Cześć, Habr.
W Opisana została kilka sygnałów, które można odbierać na falach długich i krótkich. Nie mniej interesujący jest zakres UKF, w którym również można znaleźć coś ciekawego.
Jak w pierwszej części, omówimy sygnały, które można samodzielnie dekodować za pomocą komputera. Dla zainteresowanych, jak to działa, ciąg dalszy poniżej.
W pierwszej części używaliśmy holenderskiego do odbioru fal długich i krótkich. Niestety, w przypadku UKF nie ma analogicznych usług — zakres częstotliwości jest zbyt duży. Dlatego chętni do powtórzenia poniżej opisanych eksperymentów będą musieli zaopatrzyć się w własny odbiornik, z najtańszych można wymienić , który można kupić za 30$. Taki odbiornik pokrywa zakres do 1.7GHz, wszystkie poniżej opisane sygnały zostały odebrane właśnie na niego.
Zaczynajmy. Jak w pierwszej części, sygnały omówimy w kolejności rosnącej częstotliwości.
Radio FM
Samo radio FM raczej nikogo nie zaskoczy, nas będzie interesować w nim RDS. Obecność RDS (Radio Data System) zapewnia przesyłanie danych cyfrowych „w obrębie” sygnału FM. Widmo sygnału stacji FM po demodulacji wygląda tak:
Na częstotliwości 19kHz znajduje się ton pilotowy, a na jego potrojonej częstotliwości 57kHz przesyłany jest sygnał RDS. Na oscylogramie, jeśli wyświetlimy oba sygnały razem, wygląda to mniej więcej tak:
Za pomocą modulacji fazowej zakodowany jest tutaj sygnał niskiej częstotliwości o częstotliwości 1187.5Hz (przy okazji, częstotliwość 1187.5Hz również nie została wybrana przypadkowo — jest to częstotliwość 19kHz tonu pilotowego podzielona przez 16). Następnie, po dekodowaniu bit po bicie, odszyfrowywane są pakiety danych, których typów jest dość wiele — poza tekstem mogą być przesyłane na przykład alternatywne częstotliwości nadawania stacji radiowej, a przy wjeździe do innego obszaru odbiornik może automatycznie dostroić się do nowej częstotliwości.
Odebrać dane RDS lokalnych stacji można za pomocą programu . Można go podłączyć przez HDSDR, jeśli wybierze się modulację FM, szerokość sygnału 120kHz i bitrate 192kHz, jak pokazano na ilustracji.
Następnie wystarczy przekierować sygnał za pomocą Virtual Audio Cable z HDSDR na RDS Spy (w ustawieniach VAC również trzeba wskazać bitrate 192kHz). Jeśli wszystko zostało zrobione poprawnie, zobaczymy wszystkie informacje o RDS, znacznie więcej, niż pokaże zwykły domowy odbiornik radiowy:
Oprócz FM, można także dekodować DAB+, o czym była mowa . W Rosji na razie to nie działa, ale w innych krajach może być istotne.
Pasmo lotnicze
Historycznie w lotnictwie stosuje się modulations amplitudy (AM) w zakresie częstotliwości 118-137 MHz. Rozmowy pilotów i kontrolerów nie są szyfrowane i może ich odbierać każdy chętny. Około 20 lat temu do tego celu "przerabiano" tanie chińskie radioodbiorniki — wystarczyło rozsunąć cewki heterodyny, a zakres się przesuwał, jeśli się miało szczęście, to w stronę wyższych częstotliwości. Osoby zainteresowane "cyfrową archeologią" mogą poczytać dyskusje z 2004 roku. Później chińscy producenci wyszli naprzeciw użytkownikom i po prostu dodali pasmo Air do odbiorników (w komentarzach do pierwszej części polecano Tecsun PL-660 lub PL-680). Oczywiście, korzystanie z bardziej wyspecjalizowanych urządzeń (na przykład odbiorników AOR, Icom) jest bardziej preferowane — mają one redukcję szumów (dźwięk wyłącza się, gdy nie ma sygnału i nie ma ciągłego szumienia) oraz wyższą prędkość przeszukiwania częstotliwości.
