Hej Habr.
Det er allerede det 21. århundrede, og det ser ud til, at data kan overføres i HD-kvalitet selv til Mars. Der er dog stadig mange interessante enheder i radioen, og mange interessante signaler kan høres.
Selvfølgelig er det urealistisk at overveje dem alle; lad os prøve at vælge de mest interessante, dem, der kan modtages og afkodes uafhængigt ved hjælp af en computer. Til at modtage signaler vil vi bruge en hollandsk onlinemodtager , MultiPSK-dekoder og Virtual Audio Cable-program.
For nemheds skyld vil vi præsentere signalerne i stigende frekvens. Jeg vil ikke overveje broadcast-stationer, det er kedeligt og banalt; alle kan lytte til Radio China på AM på egen hånd. Og vi vil gå videre til mere interessante signaler.
Præcise tidssignaler
Ved en frekvens på 77.5 KHz (langbølgeområde) udsendes præcise tidssignaler fra den tyske station DCF77. Har allerede været på dem , så vi kan kun kort gentage, at dette er et simpelt amplitudemodulationssignal i strukturen - "1" og "0" er kodet med forskellige varigheder, som et resultat, modtages en 58-bit kode på et minut.
130-140KHz - telemetri af elektriske netværk
Ved disse frekvenser, iflg , sendes styresignaler til Tysklands elnet.
Signalet er ret stærkt, og ifølge anmeldelser modtages det selv i Australien. Du kan afkode det i MultiPSK, hvis du indstiller parametrene som vist på skærmbilledet.
Ved udgangen vil vi modtage datapakker, deres struktur er naturligvis ukendt; de, der ønsker det, kan eksperimentere og lave analyser i ro og mag. Rent teknisk er selve signalet meget simpelt, metoden kaldes FSK (Frequency Shift Keying) og består i at danne en bitsekvens ved at ændre transmissionsfrekvensen. Det samme signal, i form af et spektrum - bits kan endda tælles manuelt.
Vejret teletype
På spektret ovenfor, meget tæt på, ved en frekvens på 147 kHz, er endnu et signal synligt. Dette er en (også tysk) DWD (Deutscher Wetterdienst) station, der leverer vejrrapporter for skibe. Ud over denne frekvens transmitteres signaler også på 11039 og 14467 KHz.
Afkodningsresultatet vises på skærmbilledet.
Teletype-kodningsprincippet er det samme, FSK, interessen her er tekstkodning. Det er 5-bit, ved hjælp af , og har næsten 100 års historie.
Det ser ud til, at en lignende kode blev brugt på udstansede papirbånd, men vejrteletyper er blevet sendt ud et sted siden 60'erne, og som du kan se, virker de stadig. Selvfølgelig afkodes signalet på et rigtigt skib ikke ved hjælp af en computer - der er specielle modtagere, der optager signalet og viser det på skærmen.
Generelt, selv med tilgængeligheden af satellitkommunikation og internettet, er transmission af data på denne måde stadig et enkelt, pålideligt og billigt middel. Selvom det selvfølgelig kan antages, at disse systemer en dag bliver historie og vil blive erstattet af helt digitale tjenester. Så dem, der ønsker at modtage et sådant signal, bør ikke forsinke det for meget.
Meteofax
Endnu et arvesignal med næsten samme lange historie. I dette signal sendes billedet til analog form med en hastighed på 120 linjer i minuttet (der er andre værdier, f.eks. 60 eller 240 LPM), bruges frekvensmodulation til at kode lysstyrken - lysstyrken af hvert billedpunkt er proportional med ændringen i frekvens. En sådan simpel ordning gjorde det muligt at overføre billeder tilbage i de dage, hvor få mennesker havde hørt om "digitale signaler".
Populær i den europæiske del og nem at modtage er den allerede nævnte tyske station DWD (Deutche Wetterdienst), der sender beskeder på frekvenserne 3855, 7880 og 13882 KHz. En anden organisation, hvis faxer er nemme at modtage, er British Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, de sender signaler på frekvenserne 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 og 18261 KHz.
For at modtage HF-faxsignaler skal du bruge USB-modtagertilstand, MultiPSK kan bruges til afkodning. Resultatet af modtagelse via websdr-modtageren er vist på figuren:
Dette billede er taget lige under skrivningen af teksten. Det kan i øvrigt ses, at de lodrette linjer har flyttet sig - protokollen er analog, og synkroniseringsnøjagtigheden er kritisk her, selv små lydforsinkelser forårsager billedforskydninger. Når du bruger en "rigtig" modtager, vil denne effekt ikke forekomme.
Selvfølgelig, som i tilfældet med vejrteletypen, er der ingen på skibe, der afkoder faxer ved hjælp af en computer - der er specialiserede modtagere (eksempelbillede fra begyndelsen af artiklen), der udfører alt arbejdet automatisk.
