Hej Habr.
В Opisano niektóre sygnały, które można odbierać na falach długich i krótkich. Nie mniej interesujące jest pasmo VHF, na którym również można znaleźć coś ciekawego.
Podobnie jak w pierwszej części, rozważymy te sygnały, które można niezależnie dekodować za pomocą komputera. Dla zainteresowanych tym, jak to działa, kontynuacja jest obcięta.
W pierwszej części używaliśmy języka niderlandzkiego do odbioru fal długich i krótkich. Niestety na VHF nie ma podobnych usług - zakres częstotliwości jest zbyt szeroki. Dlatego chcący powtórzyć opisane poniżej eksperymenty będą musieli zaopatrzyć się w własny odbiornik, można zauważyć ten najtańszy który można kupić za 30 dolarów. Odbiornik ten pokrywa zakres do 1.7 GHz, odbierane są na nim wszystkie opisane poniżej sygnały.
Więc zacznijmy. Podobnie jak w pierwszej części, rozważymy sygnały o rosnącej częstotliwości.
radio FM
Samo radio FM raczej nikogo nie zaskoczy, nas jednak zainteresuje RDS. Obecność RDS (Radio Data System) zapewnia transmisję danych cyfrowych „wewnątrz” sygnału FM. Widmo sygnału stacji FM po demodulacji wygląda następująco:
Ton pilota znajduje się na częstotliwości 19 kHz, a sygnał RDS jest przesyłany z potrójną częstotliwością 57 kHz. Jeśli na oscylogramie wyświetlisz oba sygnały razem, będzie to wyglądało mniej więcej tak:
Za pomocą modulacji fazowej kodowany jest tutaj sygnał niskiej częstotliwości o częstotliwości 1187.5 Hz (nawiasem mówiąc, częstotliwość 1187.5 Hz również nie została wybrana przypadkowo - jest to częstotliwość tonu pilota 19 kHz podzielona przez 16). Ponadto, po dekodowaniu bit po bicie, odszyfrowane są pakiety danych, których jest sporo rodzajów - oprócz tekstu można na przykład przesyłać alternatywne częstotliwości nadawania stacji radiowej, a po wejściu w inny obszar odbiornik może automatycznie dostroić się do nowej częstotliwości.
Za pomocą programu możesz odbierać dane RDS ze stacji lokalnych . Można go podłączyć poprzez HDSDR, jeśli wybierzesz modulację FM, szerokość sygnału 120 kHz i przepływność 192 kHz, jak pokazano na rysunku.
Następnie wystarczy przekierować sygnał za pomocą wirtualnego kabla audio z HDSDR na RDS Spy (w ustawieniach VAC należy również określić bitrate na 192KHz). Jeśli wszystko zostało zrobione poprawnie, zobaczymy wszystkie informacje o RDS, znacznie więcej, niż pokaże zwykłe domowe radio:
Nawiasem mówiąc, oprócz FM można także dekodować DAB+, mówiłem o tym . Nie działa to jeszcze w Rosji, ale może mieć zastosowanie w innych krajach.
Zasięg powietrza
Historycznie rzecz biorąc, w lotnictwie stosowano modulację amplitudy (AM) i zakres częstotliwości 118–137 MHz. Rozmowy pilotów z dyspozytorami nie są w żaden sposób szyfrowane i każdy może je otrzymać. Około 20 lat temu „wyciągnięto” do tego zwykłe, tanie chińskie radia - wystarczyło rozsunąć cewki lokalnego oscylatora, a zakres przesunął się, przy odrobinie szczęścia, w stronę wyższych częstotliwości. Osoby zainteresowane „archeologią cyfrową” mogą przeczytać dyskusję za rok 2004. Później chińscy producenci wyszli naprzeciw użytkownikom i po prostu dodali do amplitunerów pasmo Air (w komentarzach do pierwszej części polecali Tecsun PL-660 lub PL-680). Ale oczywiście bardziej preferowane jest stosowanie bardziej wyspecjalizowanych urządzeń (na przykład odbiorników AOR, Icom) - mają one redukcję szumów (dźwięk wyłącza się, gdy nie ma sygnału i nie ma ciągłego syczenia) i wyższą prędkość częstotliwości wybór.
