Прывітанне, Хабр.
На двары ўжо 21 стагоддзе, і здавалася б, перадаць дадзеныя можна ў HD-якасці нават на Марс. Аднак, да гэтага часу ў радыёэфіры працуе нямала цікавых прылад і можна пачуць нямала цікавых сігналаў.
Усе з іх разгледзець зразумела, нерэальна, паспрабуем абраць самыя цікавыя, тыя якія можна прыняць і дэкадаваць самастойна з дапамогай кампутара. Для прыёму сігналаў мы скарыстаемся галандскім анлайн-прымачом , дэкодэрам MultiPSK і праграмай Virtual Audio Cable.
Для зручнасці разгляду будзем прыводзіць сігналы па ўзрастанні частаты. Вяшчальныя станцыі я разглядаць не буду, гэта сумна і банальна, паслухаць Радыё Кітая ў АМ жадаючыя могуць і самастойна. А мы пяройдзем да цікавейшых сігналаў.
Сігналы дакладнага часу
На частаце 77.5КГц (дыяпазон доўгіх хваль) перадаюцца сігналы дакладнага часу нямецкай станцыі DCF77. Па іх ужо была , Так што можна толькі коратка паўтарыць, што гэта просты па структуры сігнал у амплітуднай мадуляцыі – рознымі працягласцямі закадаваны "1" і "0", у выніку за адну хвіліну прымаецца 58-бітны код.
130-140КГц - тэлеметрыя электрасетак
На гэтых частотах, калі верыць , перадаюцца сігналы кіравання электрасеткамі Германіі
Сігнал дастаткова моцны, і па водгуках, прымаецца нават у Аўстраліі. Дэкадаваць яго можна ў MultiPSK, калі выставіць параметры, як паказана на скрыншоце.
На выхадзе мы атрымаем пакеты дадзеных, іх структура зразумела, невядомая, жадаючыя могуць паэксперыментаваць і заняцца аналізам у вольны час. Тэхнічна, сам сігнал вельмі просты, метад завецца FSK (Frequency Shift Keying) і складаецца ў фармаванні бітавай паслядоўнасці шляхам змены частаты перадачы. Той жа сігнал, у выглядзе спектру - біты можна палічыць нават уручную.
Метэатэлетайп
На дыяпазоне вышэй, зусім побач, на частаце 147КГц бачны яшчэ адзін сігнал. Гэта (таксама нямецкая) станцыя DWD (Deutscher Wetterdienst), якая перадае зводкі надвор'я для судоў. Апроч гэтай частаты, сігналы перадаюцца таксама на 11039 і 14467КГц.
Вынік дэкадавання паказаны на скрыншоце.
Прынцып кадавання тэлетайпа такі ж, FSK, цікавасць тут уяўляе кадаваньне тэксту. Яно 5-бітнае, з дапамогай , і мае практычна 100-гадовую гісторыю.
Быццам бы аналагічны код выкарыстоўваўся і на перфастужках, ну а тэлетайпы надвор'я рассылаюцца недзе з 60-х гадоў, і як можна бачыць, працуюць да гэтага часу. Зразумела, на рэальным караблі сігнал не дэкадуецца з дапамогай кампутара – існуюць спецыяльныя прымачы, якія запісваюць сігнал і выводзяць яго на экран.
Увогуле, нават пры наяўнасці спадарожнікавай сувязі і Інтэрнэту, перадача даных такім спосабам да гэтага часу застаецца простым, надзейным і танным сродкам. Хоць вядома, можна меркаваць, што калісьці і гэтыя сістэмы сыдуць у гісторыю і будуць заменены цалкам лічбавымі сэрвісамі. Так што жадаючым прыняць падобны сігнал не варта вельмі ўжо зацягваць.
