Bună, Habr.
În au fost descrise unele semnale care pot fi primite pe unde lungi și scurte. Nu mai puțin interesant este intervalul FM, unde se pot găsi câteva lucruri interesante.
Ca și în prima parte, vor fi examinate acele semnale care pot fi decodificate singur cu ajutorul computerului. Cei care sunt interesați de cum funcționează, continuarea se află sub.
În prima parte am folosit un pentru recepția undelor lungi și scurte. Din păcate, pentru FM nu există servicii similare — intervalul de frecvențe este prea mare. Așadar, doritorii de a repeta experimentele descrise mai jos vor trebui să își procure propriul receiver, dintre cele mai ieftine se poate menționa , care poate fi achiziționat pentru 30$. Acest receiver acoperă intervalul până la 1,7 GHz, toate semnalele descrise mai jos au fost primite exact pe acesta.
Așadar, să începem. Ca și în prima parte, vom analiza semnalele în ordinea crescătoare a frecvenței.
Radio FM
În sine, radio FM rar va surprinde pe cineva, însă ceea ce ne va interesa la acesta este RDS. Existența RDS (Radio Data System) asigură transmiterea datelor digitale 'în interiorul' semnalului FM. Spectrul semnalului stației FM după demodulare arată astfel:
La frecvența de 19 kHz se află pilot-tonul, iar la frecvența sa triplă de 57 kHz se transmite semnalul RDS. Pe oscilloscop, dacă afișăm ambele semnale împreună, arată cam așa:
Prin modularea în fază, aici este codificat un semnal de frecvență joasă cu frecvența de 1187,5 Hz (de altfel, frecvența de 1187,5 Hz a fost aleasă nu întâmplător — aceasta este frecvența de 19 kHz a pilot-tonului, împărțită la 16). Apoi, după decodificarea bit cu bit, se decriptează pachetele de date, ale căror tipuri sunt destul de multe — pe lângă text, pot fi transmise, de exemplu, frecvențe alternative de difuzare ale postului de radio, iar când intri într-o altă zonă, receiverul se poate regla automat pe o nouă frecvență.
Pentru a recepționa datele RDS ale stațiilor locale, se poate folosi programul . Acesta poate fi conectat prin HDSDR, dacă selectați modularea FM, lățimea de semnal 120 kHz și bitrate-ul de 192 kHz, așa cum este arătat în imagine.
Apoi, este suficient să redirecționați semnalul prin Virtual Audio Cable de la HDSDR la RDS Spy (în setările VAC trebuie să specificați și bitrate-ul de 192 kHz). Dacă totul a fost făcut corect, vom vedea toate informațiile despre RDS, mult mai multe decât un receiver radio obișnuit va arăta:
Pe lângă FM, de fapt, se poate decoda și DAB+, despre care s-a discutat . În Rusia, deocamdată nu funcționează, dar în alte țări poate fi relevant.
Banda aeriană
Așa s-a întâmplat istoric, încât în aviație se utilizează modularea de amplitudine (AM) și banda de frecvență 118-137MHz. Comunicările dintre piloți și dispeceri nu sunt criptate, iar oricine le poate recepționa. Acum aproximativ 20 de ani, pentru acest lucru se foloseau radiorecepțoare ieftine din China — era suficient să desfaci bobinele oscilatorului, iar banda se deplasa, dacă aveai noroc, către frecvențe mai înalte. Cei interesați de „arheologia digitală” pot citi discuția din 2004. Mai târziu, producătorii chinezi au făcut un pas în întâmpinarea utilizatorilor și au adăugat pur și simplu banda Aer în recepțoare (în comentariile la prima parte s-au recomandat Tecsun PL-660 sau PL-680). Dar, desigur, utilizarea unor dispozitive mai specializate (de exemplu, recepțoare AOR, Icom) este mai preferabilă — acestea au reducere de zgomot (sunetul se oprește când nu există semnal și nu apare hârâitul constant) și o viteză de scanare mai mare a frecvențelor.
