你能在广播中听到什么? 我们接收并解码最有趣的信号。 第 2 部分,甚高频

你好,哈布尔。

В 第一部分 已经描述了一些可以在长波和短波上接收的信号。 同样有趣的是 VHF 频段,您还可以在其中找到一些有趣的东西。

你能在广播中听到什么? 我们接收并解码最有趣的信号。 第 2 部分,甚高频
与第一部分一样,我们将考虑那些可以使用计算机独立解码的信号。 对于那些对其工作原理感兴趣的人来说,续集已被削减。

在第一部分中我们使用了荷兰语 在线接收器 用于接收长波和短波。 不幸的是,VHF 上没有类似的服务——频率范围太宽。 因此,那些希望重复下面描述的实验的人必须购买自己的接收器;可以注意到最便宜的接收器 RTL SDR V3,可以 30 美元购买。 该接收器的覆盖范围高达 1.7 GHz,下面描述的所有信号均在其上接收。

那么让我们开始吧。 与第一部分一样,我们将考虑频率递增的信号。

FM收音机

FM 收音机本身不太可能让任何人感到惊讶,但我们会对 RDS 感兴趣。 RDS(无线电数据系统)的存在确保了 FM 信号“内部”的数字数据传输。 解调后的 FM 电台信号频谱如下所示:

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导频音的频率为 19KHz,RDS 信号以其三倍频率 57KHz 传输。 在示波器上,如果同时显示两个信号,它看起来像这样:

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使用相位调制,这里编码频率为 1187.5 Hz 的低频信号(顺便说一句,1187.5 Hz 的频率也不是偶然选择的 - 这是 19 KHz 导频音除以 16 的频率)。 此外,经过逐位解码后,数据包被解密,数据包的类型有相当多——除了文本之外,例如还可以传输无线电台的替代广播频率,当进入另一个区域时,接收器可以自动调谐到新的频率。

您可以使用该程序从本地站接收 RDS 数据 RDS 间谍。 选择FM调制、信号宽度120KHz、码率192KHz即可通过HDSDR连接,如图。

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然后,您只需使用虚拟音频电缆将信号从 HDSDR 重定向到 RDS Spy(您还需要在 VAC 设置中指定 192KHz 的比特率)。 如果一切都正确完成,我们将看到有关 RDS 的所有信息,比普通家用收音机显示的信息要多得多:

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除了FM,顺便说一下,还可以解码DAB+,我讲过 单独的文章。 它在俄罗斯还行不通,但可能在其他国家也适用。

空气范围

从历史上看,航空使用幅度调制 (AM) 和 118-137 MHz 的频率范围。 飞行员和调度员之间的对话没有以任何方式加密,任何人都可以接收。 大约20年前,普通廉价的中国收音机为此被“拉动”——将本地振荡器线圈分开就足够了,如果幸运的话,范围会向更高的频率移动。 对“数字考古”感兴趣的可以阅读讨论 在无线电扫描仪论坛上 2004 年。 后来中国厂商半途而废,干脆在接收机上加了Air频段(在第一部分的评论中推荐了德生PL-660或PL-680)。 但当然,使用更专业的设备(例如,AOR、Icom 接收器)更好 - 它们具有降噪功能(没有信号时声音会关闭,并且没有持续的嘶嘶声)和更高的频率速度选择。

每个主要机场都使用相当多的频率,例如,这里是普尔科沃机场的频率,摘自radioscanner网站:

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顺便说一句,您可以在线收听来自俄罗斯不同城市(莫斯科、圣彼得堡、车里雅宾斯克等)的谈判广播: http://live.radioscanner.net.

我们对广播中的数字协议很感兴趣。 ACARS (飞机通信寻址和报告系统)。 其信号传输频率为131.525和131.725 MHz(欧洲标准,不同地区的频率 可能不同)。 这些是比特率为 2400 或 1200bps 的数字消息;使用这样的系统,飞行员可以与调度员交换消息。 要在 MultiPSK 中解码,您需要调谐到 AM 模式的信号(您需要 SDR 接收器,因为信号带宽超过 5 KHz)并使用虚拟声卡重定向声音。

结果如屏幕截图所示。

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ACARS 信号格式非常简单,可以在 SA Free 中查看。 为此,只需打开录音片段,我们就会看到 AM 录音“内部”实际上包含频率调制。

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接下来,通过对录音应用频率检测器,我们可以轻松获得比特流。 在现实生活中,您不太可能必须这样做,因为...... ACARS解码的现成程序很久以前就已经写好了。

NOAA 气象卫星

听完飞行员的谈判后,您可以爬得更高 - 进入太空。 我们对气象卫星感兴趣 美国国家海洋和大气管理局 15, 美国国家海洋和大气管理局 18 и 美国国家海洋和大气管理局 19,以 137.620、137.9125 和 137.100 MHz 频率传输地球表面图像。 您可以使用该程序解码信号 WX到Img.

