transmissieprotocol; geïnteresseerden kunnen dit lezen .
Sleutelaanhangers/draadloze schakelaars
Nog hoger in frequentie, op 433 MHz, zijn er een hele reeks verschillende apparaten: draadloze schakelaars en stopcontacten, deurbellen, autobandenspanningssensoren, enz.
Dit zijn vaak goedkope Chinese apparaten met eenvoudige modulatie. Er is geen codering en er wordt een eenvoudige binaire code gebruikt (OOK - aan-uit-sleuteling). Het decoderen van dergelijke signalen werd besproken in . We kunnen gebruik maken van de kant-en-klare rtl_433-decoder, die u kunt downloaden .
Door het programma te starten, kun je verschillende apparaten zien en (als er een parkeerplaats in de buurt is) bijvoorbeeld de bandenspanning van de auto van een buurman achterhalen. Dit heeft weinig praktische zin, maar vanuit puur wiskundig oogpunt is het behoorlijk interessant: de protocollen van deze signalen zijn eenvoudig te decoderen.
Trouwens, degenen die dergelijke draadloze schakelaars kopen, moeten er rekening mee houden dat ze op geen enkele manier beschermd zijn, en theoretisch zou uw hacker-buurman, als hij een HackRF of een soortgelijk apparaat heeft, kwaadwillig het licht in uw toilet op de meest ongelegen moment of doe iets soortgelijks. Persoonlijk heb ik daar geen last van, maar als het beveiligingsprobleem relevant is, kun je serieuzere en duurdere apparaten gebruiken met volledige sleutels en authenticatie (Z-Wave, Philips Hue, etc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) is een professioneel bedrijfsradiocommunicatiesysteem met heel wat mogelijkheden (groepsoproepen, encryptie, het combineren van meerdere netwerken, enz.). En de signalen kunnen, als ze niet gecodeerd zijn, ook worden ontvangen met behulp van een computer en een SDR-ontvanger.
Er bestond een TETRA-decoder voor Linux , maar de opzet ervan was verre van triviaal, en ongeveer een jaar geleden creëerde een Russische programmeur voor SDR#. Nu kan deze taak bijna letterlijk met twee klikken worden opgelost; met het programma kunt u informatie over het systeem weergeven, naar gesproken berichten luisteren, statistieken verzamelen, enz.
De plug-in implementeert niet alle functies van de standaard, maar de hoofdfuncties werken min of meer.
Volgens Wikipedia kan Tetra worden gebruikt in ambulances, politie, spoorwegvervoer, enz. Ik weet niets over de distributie ervan in Rusland (het lijkt erop dat het Tetra-netwerk werd gebruikt tijdens het WK 2018, maar dit klopt niet), iedereen kan het zelf controleren - Tetra-signalen zijn gemakkelijk herkenbaar en hebben een breedte van 25 kHz, zoals te zien is in de schermafbeelding.
Als codering op het netwerk is ingeschakeld (Tetra heeft zo'n functie), zal de plug-in natuurlijk niet werken - in plaats van spraak zal er alleen maar "gorgelen" zijn.
ADSB
De frequentie van 1.09 GHz gaat nog hoger in frequentie en zendt signalen uit van vliegtuigtransponders, waardoor sites zoals FlightRadar24 passerende vliegtuigen kunnen laten zien. Dit protocol is al eerder besproken, dus ik zal het hier niet herhalen (het artikel is al lang), wie dat wil, kan het lezen и onderdelen.
Conclusie
Zoals je kunt zien, kun je zelfs met een ontvanger van $ 30 veel interessante dingen in de ether vinden. Ik weet zeker dat niet alles hier vermeld staat, en ik heb waarschijnlijk iets gemist of weet het niet. Geïnteresseerden kunnen het zelf proberen - dit is een goede manier om het werkingsprincipe van een bepaald systeem beter te begrijpen.
Ik heb geen rekening gehouden met amateurradiocommunicatie, hoewel VHF het ook heeft, maar het artikel gaat nog steeds over servicecommunicatie.
PS: Speciaal voor Er kan worden opgemerkt dat er waarschijnlijk al vijftig jaar niets echt geheims via de open lucht is uitgezonden, dus vanuit “dit” gezichtspunt is het niet de moeite waard om tijd en geld te verspillen. Maar vanuit het oogpunt van het bestuderen van de principes van communicatie en verschillende technische systemen is vertrouwd raken met de feitelijke werking van echte netwerken behoorlijk interessant en informatief.
Bron: www.habr.com