Метэафакс
Яшчэ адзін legacy-сігнал прыкладна з амаль такой жа даўняй гісторыяй. У гэтым сігнале выява перадаецца ў аналагавым выглядзе са хуткасцю 120 ліній у хвіліну (бываюць і іншыя значэнні, напрыклад 60 ці 240 LPM), для кадавання яркасці выкарыстоўваецца частотная мадуляцыя – яркасць кожнай кропкі малюнка прапарцыйная змене частаты. Такая простая схема дазваляла перадаваць выявы яшчэ ў тыя часы, калі пра “лічбавыя сігналы” мала хто чуў.
Папулярнай у еўрапейскай частцы і зручнай для прыёму з'яўляецца ўжо згаданая нямецкая станцыя DWD (Deutche Wetterdienst), якая перадае паведамленні на частотах 3855, 7880 і 13882КГц. Іншая арганізацыя, факсы якой нескладана прыняць – брытанская Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, яны перадаюць сігналы на частотах 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 і 18261КГц.
Каб прыняць сігналы HF Fax, трэба выкарыстоўваць рэжым прымача USB, для дэкадавання можна выкарыстоўваць MultiPSK. Вынік прыёму праз websdr-прымач паказаны на малюнку:
Гэтая карцінка была прынята прама падчас напісання тэксту. Відаць дарэчы, што вертыкальныя лініі з'ехалі - пратакол аналагавы, і дакладнасць сінхранізацыі тут крытычная, нават невялікія затрымкі гуку выклікаюць зрух малюнка. Пры выкарыстанні "сапраўднага" прымача такога эфекту не будзе.
Зразумела, як і ў выпадку з метэатэлетайпам, на судах ніхто не дэкадуе факсы з дапамогай кампутара – існуюць спецыялізаваныя прымачы (прыклад карцінкі з пачатку артыкула), якія робяць усю працу аўтаматычна.
СТАНАГ 4285
Разгледзім зараз больш сучасны стандарт перадачы дадзеных на кароткіх хвалях – мадэм Stanag 4285. Гэты фармат распрацоўваўся для NATO, і існуе ў розных варыянтах. У аснове ляжыць фазавая мадуляцыя, параметры сігналу могуць вар'іравацца, як можна бачыць з табліцы, хуткасць можа складаць ад 75 да 2400біт/з. Гэта можа здацца няшмат, але улічваючы асяроддзе перадачы кароткія хвалі, з іх заміраннямі і перашкодамі, гэта цалкам добры вынік.
Праграма MultiPSK можа дэкадаваць STANAG, але ў 95% выпадкаў вынікам дэкадавання будзе толькі "смецце" – сам фармат дае толькі пабітавы пратакол ніжняга ўзроўню, а ўласна дадзеныя могуць быць зашыфраваныя або мець нейкі свой фармат. Некаторыя сігналы зрэшты, дэкадаваць можна, напрыклад, прыведзены ніжэй запіс на частаце 8453КГц. Дэкадаваць хоць нейкі сігнал праз websdr-прымач у мяне не атрымалася, мабыць усё ж анлайн-перадача парушае структуру дадзеных. Жадаючыя могуць спампаваць файл з рэальнага прымача па спасылцы . Вынікі дэкадавання ў MultiPSK паказаны на скрыншоце ніжэй. Як мага бачыць, хуткасць для дадзенага запісу складае 600bps, у якасці змесціва мабыць, перадаецца тэкставы файл.
Цікава, што як мага бачыць на панараме, такіх сігналаў у эфіры рэальна вельмі шмат:
Зразумела, не ўсе з іх магчыма, належаць менавіта STANAG - на падобных прынцыпах існуюць і іншыя пратаколы. Для прыкладу, можна прывесці разбор сігналу .
Як і ў выпадку з іншымі разгледжанымі сігналамі, для рэальнага прыёму і перадачы выкарыстоўваюцца спецыялізаваныя прылады. Напрыклад для паказанага на фота мадэма заяўленая хуткасць ад 75 да 9600bps пры паласе сігналу 3Кгц.
