Hola Habr.
Ja som el segle XXI, i sembla que les dades es poden transmetre en qualitat HD fins i tot a Mart. Tanmateix, encara hi ha molts dispositius interessants que funcionen a la ràdio i es poden escoltar molts senyals interessants.
Per descomptat, no és realista considerar-los tots; intentem escollir els més interessants, els que es poden rebre i descodificar de manera independent amb un ordinador. Per rebre senyals utilitzarem un receptor en línia holandès , descodificador MultiPSK i programa de cable d'àudio virtual.
Per comoditat de consideració, presentarem els senyals en freqüència creixent. No consideraré les emissores, és avorrit i banal; qualsevol pot escoltar Radio China en AM pel seu compte. I passarem a senyals més interessants.
Senyals de temps precisos
A una freqüència de 77.5 KHz (abast d'ona llarg), es transmeten senyals de temps precisos des de l'estació alemanya DCF77. Ja els hi ha estat , de manera que només podem repetir breument que es tracta d'un senyal de modulació d'amplitud simple a l'estructura: "1" i "0" es codifiquen amb durades diferents, com a resultat, es rep un codi de 58 bits en un minut.
130-140KHz - telemetria de xarxes elèctriques
A aquestes freqüències, segons , es transmeten senyals de control per a les xarxes elèctriques d'Alemanya.
El senyal és força fort i, segons els comentaris, es rep fins i tot a Austràlia. Podeu descodificar-lo a MultiPSK si configureu els paràmetres tal com es mostra a la captura de pantalla.
A la sortida rebrem paquets de dades, la seva estructura és, per descomptat, desconeguda; els que ho desitgin poden experimentar i fer anàlisis al seu gust. Tècnicament, el senyal en si és molt senzill, el mètode s'anomena FSK (Frequency Shift Keying) i consisteix a formar una seqüència de bits canviant la freqüència de transmissió. El mateix senyal, en forma d'espectre, els bits fins i tot es poden comptar manualment.
Teletip del temps
A l'espectre superior, molt a prop, a una freqüència de 147 kHz, és visible un altre senyal. Aquesta és una estació (també alemanya) DWD (Deutscher Wetterdienst) que proporciona informes meteorològics per als vaixells. A més d'aquesta freqüència, també es transmeten senyals a 11039 i 14467 KHz.
El resultat de la descodificació es mostra a la captura de pantalla.
El principi de codificació de teletip és el mateix, FSK, l'interès aquí és la codificació de text. És de 5 bits, utilitzant , i té gairebé 100 anys d'història.
Sembla que es va utilitzar un codi similar a les cintes de paper perforat, però els teletips meteorològics s'han enviat a algun lloc des dels anys 60 i, com podeu veure, encara funcionen. Per descomptat, en un vaixell real el senyal no es descodifica amb un ordinador: hi ha receptors especials que enregistren el senyal i el mostren a la pantalla.
En general, fins i tot amb la disponibilitat de comunicacions per satèl·lit i Internet, la transmissió de dades d'aquesta manera segueix sent un mitjà senzill, fiable i barat. Encara que, per descomptat, es pot suposar que algun dia aquests sistemes passaran a ser història i seran substituïts per serveis totalment digitals. Per tant, aquells que vulguin rebre aquest senyal no haurien de retardar-lo massa.
Meteofax
Un altre senyal heretat amb gairebé la mateixa llarga història. En aquest senyal, la imatge es transmet a forma analògica a una velocitat de 120 línies per minut (hi ha altres valors, per exemple 60 o 240 LPM), la modulació de freqüència s'utilitza per codificar la brillantor: la brillantor de cada punt d'imatge és proporcional al canvi de freqüència. Un esquema tan senzill va permetre transmetre imatges en aquells dies en què poca gent havia sentit parlar dels "senyals digitals".
Popular a la part europea i fàcil de rebre és la ja esmentada emissora alemanya DWD (Deutche Wetterdienst), que transmet missatges a les freqüències 3855, 7880 i 13882 KHz. Una altra organització els faxos de la qual són fàcils de rebre és el British Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, que transmeten senyals a les freqüències 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 i 18261 KHz.
Per rebre senyals de fax HF, heu d'utilitzar el mode de receptor USB, es pot utilitzar MultiPSK per a la descodificació. El resultat de la recepció mitjançant el receptor websdr es mostra a la figura:
Aquesta foto es va fer just mentre escrivia el text. Per cert, es pot veure que les línies verticals s'han mogut: el protocol és analògic i la precisió de la sincronització és fonamental aquí, fins i tot els petits retards d'àudio provoquen canvis en la imatge. Quan utilitzeu un receptor "real", aquest efecte no es produirà.
Per descomptat, com en el cas del teletip meteorològic, ningú als vaixells descodifica faxos amb un ordinador: hi ha receptors especialitzats (imatge d'exemple del començament de l'article) que fan tota la feina automàticament.
