Hej Habr.
В opisanih je nekaj signalov, ki jih lahko sprejemamo na dolgih in kratkih valovih. Nič manj zanimiv ni VHF pas, kjer se tudi kaj zanimivega najde.
Kot v prvem delu bodo obravnavani tisti signali, ki jih je mogoče neodvisno dekodirati z računalnikom. Koga briga, kako deluje, nadaljevalo pod rezom.
V prvem delu smo uporabljali nizozemščino za sprejem dolgih in kratkih valov. Na VHF žal ni podobnih storitev - frekvenčno območje je preveliko. Zato bodo morali tisti, ki želijo ponoviti spodaj opisane poskuse, kupiti svoj sprejemnik, med najcenejšimi je mogoče omeniti ki ga je mogoče kupiti za 30 $. Takšen sprejemnik pokriva območje do 1.7 GHz, na njem so sprejeti vsi spodaj opisani signali.
Pa začnimo. Tako kot v prvem delu bodo signali obravnavani v naraščajoči frekvenci.
FM radio
Sam FM radio verjetno ne bo nikogar presenetil, vendar nas bo v njem zanimal RDS. Prisotnost RDS (Radio Data System) zagotavlja prenos digitalnih podatkov "znotraj" FM signala. Spekter signala FM postaje po demodulaciji izgleda takole:
Pilotni ton se nahaja na 19 kHz, signal RDS pa se prenaša na svoji trojni frekvenci 57 kHz. Na valovni obliki, če oddate oba signala skupaj, je videti nekako takole:
S pomočjo fazne modulacije je tukaj kodiran nizkofrekvenčni signal s frekvenco 1187.5 Hz (mimogrede, tudi frekvenca 1187.5 Hz ni bila izbrana po naključju - to je frekvenca pilotnega tona 19 kHz, deljeno s 16). Nadalje se po bitnem dekodiranju dešifrirajo podatkovni paketi, ki jih je veliko vrst - poleg besedila se lahko na primer prenašajo tudi alternativne frekvence radijske postaje, pri vstopu v drugo območje pa se lahko sprejemnik samodejno nastavi na novo frekvenco.
S programom lahko prejemate podatke RDS od lokalnih postaj . Lahko se poveže prek HDSDR, če izberete FM modulacijo, širino signala 120 KHz in bitno hitrost 192 KHz, kot je prikazano na sliki.
Potem je dovolj, da preusmerite signal s pomočjo Virtual Audio Cable iz HDSDR v RDS Spy (v nastavitvah VAC morate določiti tudi bitno hitrost 192KHz). Če je bilo vse narejeno pravilno, bomo videli vse informacije o RDS, veliko več, kot jih bo pokazal običajen domači radio:
Poleg FM, mimogrede, lahko dekodirate tudi DAB +, je bilo približno . V Rusiji še ne deluje, v drugih državah pa je morda pomembno.
Domet zraka
Zgodovinsko se je tako zgodilo, da se v letalstvu uporablja amplitudna modulacija (AM) in frekvenčno območje 118-137 MHz. Pogovori med piloti in kontrolorji niso na noben način šifrirani in jih lahko sprejme vsak. Pred približno 20 leti so za to »potegnili« navadne poceni kitajske radijske sprejemnike - dovolj je bilo, da so tuljave lokalnega oscilatorja potisnili narazen in obseg se je, če ste imeli srečo, premaknil proti višjim frekvencam. Tisti, ki jih zanima "digitalna arheologija", lahko preberejo razpravo za leto 2004. Kasneje so kitajski proizvajalci šli uporabnikom na pol poti in sprejemnikom preprosto dodali območje Air (v komentarjih k prvemu delu so priporočili Tecsun PL-660 ali PL-680). Seveda pa je bolj zaželena uporaba bolj specializiranih naprav (na primer sprejemnikov AOR, Icom) - imajo zmanjšanje hrupa (zvok se izklopi, ko ni signala in ni stalnega piskanja) in višjo stopnjo frekvence.