Хуткасць у 9600 вядома, не вельмі выклікае, але улічваючы што сігналы можна перадаваць нават з джунгляў ці з карабля ў акіяне, прычым нічога не плацячы за трафік аператару сувязі, гэта не так ужо дрэнна.
Паглядзім дарэчы, больш уважліва на панараму вышэй. Злева мы бачым… правільна, старую добрую азбуку Морзэ. Такім чынам, пераходзім да наступнага сігналу.
Код Морзэ (CW)
На частаце 8423КГц мы чуем менавіта яго. Мастацтва слыхавога прыёму азбукі Морзэ цяпер практычна згублена, таму мы скарыстаемся MultiPSK (зрэшты, дэкадуе яна так сабе, праграма CW Skimmer спраўляецца значна лепш).
Як можна бачыць, перадаецца тэкст DE SVO, які паўтараецца, калі верыць , станцыя размешчана ў Грэцыі.
Зразумела, такіх сігналаў ужо мала, але яны яшчэ ёсць. Як прыклад, можна прывесці даўно працуючую станцыю на 4331КГц, якая перадае паўтараюцца сігналы "VVV DE E4X4XZ". Як падказвае Google, станцыя належыць ізраільскім ВМС. Ці перадаецца на гэтай частаце нешта яшчэ? Адказ невядомы, ахвотныя могуць паслухаць і праверыць самастойна.
The Buzzer (УВБ-76)
Завяршае наш хіт-парад самы мусіць, вядомы, сігнал - вядомы і ў Расіі і за яе межамі, сігнал на частаце 4625КГц.
Сігнал выкарыстоўваецца для абвесткі войскаў, і ўяўляе сабой паўтаральныя гудкі, у перапынках паміж якімі часам перадаюцца кодавыя фразы з шыфраблактнота (абстрактныя словы тыпу «КРАЛІСТ» ці «БРАМІРКА»). Адны пішуць што бачылі такія прымачы ў ваенкаматах, іншыя кажуць што гэта частка сістэмы "мёртвая рука", увогуле, сігнал з'яўляецца мекай для аматараў Сталкера, тэорый змовы, "лядоўні войны" і іншага-іншага. Жадаючыя могуць набраць у пошуку «УВБ-76», і ўпэўнены, займальнае чытво на вечар гарантавана (зрэшты, не варта да ўсяго напісанага ставіцца сур'ёзна). У той жа час, сістэма дастаткова цікавая, хаця б тым, што працуе да гэтага часу з часоў «халоднай вайны», хаця ці трэба гэта камусьці цяпер, сказаць складана.
Завяршэнне
Гэты спіс далёка не поўны. З дапамогай радыёпрымача можна пачуць (а дакладней убачыць) і сігналы сувязі з падводнымі лодкамі, і загарызонтныя радары, і хутка якія змяняюцца frequency hopping сігналы, і шмат чаго яшчэ.
Вось для прыкладу карцінка, зробленая прама цяпер на частаце 8Мгц, на ёй можна налічыць мінімум 5 сігналаў розных відаў.
Што яны з сябе ўяўляюць - часта невядома, прынамсі, у адкрытых крыніцах знайсці можна далёка не ўсе (хоць ёсць такія сайты як и ). Вывучэнне такіх сігналаў суцэль цікава як з пункта гледжання матэматыкі, праграмавання і ЦОС, так і проста як спосаб пазнаць нешта новае пра навакольны свет.
Цікава і тое, што нягледзячы на развіццё Інтэрнэту і камунікацый, радыё не толькі не здае пазіцыі, а мабыць нават наадварот - магчымасць перадачы даных напрамую ад адпраўніка атрымальніку, без цэнзуры, кантролю трафіку і адсочвання пакетаў, можа стаць (хоць будзем спадзявацца што ўсё ж не стане) зноў актуальнай…
Крыніца: habr.com