STANAG 4285
Considerem ara un estàndard més modern per a la transmissió de dades en ones curtes: el mòdem Stanag 4285. Aquest format va ser desenvolupat per a l'OTAN i existeix en diverses versions. Es basa en la modulació de fase, els paràmetres del senyal poden variar, com es pot veure a la taula, la velocitat pot anar de 75 a 2400 bit/s. Potser no sembla gaire, però tenint en compte la transmissió de les ones curtes i mitjanes, amb el seu esvaïment i interferència, aquest és un resultat força bo.
El programa MultiPSK pot descodificar STANAG, però en el 95% dels casos el resultat de la descodificació serà només "escombraries": el format en si proporciona només un protocol de baix nivell i les dades es poden xifrar o tenir algun tipus de seu. format. Alguns senyals, però, es poden descodificar, per exemple, l'enregistrament següent a una freqüència de 8453 KHz. No he pogut descodificar cap senyal a través del receptor websdr; pel que sembla, la transmissió en línia encara viola l'estructura de dades. Els interessats poden descarregar l'arxiu des del receptor real mitjançant l'enllaç . Els resultats de la descodificació MultiPSK es mostren a la captura de pantalla següent. Com podeu veure, la velocitat d'aquesta gravació és de 600 bps, pel que sembla un fitxer de text es transmet com a contingut.
És interessant que, com podeu veure al panorama, en realitat hi ha molts senyals d'aquest tipus a l'aire:
Per descomptat, no tots poden pertànyer a STANAG; hi ha altres protocols basats en principis similars. Per exemple, podem donar anàlisi del senyal .
Com amb els altres senyals comentats, s'utilitzen dispositius especialitzats per a la recepció i transmissió reals. Per exemple, per al mòdem que es mostra a la foto La velocitat indicada és de 75 a 9600 bps amb una amplada de banda de senyal de 3 KHz.
La velocitat de 9600, és clar, no és molt impressionant, però tenint en compte que els senyals es poden transmetre fins i tot des de la selva o des d'un vaixell a l'oceà, i sense pagar res pel trànsit a l'operador de telecomunicacions, això no està tan malament.
Per cert, mirem més de prop el panorama de dalt. A l'esquerra veiem... així és, un bon vell codi Morse. Per tant, passem al següent senyal.
Codi Morse (CW)
A una freqüència de 8423 KHz escoltem exactament això. L'art d'escoltar el codi Morse està gairebé perdut, de manera que utilitzarem MultiPSK (no obstant això, descodifica tant, el programa CW Skimmer fa una feina molt millor).
Com podeu veure, es transmet el text repetit DE SVO, si creieu , l'estació es troba a Grècia.
Per descomptat, aquests senyals són pocs i distants, però encara existeixen. Com a exemple, podem citar una estació de llarga durada a 4331 KHz, que transmet senyals repetitius “VVV DE E4X4XZ”. Tal com suggereix Google, l'estació pertany a la Marina israeliana. Es transmet alguna cosa més en aquesta freqüència? La resposta és desconeguda; els interessats poden escoltar i comprovar per si mateixos.
El timbre (UVB-76)
El nostre hit parade acaba amb probablement el senyal més famós, conegut tant a Rússia com a l'estranger, un senyal a una freqüència de 4625 KHz.
El senyal s'utilitza per notificar a les tropes i consisteix en bips repetits, entre els quals de vegades es transmeten frases de codi del bloc de codis (paraules abstractes com "CROLIST" o "BRAMIRKA"). Alguns escriuen que van veure aquests receptors a les oficines de registre i allistament militars, altres diuen que això forma part del sistema de "mà morta", en general, el senyal és una meca per als amants de Stalker, les teories de la conspiració, la Guerra Freda, etc. . Els interessats poden escriure "UVB-76" a la cerca, i estic segur que una lectura entretinguda per a la nit està assegurada (no obstant això, no us hauríeu de prendre seriosament tot l'escriu). Al mateix temps, el sistema és força interessant, almenys perquè encara funciona des de la Guerra Freda, tot i que ara és difícil dir si algú el necessita.
Terminació
Aquesta llista està lluny de ser completa. Amb l'ajuda d'un receptor de ràdio, podeu escoltar (o més aviat veure) senyals de comunicació amb submarins, radars sobre l'horitzó, senyals de salt de freqüència que canvien ràpidament i molt més.
Per exemple, aquí teniu una imatge presa ara mateix a una freqüència de 8 MHz; en ella podeu comptar almenys 5 senyals de diferents tipus.
Sovint es desconeix què són, almenys no es pot trobar tot en fonts obertes (tot i que hi ha llocs com ara и ). L'estudi d'aquests senyals és força interessant tant des del punt de vista de les matemàtiques, la programació i el DSP, com simplement com una manera d'aprendre alguna cosa nova sobre el món que ens envolta.
També és interessant que, malgrat el desenvolupament d'Internet i de les comunicacions, la ràdio no només no perd terreny, sinó potser fins i tot a l'inrevés: la capacitat de transmetre dades directament de l'emissor al destinatari, sense censura, control de trànsit i seguiment de paquets, pot tornar a ser (encara que esperem que encara no torni a ser) rellevant...
Font: www.habr.com