Vsako večje letališče uporablja kar nekaj frekvenc, na primer, tukaj so frekvence letališča Pulkovo, vzete s spletne strani radioscanner:
Mimogrede, na spletu lahko poslušate prenose pogajanj iz različnih ruskih mest (Moskve, Sankt Peterburga, Čeljabinska in nekaterih drugih) na .
Za nas v zračnem območju je zanimiv digitalni protokol (sistem za naslavljanje in poročanje o komunikacijah letal). Njeni signali se prenašajo na frekvencah 131.525 in 131.725 MHz (evropski standard, frekvence različnih regij ). Gre za digitalne pakete z bitno hitrostjo 2400 ali 1200bps, s pomočjo takega sistema si lahko piloti izmenjujejo sporočila z dispečerjem. Za dekodiranje v MultiPSK se morate prilagoditi signalu v načinu AM (potrebujete sprejemnik SDR, ker je pasovna širina signala večja od 5 KHz) in preusmeriti zvok z uporabo virtualne zvočne kartice.
Rezultat je prikazan na posnetku zaslona.
Format signala ACARS je precej preprost in si ga lahko ogledate v programu SA Free. Če želite to narediti, je dovolj, da odprete delček posnetka, in videli bomo, da "notranjost" AM posnetka dejansko vsebuje frekvenčno modulacijo.
Nadalje, z uporabo frekvenčnega detektorja na posnetku zlahka dobimo bitni tok. V resničnem življenju je malo verjetno, da boste morali to storiti, ker. že dolgo so napisani že pripravljeni programi za dekodiranje ACARS.
Vremenski sateliti NOAA
Po poslušanju pogajanj letalcev se lahko povzpnete še višje – v vesolje. V katerem nas zanimajo vremenski sateliti , и oddajanje slik zemeljskega površja na frekvencah 137.620, 137.9125 in 137.100 MHz. S programom lahko dekodirate signal .
Prejeta slika je lahko videti nekako tako (fotografija s spletnega mesta radioscanner):
Na žalost (fizikalnih zakonov ne morete prevarati in Zemlja je še vedno okrogla, čeprav vsi ne verjamejo v to), lahko satelitski signal prejmete le, ko leti nad nami, ti leti pa nimajo vedno primernega časa in kota nad obzorjem. Prej, da bi izvedeli čas, datum in uro naslednjega leta, je bilo treba nastaviti program (program z dolgo življenjsko dobo, ki obstaja od leta 2001), zdaj je to lažje narediti na spletu s povezavami , и zaporedju.
Satelitski signal je precej glasen in ga je mogoče slišati na skoraj vsaki anteni in na katerem koli sprejemniku. Toda za sprejem slike v dobri kakovosti je še vedno zaželena posebna antena in dober pogled na obzorje. Zainteresirani si lahko ogledate ali prebrati . Osebno nikoli nisem imel potrpljenja, da bi ga izpeljal do konca, drugi pa bodo morda imeli več sreče.
Ostranjevalna sporočila FLEX/POCSAG
Ne vem, ali paging komunikacija za korporativne stranke v Rusiji še deluje, v Evropi pa je popolnoma funkcionalna, uporabljajo jo gasilci, policija in različne službe.
Signale FLEX in POCSAG lahko sprejemate z uporabo HDSDR in virtualnega avdio kabla, za dekodiranje se uporablja program . Napisana je bila že leta 2004, vmesnik ima ustrezen, vendar nenavadno še vedno deluje precej dobro.
Obstaja tudi multimon-ng dekoder, ki teče pod Linuxom, njegovi viri so na voljo . Obstajal je tudi ločen članek o protokolu prenosa POCSAG, kdor želi, ga lahko prebere .
Obeski za ključe/brezžična stikala
Še višje po frekvenci, na 433 MHz, je cela vrsta različnih naprav - brezžična stikala in vtičnice, zvonci, senzorji tlaka v avtomobilskih pnevmatikah itd.
