Hej Habr.
Već je 21. vijek, a čini se da se podaci mogu prenijeti u HD kvalitetu čak i na Mars. Međutim, na radiju još uvijek radi mnogo zanimljivih uređaja i može se čuti mnogo zanimljivih signala.
Naravno, nerealno je razmotriti sve njih, pokušajmo odabrati one najzanimljivije, one koje se mogu samostalno primiti i dekodirati pomoću računala. Za primanje signala koristit ćemo holandski online prijemnik , MultiPSK dekoder i program Virtual Audio Cable.
Radi lakšeg razmatranja, prikazaćemo signale u rastućoj frekvenciji. Neću uzimati u obzir stanice koje emituju, dosadno je i banalno; svako može sam slušati Radio Kina na AM. I preći ćemo na zanimljivije signale.
Precizni vremenski signali
Na frekvenciji od 77.5 KHz (dugovalni opseg), precizni vremenski signali se prenose sa njemačke stanice DCF77. Već sam bio na njima , pa možemo samo ukratko ponoviti da se radi o jednostavnom signalu amplitudske modulacije u strukturi - “1” i “0” su kodirani s različitim trajanjem, kao rezultat toga, 58-bitni kod se prima u jednoj minuti.
130-140KHz - telemetrija električnih mreža
Na ovim frekvencijama, prema , prenose se kontrolni signali za nemačke električne mreže.
Signal je prilično jak, a prema recenzijama, prima se čak iu Australiji. Možete ga dekodirati u MultiPSK ako postavite parametre kao što je prikazano na snimku ekrana.
Na izlazu ćemo dobiti pakete podataka, njihova struktura je, naravno, nepoznata, oni koji žele mogu eksperimentirati i raditi analize u slobodno vrijeme. Tehnički, sam signal je vrlo jednostavan, metoda se zove FSK (Frequency Shift Keying) i sastoji se od formiranja niza bitova promjenom frekvencije prijenosa. Isti signal, u obliku spektra - bitovi se čak mogu i ručno brojati.
Vremenski teletip
Na spektru iznad, vrlo blizu, na frekvenciji od 147 kHz, vidljiv je još jedan signal. Ovo je (također njemačka) DWD (Deutscher Wetterdienst) stanica koja pruža vremenske izvještaje za brodove. Pored ove frekvencije, signali se emituju i na 11039 i 14467 KHz.
Rezultat dekodiranja je prikazan na snimku ekrana.
Princip teletipskog kodiranja je isti, FSK, ovdje je interes kodiranje teksta. To je 5-bitni, koristeći , i ima skoro 100-godišnju istoriju.
Čini se da je sličan kod korišten na bušenim papirnim trakama, ali meteorološki teletipovi se šalju negdje još od 60-ih godina, i kao što vidite, i dalje rade. Naravno, na pravom brodu signal se ne dekodira pomoću kompjutera - postoje posebni prijemnici koji snimaju signal i prikazuju ga na ekranu.
Općenito, čak i uz dostupnost satelitskih komunikacija i interneta, prijenos podataka na ovaj način je i dalje jednostavan, pouzdan i jeftin način. Iako se, naravno, može pretpostaviti da će ovi sistemi jednog dana postati historija i da će ih zamijeniti potpuno digitalni servisi. Dakle, oni koji žele da prime takav signal ne bi trebalo da ga previše odlažu.
Meteofax
Još jedan naslijeđeni signal sa skoro istom dugom istorijom. U ovom signalu, slika se prenosi na analogni oblik pri brzini od 120 linija u minuti (postoje i druge vrijednosti, na primjer 60 ili 240 LPM), frekvencijska modulacija se koristi za kodiranje svjetline - svjetlina svake tačke slike je proporcionalna promjeni frekvencije. Ovakva jednostavna shema omogućila je prijenos slika u ono vrijeme kada je malo ljudi čulo za "digitalne signale".
Popularna u evropskom delu i laka za prijem je već pomenuta nemačka stanica DWD (Deutche Wetterdienst), koja prenosi poruke na frekvencijama 3855, 7880 i 13882 KHz. Druga organizacija čije je faksove lako primiti je Britanski zajednički operativni centar za meteorologiju i okeanografiju, koji emituju signale na frekvencijama 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 i 18261 KHz.
Da biste primali HF Fax signale, morate koristiti režim USB prijemnika, MultiPSK se može koristiti za dekodiranje. Rezultat prijema preko websdr prijemnika prikazan je na slici:
Ova slika je snimljena upravo pri pisanju teksta. Inače, može se vidjeti da su se vertikalne linije pomjerile - protokol je analogan, a preciznost sinhronizacije je ovdje kritična, čak i mala kašnjenja zvuka uzrokuju pomake slike. Kada koristite "pravi" prijemnik, ovaj efekat se neće pojaviti.
Naravno, kao iu slučaju meteorološkog teletipa, niko na brodovima ne dekodira faksove pomoću kompjutera - postoje specijalizovani prijemnici (primer slike sa početka članka) koji sav posao obavljaju automatski.