Fiecare aeroport mare utilizează destule frecvențe, iată, de exemplu, frecvențele aeroportului Pulkovo, preluate de pe site-ul radioscanner:
Apropo, poți asculta transmisiunile discuțiilor din diferite orașe rusești (Moscova, S-Pb, Chelyabinsk și câteva altele) online pe .
Pentru noi, în banda aeriană, interesant este protocolul digital (Aircraft Communications Addressing and Reporting System). Semnalele sale sunt transmise pe frecvențele 131.525 și 131.725MHz (standard european, frecvențele din diferite regiuni ). Acestea sunt pachete digitale cu un bitrate de 2400 sau 1200bps, folosind un astfel de sistem, piloții pot schimba mesaje cu dispecerul. Pentru a decoda în MultiPSK, trebuie să te setezi pe semnal în modul AM (este necesar un receptor SDR, deoarece lățimea benzii semnalului este mai mare de 5kHz) și să redirecționezi sunetul cu ajutorul Virtual Audio Card.
Rezultatul este prezentat în captura de ecran.
Formatul semnalelor ACARS este destul de simplu, și îl poți vizualiza în programul SA Free. Pentru aceasta, este suficient să deschizi un fragment al înregistrării, și vom vedea că în „interiorul” înregistrărilor AM se află de fapt modulația de frecvență.
În continuare, aplicând un detector de frecvență pe înregistrare, obținem cu ușurință un flux de biți. În practică, este puțin probabil să fie necesar acest lucru, deoarece programele gata scrise pentru decodarea ACARS există de mult timp.
Sateliții meteorologici NOAA
Ascultând discuțiile aviatorelor, putem să ne urcăm și mai sus — în cosmos. Acolo, vedem sateliții meteorologici care ne interesează , și , transmițând imagini ale suprafeței Pământului pe frecvențele 137.620, 137.9125 și 137.100 MHz. Semnalul poate fi decodificat cu ajutorul programului .
Imaginea primită poate arăta cam așa (foto de pe site-ul radioscanner):
Din păcate (legea fizicii nu poate fi înșelată, iar Pământul este totuși rotund, chiar dacă nu toată lumea crede asta), semnalul satelitului poate fi primit doar atunci când zboară deasupra noastră, și nu întotdeauna aceste zboruri au un timp și un unghi convenabil deasupra orizontului. Anterior, pentru a afla data și ora apropiatului zbor era necesar să instalăm programul (un program vechi, existent încă din 2001), acum este mult mai simplu să faci acest lucru online folosind linkurile , și corespunzător.
Semnalul sateliților este destul de puternic și se aude practic pe orice antenă și pe orice receptor. Dar pentru a primi o imagine de calitate bună, este totuși de dorit o antenă specială și o vedere bună a orizontului. Cei interesați pot viziona sau pot citi . Personal, nu am avut răbdare să duc lucrurile până la capăt, dar altora le-ar putea merge mai bine.
Mesaje de paginare FLEX/POCSAG
Nu știu dacă comunicarea prin paginare pentru clienții corporativi din Rusia mai funcționează, dar în Europa ea funcționează bine, folosită de pompieri, poliție și diverse servicii.
Semnalele FLEX și POCSAG pot fi primite cu HDSDR și Virtual Audio Cable, pentru decodare se folosește programul . A fost scris în 2004, iar interfața are un aspect corespunzător, dar, ciudat, încă funcționează destul de bine.
Există, de asemenea, decoderul multimon-ng, care funcționează pe Linux, sursele sale sunt disponibile . Despre protocolul de transmisie POCSAG a existat, de asemenea, un articol separat, cei interesați pot să se familiarizeze cu el .
Chei/faruri fără fir
Mai sus pe frecvență, la 433 MHz, există o mulțime de dispozitive diferite — întrerupătoare și prize fără fir, sonerii, senzori de presiune pentru anvelope și altele.