To so pogosto poceni kitajske naprave z najpreprostejšo modulacijo. Šifriranja ni, uporablja se preprosta binarna koda (OOK - on-off keying). Dekodiranje takih signalov je bilo obravnavano v . Uporabimo lahko že pripravljen dekoder rtl_433, ki ga lahko prenesete .
Z zagonom programa lahko vidite različne naprave in (če je v bližini parkirišče) ugotovite na primer tlak v pnevmatikah sosedovega avtomobila. Praktičnega smisla v tem ni, vendar je s čisto matematičnega vidika zelo zanimivo - protokole teh signalov je enostavno dekodirati.
Mimogrede, tisti, ki kupujete takšna brezžična stikala, naj upoštevate, da niso nič zaščitena, teoretično pa vam lahko sosed heker s HackRF ali podobno napravo v najbolj neprimernem trenutku zlonamerno ugasne luč na stranišču ali naredi kaj podobnega. Osebno se ne obremenjujem, a če je varnostna težava pomembna, lahko uporabite resnejše in dražje naprave s polnimi ključi in avtentikacijo (Z-Wave, Philips Hue itd.).
TETRA
(Terrestrial Trunked Radio) je profesionalni korporativni radijski komunikacijski sistem z dovolj velikimi zmogljivostmi (skupinski klici, šifriranje, združevanje več omrežij itd.). Njegove signale, če niso šifrirani, lahko sprejemamo tudi z računalnikom in sprejemnikom SDR.
Dekoder TETRA za Linux je obstajal , vendar njegova nastavitev še zdaleč ni bila trivialna in pred približno enim letom je ruski programer ustvaril za SDR #. Zdaj je ta naloga rešena skoraj dobesedno v dveh klikih, program vam omogoča prikaz informacij o sistemu, poslušanje glasovnih sporočil, zbiranje statističnih podatkov itd.
Vtičnik ne izvaja vseh funkcij standarda, vendar glavne funkcije bolj ali manj delujejo.
Glede na Wikipedijo se lahko Tetra uporablja v reševalnih vozilih, policiji, železniškem prometu itd. Ne vem o njegovi distribuciji v Rusiji (zdi se, da je bilo omrežje Tetra uporabljeno na svetovnem prvenstvu 2018, vendar je to netočno), kdor želi, lahko preveri sam - signali Tetra so zlahka prepoznavni in imajo širino 25 kHz, kot je prikazano na posnetku zaslona.
Seveda, če je v omrežju omogočeno šifriranje (v Tetri obstaja takšna možnost), vtičnik ne bo deloval - namesto govora bo samo "klokotanje".
ADSB
Frekvenca je še višja, saj se signali letalskih transponderjev prenašajo pri 1.09 GHz, kar spletnim mestom, kot je FlightRadar24, omogoča prikaz letal, ki letijo mimo. Ta protokol je bil že obravnavan, zato se tukaj ne bom ponavljal (članek se je vseeno izkazal za velikega), kdor želi, lahko prebere и delov.
Zaključek
Kot lahko vidite, lahko tudi s sprejemnikom za 30 $ v etru najdete veliko zanimivih stvari. Prepričan sem, da tukaj ni vse našteto in verjetno sem kaj spregledal ali ne vem. Tisti, ki želijo, lahko poskusijo sami - to je dober način za boljše razumevanje principa delovanja določenega sistema.
Radioamaterske zveze nisem upošteval, čeprav je na voljo tudi na VHF, vendar je članek vseeno o službeni komunikaciji.
PS: Posebno za lahko ugotovimo, da se v etru že verjetno 50 let ni predvajalo nič res tajnega, tako da s tega vidika ni vredno izgubljati časa in denarja. Toda z vidika preučevanja principov komunikacije in različnih inženirskih sistemov je seznanitev z resničnim delovanjem resničnih omrežij precej zanimiva in informativna.
Vir: www.habr.com