STANAG 4285
Pogledajmo sada moderniji standard za prenos podataka na kratkim talasima - modem Stanag 4285. Ovaj format je razvijen za NATO, i postoji u različitim verzijama. Zasnovan je na faznoj modulaciji, parametri signala mogu varirati, kao što se vidi iz tabele, brzina može biti u rasponu od 75 do 2400 bit/s. Ovo možda ne izgleda mnogo, ali s obzirom na transmisioni medij – kratke talase, sa njihovim bledenjem i interferencijom, ovo je sasvim dobar rezultat.
Program MultiPSK može dekodirati STANAG, ali u 95% slučajeva rezultat dekodiranja će biti samo "smeće" - sam format pruža samo bitni protokol niskog nivoa, a sami podaci mogu biti šifrirani ili imati neku svoju vrstu formatu. Neki signali se, međutim, mogu dekodirati, na primjer, donji snimak na frekvenciji od 8453 KHz. Nisam mogao dekodirati nikakav signal preko websdr prijemnika; očigledno, online prijenos i dalje krši strukturu podataka. Zainteresovani mogu preuzeti fajl sa pravog prijemnika koristeći link . Rezultati MultiPSK dekodiranja prikazani su na slici ispod. Kao što vidite, brzina ovog snimanja je 600bps, očigledno se tekstualni fajl prenosi kao sadržaj.
Zanimljivo je da, kao što možete vidjeti na panorami, takvih signala u eteru zapravo ima puno:
Naravno, ne mogu svi pripadati STANAG-u - postoje i drugi protokoli zasnovani na sličnim principima. Na primjer, možemo dati analizu signala .
Kao i kod drugih razmatranih signala, za stvarni prijem i prijenos koriste se specijalizirani uređaji. Na primjer, za modem prikazan na fotografiji Navedena brzina je od 75 do 9600bps sa širinom signala od 3KHz.
Brzina od 9600, naravno, nije baš impresivna, ali s obzirom na to da se signali mogu prenositi čak i iz džungle ili s broda u okeanu, a da se ne plaća ništa za promet telekom operateru, to i nije tako loše.
Usput, pogledajmo pobliže panoramu iznad. Na lijevoj strani vidimo... tako je, dobra stara Morzeova azbuka. Dakle, pređimo na sljedeći signal.
Morzeov kod (CW)
Na frekvenciji od 8423 KHz čujemo upravo ovo. Umjetnost slušanja Morzeove azbuke je sada skoro izgubljena, pa ćemo koristiti MultiPSK (međutim, on dekodira tako-tako, CW Skimmer program radi mnogo bolji posao).
Kao što vidite, ponovljeni tekst DE SVO se prenosi, ako vjerujete , stanica se nalazi u Grčkoj.
Naravno, ovakvih signala je malo, ali i dalje postoje. Kao primjer možemo navesti dugotrajnu stanicu na 4331 KHz, koja emituje ponavljajuće signale “VVV DE E4X4XZ”. Kako Google sugeriše, stanica pripada izraelskoj mornarici. Da li se još nešto prenosi na ovoj frekvenciji? Odgovor je nepoznat, zainteresovani mogu poslušati i provjeriti sami.
zujalica (UVB-76)
Naša hit parada završava vjerovatno najpoznatijim signalom - poznatim i u Rusiji i u inostranstvu, signalom na frekvenciji od 4625 KHz.
Signal se koristi za obavještavanje trupa, a sastoji se od ponovljenih zvučnih signala, između kojih se ponekad prenose kodne fraze sa kodne ploče (apstraktne riječi poput “CROLIST” ili “BRAMIRKA”). Neki pišu da su takve prijemnike vidjeli u vojnim kancelarijama, drugi kažu da je to dio sistema "mrtve ruke", općenito, signal je meka za ljubitelje Stalkera, teorija zavjere, hladnog rata i tako dalje . Zainteresovani mogu da ukucaju "UVB-76" u pretragu, a siguran sam da je zabavno štivo za veče zagarantovano (međutim, ne treba sve napisano shvatiti ozbiljno). Istovremeno, sistem je prilično interesantan, barem zato što radi još od hladnog rata, iako je teško reći da li je nekome sada potreban.
Završetak
Ova lista je daleko od potpune. Uz pomoć radio prijemnika možete čuti (ili bolje rečeno vidjeti) komunikacijske signale s podmornicama, radarima iznad horizonta, brzo promjenjivim frekvencijskim signalima i još mnogo toga.
Na primjer, evo trenutno snimljene slike na frekvenciji od 8 MHz; na njoj možete izbrojati najmanje 5 signala različitih tipova.
O čemu se radi često se ne zna, barem se ne može sve pronaći u otvorenim izvorima (iako postoje stranice kao npr. и ). Proučavanje ovakvih signala je prilično zanimljivo kako sa stanovišta matematike, programiranja i DSP-a, tako i jednostavno kao način da naučimo nešto novo o svijetu oko nas.
Zanimljivo je i da i pored razvoja interneta i komunikacija, radio ne samo da ne gubi tlo pod nogama, već možda čak i obrnuto – mogućnost prenošenja podataka direktno od pošiljaoca do primaoca, bez cenzure, kontrole prometa i praćenja paketa, može postati (iako nadajmo se da to ipak neće postati) ponovo aktuelno...
izvor: www.habr.com