Acestea sunt adesea dispozitive ieftine chinezești cu o modulare simplă. Nu există nicio criptare și se folosește un cod binar simplu (OOK - on-off keying). Decodarea acestor semnale a fost discutată în . Putem folosi un decodor gata făcut, rtl_433, care poate fi descărcat de la .
Odată ce programul este pornit, poți observa diferite dispozitive și (dacă există o parcare în apropiere) aflai, de exemplu, presiunea în pneurile mașinii vecinului. Semnificația practică a acestui lucru este limitată, dar dintr-o perspectivă pur matematică, este destul de interesant — protocoalele acestor semnale sunt simple pentru a fi decodificate.
Apropo, cei care cumpără astfel de întrerupătoare fără fir ar trebui să știe că acestea nu sunt protejate, iar teoretic, hackerul tău vecin, folosind un HackRF sau un dispozitiv similar, îți poate stinge lumina din baie în cele mai nepotrivite momente sau poate face ceva similar. Personal, nu îmi fac griji în privința asta, dar dacă problema securității este relevantă, poți folosi dispozitive mai serioase și mai scumpe cu chei complete și autentificare (Z-Wave, Philips Hue etc.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) — este un sistem profesional de comunicație radio de corporație cu destul de multe posibilități (apeluri de grup, criptare, interconectarea mai multor rețele etc.). Semnalele sale, dacă nu sunt criptate, pot fi de asemenea primite cu ajutorul unui computer și a unui receptor SDR.
Decodorul TETRA pentru Linux exista , dar configurarea acestuia era departe de a fi trivială, iar acum aproximativ un an, un programator rus a creat pentru SDR#. Acum, această sarcină se rezolvă aproape literal în două clicuri, programul permite să afișezi informații despre sistem, să asculți mesaje vocale, să colectezi statistici etc.
Pluginul nu implementează toate funcționalitățile standardului, dar funcțiile de bază funcționează relativ bine.
Conform Wikipedia, TETRA poate fi utilizat în ambulanțe, poliție, transport feroviar etc. În ceea ce privește răspândirea sa în Rusia, nu știu (se pare că rețeaua TETRA a fost folosită la CM2018, dar nu este sigur), cei interesați pot verifica singuri — semnalele TETRA sunt ușor de recunoscut, având o lățime de 25KHz, așa cum se poate observa în captură.
Desigur, dacă criptarea este activată în rețea (această opțiune există în Tetra), pluginul nu va funcționa - în loc de vorbire va fi doar un 'bâlbâit'.
ADSB
Să ne ridicăm și mai sus pe frecvență, la frecvența de 1.09 GHz sunt transmise semnale de transpondere ale aeronavelor, permițând site-urilor precum FlightRadar24 să arate avioanele care zboară. Acest protocol a fost deja discutat anterior, așa că nu voi repeta aici (articolul este deja destul de lung), cei care sunt interesați pot citi și secțiunile.
Concluzie
După cum se poate observa, chiar și cu un receptor de 30 $ se pot găsi multe lucruri interesante în eter. Sunt sigur că ceea ce este listat aici nu este tot, și că am omis ceva sau nu știu. Cei doritori pot încerca singuri - este o modalitate bună de a înțelege mai bine principiile de funcționare ale diferitelor sisteme.
Nu am discutat despre comunicațiile radio amatoare, deși acestea există și pe frecvențe VHF, dar articolul este totuși despre comunicațiile de servciu.
P.S.: Special pentru se poate menționa că nimic cu adevărat secret nu a fost transmis în eterul deschis probabil de 50 de ani, așa că din acest punct de vedere, nu merită să îți pierzi timpul și banii. Dar din perspectiva înțelegerii principiilor de comunicare și a diferitelor sisteme ingineresti, familiarizarea cu funcționarea reală a rețelelor reale este destul de interesantă și instructivă.
Sursa: habr.com