Każde większe lotnisko korzysta z kilku częstotliwości, tutaj są na przykład częstotliwości lotniska Pułkowo, pobrane ze strony internetowej skanera radiowego:
Nawiasem mówiąc, transmisji negocjacji z różnych rosyjskich miast (Moskwa, Petersburg, Czelabińsk i kilka innych) można słuchać online pod adresem .
Protokół cyfrowy jest dla nas interesujący w falach radiowych. (System adresowania i raportowania łączności statku powietrznego). Jego sygnały nadawane są na częstotliwościach 131.525 i 131.725 MHz (norma europejska, częstotliwości różnych regionów ). Są to komunikaty cyfrowe o przepływności 2400 lub 1200bps, przy pomocy takiego systemu piloci mogą wymieniać komunikaty z dyspozytorem. Aby dekodować w MultiPSK, należy dostroić się do sygnału w trybie AM (potrzebny jest odbiornik SDR, ponieważ szerokość pasma sygnału jest większa niż 5 kHz) i przekierować dźwięk za pomocą wirtualnej karty dźwiękowej.
Wynik pokazano na zrzucie ekranu.
Format sygnału ACARS jest dość prosty i można go oglądać w SA Free. Aby to zrobić, wystarczy otworzyć fragment nagrania, a przekonamy się, że „wewnątrz” nagranie AM faktycznie zawiera modulację częstotliwości.
Następnie, stosując do nagrania detektor częstotliwości, w łatwy sposób możemy uzyskać strumień bitów. W prawdziwym życiu jest mało prawdopodobne, że będziesz musiał to zrobić, ponieważ... gotowe programy do dekodowania ACARS pisano już dawno temu.
Satelity pogodowe NOAA
Po wysłuchaniu negocjacji lotników możesz wznieść się jeszcze wyżej - w kosmos. W którym interesują nas satelity pogodowe , и , transmitujący obrazy powierzchni Ziemi na częstotliwościach 137.620, 137.9125 i 137.100 MHz. Za pomocą programu możesz dekodować sygnał .
Otrzymany obraz może wyglądać mniej więcej tak (zdjęcie ze strony radioskanera):
Niestety (praw fizyki nie oszuka się, a Ziemia jest okrągła, chociaż nie każdy w to wierzy) sygnał z satelity można odebrać tylko wtedy, gdy przeleci nad nami, a loty te nie zawsze mają dogodny czas i kąt nad horyzontem. Wcześniej, aby poznać godzinę, datę i godzinę najbliższego lotu, trzeba było zainstalować program (program długowieczny, istniejący od 2001 roku), teraz łatwiej zrobić to online, korzystając z linków , и odpowiednio.
Sygnał satelitarny jest dość głośny i można go usłyszeć z prawie każdej anteny i dowolnego odbiornika. Aby jednak otrzymać obraz dobrej jakości, nadal pożądana jest specjalna antena i dobry widok na horyzont. Zainteresowani mogą obejrzeć lub przeczytaj . Osobiście nigdy nie miałem cierpliwości dokończyć dzieła, ale inni mogą mieć więcej szczęścia.
Wiadomości przywoławcze FLEX/POCSAG
Nie wiem, czy komunikacja pagerowa nadal działa u klientów korporacyjnych w Rosji, ale w Europie jest w pełni sprawna, korzystają z niej strażacy, policja i różne służby.
Możesz odbierać sygnały FLEX i POCSAG za pomocą HDSDR i wirtualnego kabla audio; program służy do dekodowania . Został napisany już w 2004 roku i interfejs ma odpowiednik, ale o dziwo, nadal działa całkiem nieźle.
Istnieje również dekoder multimon-ng działający pod Linuksem, jego źródła są dostępne . O protokole transmisji POCSAG pojawił się też osobny artykuł, zainteresowani mogą się z nim zapoznać .
Breloki/przełączniki bezprzewodowe
Jeszcze wyższa częstotliwość, czyli 433 MHz, obejmuje całą masę różnych urządzeń – bezprzewodowe przełączniki i gniazdka, dzwonki do drzwi, czujniki ciśnienia w oponach samochodowych itp.