收到的图片可能看起来像这样(来自 radioscanner 网站的照片):

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不幸的是(你无法欺骗物理定律,地球是圆的,尽管不是每个人都相信),你只能在卫星信号飞过我们的上空时接收到它,而且这些飞行并不总是有方便的时间和角度地平线之上。 以前,要查找最近航班的时间、日期和时间,您必须安装该程序 Orbitron (自 2001 年以来一直存在的长期程序),现在使用链接更容易在线完成 https://www.n2yo.com/passes/?s=25338, https://www.n2yo.com/passes/?s=28654 и https://www.n2yo.com/passes/?s=33591 分别

卫星信号非常响亮,几乎可以从任何天线和任何接收器听到。 但要接收高质量的图像,特殊的天线和良好的地平线视野仍然是必要的。 有兴趣的可以看看 YouTube 上的英语教程 或阅读 详细说明。 就我个人而言,我从来没有耐心完成这项工作,但其他人可能有更好的运气。

FLEX/POCSAG 寻呼消息

我不知道寻呼通信是否仍然适用于俄罗斯的企业客户,但在欧洲它功能齐全,被消防员、警察和各种服务部门使用。

您可以使用 HDSDR 和虚拟音频线接收 FLEX 和 POCSAG 信号;该程序用于解码 PDW。 它是 2004 年写的,界面也有相应的界面,但奇怪的是,它仍然运行得很好。

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还有一个在 Linux 下工作的 multimon-ng 解码器,其源代码可用 在 github 上。 关于POCSAG传输协议还有一篇单独的文章,有兴趣的可以阅读 更详细地说.

钥匙扣/无线开关

频率更高,达到 433 MHz,还有大量不同的设备 - 无线开关和插座、门铃、汽车轮胎压力传感器等。

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这些通常是廉价的中国设备,调制简单。 没有加密,并且使用简单的二进制代码(OOK - 开关键控)。 此类信号的解码已在 单独的文章。 我们可以使用现成的rtl_433解码器,您可以下载 .

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通过启动该程序,您可以看到各种设备,并且(如果附近有停车场)可以了解邻居汽车的轮胎压力等信息。 这没有什么实际意义,但从纯粹的数学角度来看,这是相当有趣的——这些信号的协议很容易解码。

顺便说一句,那些购买此类无线开关的人应该记住,它们没有受到任何方式的保护,理论上,您的黑客邻居,如果他有 HackRF 或类似设备,可能会恶意关闭您厕所的灯最不合时宜的时刻或做类似的事情。 就我个人而言,我不会打扰,但如果安全问题相关,您可以使用具有完整密钥和身份验证的更严重和更昂贵的设备(Z-Wave、Philips Hue 等)。

TETRA

TETRA (地面集群无线电)是一种专业的企业无线电通信系统,具有相当多的功能(组呼、加密、组合多个网络等)。 如果其信号未加密,也可以使用计算机和 SDR 接收器接收。

适用于 Linux 的 TETRA 解码器已经存在 很久以前,但它的设置远非微不足道,大约一年前,一位俄罗斯程序员创建了 TETRA 接收插件 对于 SDR#。 现在,这个任务几乎只需两次点击就可以解决;该程序允许您显示有关系统的信息、收听语音消息、收集统计数据等。

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该插件并没有实现标准的所有功能,但主要功能或多或少可以工作。

据维基百科介绍,Tetra可用于救护车、警察、铁路运输等。我不知道它在俄罗斯的分布情况(好像2018年世界杯时使用了Tetra网络,但这并不准确),任何人都可以自己检查 - Tetra 信号很容易识别,并且宽度为 25KHz,如屏幕截图所示。

当然,如果网络上启用了加密(Tetra 有这样的功能),该插件将无法工作 - 而不是语音,只会有“咕噜声”。

美国航空航天局

频率进一步提高,1.09GHz 频率可传输来自飞机应答器的信号,使 FlightRadar24 等网站能够显示经过的飞机。 这个协议前面已经讨论过了,这里就不再重复了(文章已经很长了),有兴趣的可以阅读 第一个 и 第二个 一部分。

结论

正如您所看到的,即使使用 30 美元的接收器,您也可以在广播中发现很多有趣的内容。 我确信这里并未列出所有内容,我可能遗漏了某些内容或不知道某些内容。 有兴趣的人可以自己尝试一下——这是更好地理解特定系统工作原理的好方法。

我没有考虑业余无线电通信,虽然VHF也有,但文章仍然是关于服务通信的。

PS:特别是对于 库尔哈茨克罗夫 可以看出,大约50年来,没有任何真正的秘密通过露天传播,因此从“这个”角度来看,不值得浪费时间和金钱。 但从研究通信原理和各种工程系统的角度来看,熟悉真实网络的实际操作是相当有趣且信息丰富的。

来源: habr.com

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