Każde większe lotnisko korzysta z wielu częstotliwości, oto przykładowo częstotliwości lotniska Pulkowo, zaczerpnięte ze strony radioscanner:
Można posłuchać transmisji rozmów z różnych rosyjskich miast (Moskwa, S-Pb, Czelabińsk i kilka innych) online na .
Dla nas w paśmie lotniczym interesujący jest cyfrowy protokół (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Jego sygnały są przesyłane na częstotliwościach 131.525 i 131.725 MHz (standard europejski, częstotliwości w różnych regionach ). To cyfrowe pakiety o bitrate 2400 lub 1200 bps, za pomocą tego systemu piloci mogą wymieniać wiadomości z kontrolerem. Do dekodowania w MultiPSK należy ustawić się na sygnał w trybie AM (potrzebny jest odbiornik SDR, ponieważ szerokość pasma sygnału wynosi ponad 5 kHz) i przekierować dźwięk za pomocą Virtual Audio Card.
Wynik pokazany jest na zrzucie ekranu.
Format sygnałów ACARS jest dość prosty i można go zobaczyć w programie SA Free. W tym celu wystarczy otworzyć fragment nagrania, a zobaczymy, że w "środku" nagrania AM, tak naprawdę zawiera modulację częstotliwości.
Następnie, stosując detektor częstotliwości na nagraniu, łatwo uzyskujemy strumień bitów. W rzeczywistości rzadko będziemy musieli to robić, ponieważ gotowe programy do dekodowania ACARS zostały już dawno napisane.
Satelity meteorologiczne NOAA
Słuchając rozmów pilotów, możemy sięgnąć jeszcze wyżej — w kosmos. Ciekawe dla nas są satelity meteorologiczne , i , które przesyłają obrazy powierzchni Ziemi na częstotliwościach 137.620, 137.9125 i 137.100MHz. Sygnał można dekodować za pomocą programu .
Odbierany obraz może wyglądać mniej więcej tak (zdjęcie ze strony radioscanner):
Niestety (nie oszukasz praw fizyki, a Ziemia w końcu jest okrągła, chociaż nie wszyscy w to wierzą), sygnał satelity można odebrać tylko wtedy, gdy przelatuje nad nami, a nie zawsze te przeloty mają dogodny czas i kąt nad horyzontem. Dawniej, aby dowiedzieć się o czasie i dacie najbliższego przelotu, trzeba było zainstalować program (program legendarny, istniejący od 2001 roku), dziś można to zrobić łatwiej online po linkach , i odpowiednio.
Sygnał satelitów jest dość głośny i słyszalny prawie na każdej antenie i odbiorniku. Aby jednak odebrać obraz w dobrej jakości, specjalna antena i dobry widok na horyzont są mile widziane. Chętni mogą zobaczyć lub przeczytać . Osobiście nie miałem cierpliwości, aby doprowadzić sprawę do końca, ale innym może się udać.
Wiadomości pagingowe FLEX/POCSAG
Nie wiem, czy pagingowe połączenia dla klientów korporacyjnych w Rosji nadal działają, ale w Europie funkcjonują całkiem dobrze, korzystają z nich strażacy, policja oraz różne służby.
Sygnały FLEX i POCSAG można odbierać za pomocą HDSDR i Virtual Audio Cable, do dekodowania używa się programu . Został napisany już w 2004 roku, a interfejs jest соответствующий, ale co dziwne, do tej pory działa całkiem dobrze.
Istnieje również dekoder multimon-ng, działający pod Linuxem, którego źródła są dostępne . O protokole transmisji POCSAG była również osobna artykuł, chętni mogą zapoznać się z nim .
Piloty/bezwireowe wyłączniki
Jeszcze wyżej na częstotliwości 433MHz znajduje się całe mnóstwo różnych urządzeń — bezprzewodowe wyłączniki i gniazdka, dzwonki do drzwi, czujniki ciśnienia opon samochodowych itp.