Są to często tanie chińskie urządzenia z prostą modulacją. Nie ma szyfrowania i używany jest prosty kod binarny (OOK – kluczowanie on-off). Dekodowanie takich sygnałów zostało omówione w . Możemy skorzystać z gotowego dekodera rtl_433, który można pobrać .
Uruchamiając program, możesz zobaczyć różne urządzenia i (jeśli w pobliżu znajduje się parking) dowiedzieć się, na przykład, ciśnienie w oponach samochodu sąsiada. Nie ma to większego praktycznego sensu, ale z czysto matematycznego punktu widzenia jest to dość interesujące - protokoły tych sygnałów są proste do rozszyfrowania.
Swoją drogą ci, którzy kupują takie bezprzewodowe przełączniki, powinni mieć na uwadze, że nie są one w żaden sposób chronione i teoretycznie Twój sąsiad haker, jeśli ma HackRF lub podobne urządzenie, mógłby złośliwie wyłączyć światło w Twojej toalecie przy w najbardziej nieodpowiednim momencie lub zrób coś podobnego. Osobiście nie zawracam sobie tym głowy, ale jeśli kwestia bezpieczeństwa jest istotna, można używać poważniejszych i droższych urządzeń z pełnymi kluczami i uwierzytelnianiem (Z-Wave, Philips Hue itp.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) to profesjonalny korporacyjny system komunikacji radiowej o całkiem sporych możliwościach (połączenia grupowe, szyfrowanie, łączenie kilku sieci itp.). A jego sygnały, jeśli nie są szyfrowane, można odbierać także za pomocą komputera i odbiornika SDR.
Istniał dekoder TETRA dla systemu Linux , ale jego konfiguracja nie była trywialna i około rok temu stworzył ją rosyjski programista dla SDR#. Teraz zadanie to można rozwiązać niemal dosłownie dwoma kliknięciami, program umożliwia wyświetlenie informacji o systemie, odsłuchanie komunikatów głosowych, zbieranie statystyk itp.
Wtyczka nie implementuje wszystkich funkcji standardu, ale główne funkcje mniej więcej działają.
Według Wikipedii Tetra może być stosowana w karetkach pogotowia, policji, transporcie kolejowym itp. Nie wiem jak jest z jej dystrybucją w Rosji (wydaje się, że sieć Tetra była używana na Mistrzostwach Świata 2018, ale to nie jest dokładne), każdy może to sam sprawdzić - sygnały Tetra są łatwo rozpoznawalne i mają szerokość 25 kHz, co widać na zrzucie ekranu.
Oczywiście, jeśli w sieci włączone jest szyfrowanie (Tetra ma taką funkcję), wtyczka nie będzie działać - zamiast mowy będzie tylko „bulgotanie”.
ADSB
Zwiększając częstotliwość, częstotliwość 1.09 GHz przesyła sygnały z transponderów samolotów, umożliwiając witrynom takim jak FlightRadar24 pokazywanie przelatujących samolotów. Protokół ten był już omawiany wcześniej, więc nie będę go tutaj powtarzał (artykuł jest już długi), kto chce, może przeczytać и Części.
wniosek
Jak widać, nawet mając odbiornik za 30 dolarów, można znaleźć na antenie wiele ciekawych rzeczy. Jestem pewien, że nie wszystko jest tutaj wymienione i prawdopodobnie coś przeoczyłem lub nie wiem. Zainteresowani mogą sami spróbować – jest to dobry sposób na lepsze zrozumienie zasady działania konkretnego układu.
Nie brałem pod uwagę amatorskiej łączności radiowej, chociaż VHF też ją ma, ale artykuł nadal dotyczy łączności służbowej.
PS: Specjalnie dla Można zauważyć, że od chyba 50 lat w plenerze nie transmitowano nic naprawdę tajnego, więc z „tego” punktu widzenia nie warto tracić czasu i pieniędzy. Ale z punktu widzenia studiowania zasad komunikacji i różnych systemów inżynieryjnych zapoznanie się z faktycznym działaniem rzeczywistych sieci jest dość interesujące i pouczające.
Źródło: www.habr.com