📡 VHFモニターRFトランスミッター（TEMPEST / EMIサイドチャネルモールス信号生成器）

著者: TA1EEI (Efe Işık)
バージョン: 1.2
ライセンス: MIT（オープンソース / 教育・実験用）

📰 掲載メディア

• [Hackaday] - Get Your Monitor Transmitting VHF With A Browser Tool
• [RTL-SDR.com] - An HTML Browser Page That Uses Display Pixel Clock EMI Leakage to Transmit VHF Morse Code

📌 プロジェクト概要

VHFモニターRFトランスミッターは、通常のコンピューターディスプレイを短距離VHFモールス信号トランスミッターに変換するブラウザベースの実験ツールです。

特筆すべき点として、このプロジェクトは無線ハードウェア、RFトランスミッター、SDR、外部モデムを一切使用せずに動作します。最適化されたHTML5 Canvasレンダリングエンジンを使用して画面上のピクセル出力を精密に制御することで、ディスプレイ内部のビデオ処理ユニット（GPU/スケーラー）と伝送インターフェース（HDMI/DisplayPort）を操作し、サイドチャネル放射（TEMPEST）を通じて変調された電磁信号を直接放射します。

🔬 詳細解説：ディスプレイEMIの背後にある物理と工学

現代のビデオパイプラインは純粋に光学的なものではなく、高周波数で動作する高速デジタル電子機器です。このプロジェクトは**意図しない電磁放射（EMI）**を利用して、読み取り可能なRF信号を放送します。

1. ビデオピクセルクロック（$f_{\text{pixel}}$）

安定した画像を表示するために、グラフィックスカードはフレームごと、ラインごとにビデオデータをモニターへ継続的にプッシュします。このピクセルストリームを制御する基本クロック周波数はピクセルクロック周波数（$f_{\text{pixel}}$）として知られています。

ピクセルクロックは、総フレーム寸法（アクティブ表示領域に水平・垂直ブランキング期間を加えたもの）に画面リフレッシュレートを乗じて計算されます：

$$f_{\text{pixel}} = H_{\text{total}} \times V_{\text{total}} \times f_{\text{refresh}}$$

ここで：

• $H_{\text{total}} = H_{\text{active}} + H_{\text{blanking}}$（水平総ピクセル数）
• $V_{\text{total}} = V_{\text{active}} + V_{\text{blanking}}$（垂直総ライン数）
• $f_{\text{refresh}}$ = 画面リフレッシュレート（Hz）

計算例（標準1080p @ 60Hz）：

• アクティブ解像度：$1920 \times 1080$
• CEA-861タイミング規格：$H_{\text{total}} = 2200$、$V_{\text{total}} = 1125$
• リフレッシュレート：$60\text{ Hz}$ $$f_{\text{pixel}} = 2200 \times 1125 \times 60 = 148,500,000\text{ Hz} = 148.500\text{ MHz}$$

2. 高周波パターン変調

画面が単色の黒または静的な背景を表示している場合、ビデオケーブルを流れる信号電流は比較的均一に保たれます。

しかし、アプリケーションが交互の$1 \times 1$ピクセルパターン（黒#000000と白#FFFFFFのピクセルを並べて配置）をレンダリングすると、隣接するクロックサイクルごとにディスプレイインターフェースのシリアライザー（HDMIのTMDSまたはFRL、DisplayPortのメインリンクレーン）が急速に電圧状態を切り替えることを余儀なくされます。

この最大状態トグルは、正確なピクセルクロック周波数（148.500 MHz）で強い電磁界を誘起し、RFキャリア波を空間に放射します。

3. CW（連続波）/ AMモールス変調

この電磁放射に読み取り可能なデータをエンコードするために：

• キャリアON（マーク）： アプリケーションは画面キャンバス全体に高コントラストの交互ピクセルパターンをレンダリングします。ビデオラインシリアライザーは最大容量で変動し、強いRF干渉を放射します。
• キャリアOFF（スペース）： キャンバスは即座に単色黒（#000000）に切り替わります。クロック遷移は最小限のベースラインノイズに低下し、放射RF出力は崩壊します。

これらのパターントグルのタイミングを標準化されたモールス符号の要素長（ドット=1単位、ダッシュ=3単位）に合わせることで、近くの無線受信機は可聴のCW/AMトーンを受信します。

🧮 ターゲット周波数の計算方法

異なるモニター解像度とリフレッシュレートは、異なる基本周波数を生成します。以下は、ディスプレイタイミングによって一般的に生成される計算済みターゲット周波数です：

高調波に関する注記： 基本ピクセルクロック周波数に加えて、強い2次および3次高調波もより高いバンド（$2 \times f_{\text{pixel}}$、$3 \times f_{\text{pixel}}$）で検出できます。

🚀 バージョン1.2の主な機能

• 🌐 自動多言語検出： 起動時にnavigator.languageを読み取り、UIを英語、トルコ語、フランス語、ドイツ語、スペイン語、または中国語に自動的にローカライズします。
• ⚡ ライブ周波数計算エンジン： 高解像度タイマー（performance.now()）を使用して解像度とリフレッシュレートをプローブし、アクティブな送信周波数を動的に予測します。
• 🛡️ インタラクティブな安全・同意オーバーレイ： 光過敏性てんかんの警告と受信機セットアップ手順を提供するインタラクティブな起動モーダルを備えています。
• 🖥️ 動的全画面最適化： 送信開始時に全画面モードを自動要求し、画面表面積を最大化して放射RF出力を増強します。
• ⏱️ 精密タイミングスライダー： ドット持続時間（50 ms – 300 ms）を微調整して、1分あたりの単語数（WPM）速度を調整します。

⚙️ 受信機セットアップとハードウェア手順

ハンディ無線機（例：Quansheng、Baofeng、Yaesu、Icom）またはSDR（RTL-SDR、HackRF、Airspy）を使用して送信を聴くには：

1. ターゲット周波数の計算： アプリを開くと、検出されたターゲット周波数（例：148.500 MHz）が表示されます。
2. 受信機周波数の設定： 無線機/SDRをその周波数に正確にチューニングします。
3. 無線モードの選択： 変調モードをAM、USB、CW、またはFMに切り替えます。
4. スケルチの無効化： スケルチを0に設定します（ミュート解除、オープンな静的ノイズ）。
5. 帯域幅の設定： WIDE受信機フィルター帯域幅を選択します。
6. アンテナ配置： 受信機アンテナをモニターの真後ろ、HDMIまたはDisplayPortコネクターにできるだけ近づけて保持します。

⚠️ 安全および法的免責事項

• てんかん警告： このアプリケーションは高コントラスト、高周波の視覚的フラッシュをレンダリングします。あなたまたは周囲の人が光過敏性てんかんまたは光感受性を持つ場合は使用しないでください。
• コンプライアンスと使用： このソフトウェアは教育研究、アマチュア無線実験、およびTEMPESTサイドチャネルデモンストレーション専用にリリースされています。ユーザーは現地のRF規制基準への準拠について、すべての法的および運用上の責任を負います。

📖 引用

このプロジェクトを研究、学術作業、または技術実験で使用する場合は、以下のように引用してください：

@software{isik2026vhf,
  author = {Isik, Efe},
  title = {VHF Monitor RF Transmitter: Browser-Based TEMPEST / EMI Side-Channel Morse Generator},
  year = {2026},
  publisher = {GitHub},
  journal = {GitHub repository},
  howpublished = {\url{[https://github.com/TA1EEI/vhf-morse-transmitter-monitor](https://github.com/TA1EEI/vhf-morse-transmitter-monitor)}},
  license = {MIT}
}