Są to zazwyczaj tanie chińskie urządzenia z najprostszą modulacją. Nie ma tam żadnego szyfrowania, a używany jest prosty kod binarny (OOK — on-off keying). Dekodowanie takich sygnałów zostało omówione w . Możemy skorzystać z gotowego dekodera rtl_433, który można pobrać .
Uruchamiając program, można zobaczyć różne urządzenia i (jeśli w pobliżu znajduje się parking) dowiedzieć się na przykład o ciśnieniu w oponach sąsiedniego samochodu. Ma to niewiele praktycznego sensu, ale z czysto matematycznego punktu widzenia jest to dość interesujące — protokoły tych sygnałów są proste do dekodowania.
A propos, kupując takie bezprzewodowe wyłączniki należy pamiętać, że nie są one w żaden sposób zabezpieczone, i teoretycznie twój hacker-sąsiad w obecności HackRF lub podobnego urządzenia może złośliwie wyłączyć ci światło w toalecie w najbardziej nieodpowiednim momencie lub zrobić coś podobnego. Osobiście się tym nie martwię, ale jeśli kwestia bezpieczeństwa jest aktualna, można używać bardziej poważnych i droższych urządzeń z pełnymi kluczami i uwierzytelnieniem (Z-Wave, Philips Hue itd.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) — to profesjonalny system łączności radiowej dla firm z dość dużymi możliwościami (połączenia grupowe, szyfrowanie, integracja kilku sieci itd.). A jej sygnały, jeśli nie są szyfrowane, również można odbierać za pomocą komputera i odbiornika SDR.
Dekoder TETRA dla systemu Linux istniał , ale jego konfiguracja była daleka od trywialnej, a mniej więcej rok temu rosyjski programista stworzył dla SDR#. Teraz to zadanie można wykonać niemal dosłownie w dwa kliknięcia, program pozwala wyświetlać informacje o systemie, słuchać wiadomości głosowych, zbierać statystyki itd.
Wtyczka nie realizuje wszystkich możliwości standardu, ale podstawowe funkcje działają mniej więcej poprawnie.
Zgodnie z Wikipedią, TETRA może być używana w służbach ratunkowych, policji, transporcie kolejowym itd. Co do jej rozpowszechnienia w Rosji, nie wiem (wydaje się, że sieć TETRA była używana podczas Mistrzostw Świata 2018, ale to niepewne), chętni mogą sprawdzić osobiście — sygnały TETRA są łatwe do rozpoznania i mają szerokość 25 kHz, co widać na zrzucie ekranu.
Oczywiście, jeśli w sieci włączone jest szyfrowanie (ta możliwość jest w Tetrze), wtyczka nie będzie działać — zamiast mowy będzie tylko „bulgotanie”.
ADSB
Wznosimy się jeszcze wyżej na częstotliwości, na częstotliwości 1,09 GHz przesyłane są sygnały transponderów statków powietrznych, co pozwala takim stronom jak FlightRadar24 pokazywać przelatujące samoloty. Protokół ten był już omawiany wcześniej, więc nie będę się powtarzać (artykuł i tak wyszedł duży), zainteresowani mogą przeczytać i części.
Podsumowanie
Jak widać, nawet z odbiornikiem za 30$ można znaleźć w eterze wiele interesujących rzeczy. Jestem pewny, że to, co wymieniono tutaj, to zaledwie ułamek i że coś mogłem pominąć lub nie wiem. Chętni mogą spróbować samodzielnie — to dobry sposób, aby lepiej zrozumieć zasadę działania danej systemu.
Nie rozważałem łączności radiowej amatorskiej, chociaż na UKF również taka istnieje, ale artykuł jest przecież o łączności służbowej.
P.S.: Specjalnie dla można zauważyć, że od około 50 lat w otwartym eterze nie przekazywane są naprawdę tajne informacje, więc z „tego” punktu widzenia nie warto marnować czasu i pieniędzy. Natomiast z perspektywy poznawania zasad komunikacji i różnych systemów inżynieryjnych, zapoznanie się z realną pracą realnych sieci jest całkiem interesujące i pouczające.
Źródło: habr.com