STANAG 4285
Lad os nu overveje en mere moderne standard for datatransmission på korte bølger - Stanag 4285-modemet. Dette format er udviklet til NATO og findes i forskellige versioner. Den er baseret på fasemodulation, signalparametrene kan variere, som det ses af tabellen, hastigheden kan variere fra 75 til 2400 bit/s. Det virker måske ikke af meget, men i betragtning af transmissionsmediet - korte bølger, med deres fading og interferens, er dette et ganske godt resultat.
MultiPSK-programmet kan afkode STANAG, men i 95% af tilfældene vil resultatet af afkodningen kun være "skrald" - selve formatet giver kun en lav-niveau bitvis protokol, og selve dataene kan være krypteret eller have en form for sin egen format. Nogle signaler kan dog afkodes, f.eks. optagelsen nedenfor ved en frekvens på 8453 KHz. Jeg var ikke i stand til at afkode noget signal gennem websdr-modtageren; tilsyneladende overtræder online-transmissionen stadig datastrukturen. Interesserede kan downloade filen fra den rigtige modtager ved at bruge linket . MultiPSK-afkodningsresultaterne vises på skærmbilledet nedenfor. Som du kan se, er hastigheden for denne optagelse 600bps, tilsyneladende overføres en tekstfil som indhold.
Det er interessant, som du kan se i panoramaet, at der faktisk er mange sådanne signaler i luften:
Det er selvfølgelig ikke alle, der tilhører STANAG - der er andre protokoller baseret på lignende principper. For eksempel kan vi give analyse af signalet .
Som med de andre omtalte signaler, bruges specialiserede enheder til selve modtagelse og transmission. For eksempel til modemet vist på billedet Den angivne hastighed er fra 75 til 9600bps med en signalbåndbredde på 3KHz.
Hastigheden på 9600 er selvfølgelig ikke særlig imponerende, men i betragtning af at signaler kan transmitteres selv fra junglen eller fra et skib i havet, og uden at betale noget for trafikken til teleoperatøren, er det ikke så slemt.
Lad os i øvrigt se nærmere på panoramaet ovenfor. Til venstre ser vi...det er rigtigt, gode gamle morsekode. Så lad os gå videre til næste signal.
Morsekode (CW)
Ved en frekvens på 8423 KHz hører vi præcis dette. Kunsten at høre morsekode er nu næsten tabt, så vi vil bruge MultiPSK (men det afkoder halvdårligt, CW Skimmer-programmet gør et meget bedre stykke arbejde).
Som du kan se, sendes den gentagne tekst DE SVO, hvis du tror , stationen ligger i Grækenland.
Selvfølgelig er sådanne signaler få og langt imellem, men de eksisterer stadig. Som et eksempel kan vi nævne en langvarig station på 4331 KHz, der sender gentagne signaler "VVV DE E4X4XZ". Som Google foreslår, tilhører stationen den israelske flåde. Er der andet, der transmitteres på denne frekvens? Svaret er ukendt, interesserede kan lytte og tjekke selv.
Buzzeren (UVB-76)
Vores hitparade slutter med nok det mest kendte signal - velkendt både i Rusland og i udlandet, et signal med en frekvens på 4625 KHz.
Signalet bruges til at underrette tropper og består af gentagne bip, mellem hvilke kodesætninger fra kodetastaturet nogle gange transmitteres (abstrakte ord som "CROLIST" eller "BRAMIRKA"). Nogle skriver, at de så sådanne modtagere i militære registrerings- og hvervningskontorer, andre siger, at dette er en del af "døde hånd"-systemet, generelt er signalet et mekka for elskere af Stalker, konspirationsteorier, den kolde krig og så videre . Interesserede kan skrive "UVB-76" i søgningen, og jeg er sikker på, at der er garanteret underholdende læsning til aftenen (du skal dog ikke tage alt, der er skrevet seriøst). Samtidig er systemet ret interessant, i hvert fald fordi det stadig fungerer siden den kolde krig, selvom det er svært at sige, om nogen har brug for det nu.
Afslutning
Denne liste er langt fra komplet. Ved hjælp af en radiomodtager kan du høre (eller rettere se) kommunikationssignaler med ubåde, over-horisont-radarer, hurtigt skiftende frekvenshop-signaler og meget mere.
For eksempel er her et billede taget lige nu med en frekvens på 8 MHz; på det kan du tælle mindst 5 signaler af forskellige typer.
Hvad de er, er ofte ukendt, i hvert fald kan ikke alt findes i åbne kilder (selvom der findes sider som f.eks. и ). Studiet af sådanne signaler er ret interessant både fra matematik, programmering og DSP, og simpelthen som en måde at lære noget nyt om verden omkring os.
Det er også interessant, at på trods af udviklingen af internettet og kommunikation, så taber radio ikke blot ikke terræn, men måske endda omvendt - evnen til at transmittere data direkte fra afsender til modtager, uden censur, trafikkontrol og pakkesporing, kan blive (selvom lad os håbe, at det stadig ikke bliver) relevant igen...
Kilde: www.habr.com