Γεια σου Χαμπρ.
Είναι ήδη ο 21ος αιώνας και φαίνεται ότι τα δεδομένα μπορούν να μεταδοθούν σε ποιότητα HD ακόμη και στον Άρη. Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα πολλές ενδιαφέρουσες συσκευές που λειτουργούν στο ραδιόφωνο και πολλά ενδιαφέροντα σήματα ακούγονται.
Φυσικά, δεν είναι ρεαλιστικό να τα εξετάσουμε όλα· ας προσπαθήσουμε να επιλέξουμε τα πιο ενδιαφέροντα, αυτά που μπορούν να ληφθούν και να αποκωδικοποιηθούν ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή. Για τη λήψη σημάτων θα χρησιμοποιήσουμε έναν ολλανδικό διαδικτυακό δέκτη , αποκωδικοποιητής MultiPSK και πρόγραμμα Virtual Audio Cable.
Για ευκολία εξέτασης, θα παρουσιάσουμε τα σήματα σε αυξανόμενη συχνότητα. Δεν θα θεωρώ σταθμούς εκπομπής, είναι βαρετό και κοινότοπο· ο καθένας μπορεί να ακούσει το Radio China στο AM μόνος του. Και θα προχωρήσουμε σε πιο ενδιαφέροντα σήματα.
Ακριβή σήματα χρόνου
Σε συχνότητα 77.5 KHz (μεγάλο εύρος κυμάτων), μεταδίδονται ακριβή χρονικά σήματα από τον γερμανικό σταθμό DCF77. Ήδη πάνω τους , επομένως μπορούμε μόνο εν συντομία να επαναλάβουμε ότι πρόκειται για ένα απλό σήμα διαμόρφωσης πλάτους στη δομή - τα "1" και "0" κωδικοποιούνται με διαφορετικές διάρκειες, ως αποτέλεσμα, ένας κωδικός 58-bit λαμβάνεται σε ένα λεπτό.
130-140KHz - τηλεμετρία ηλεκτρικών δικτύων
Σε αυτές τις συχνότητες, σύμφωνα με , μεταδίδονται σήματα ελέγχου για τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας της Γερμανίας.
Το σήμα είναι αρκετά δυνατό και σύμφωνα με κριτικές, λαμβάνεται ακόμη και στην Αυστραλία. Μπορείτε να το αποκωδικοποιήσετε στο MultiPSK εάν ορίσετε τις παραμέτρους όπως φαίνεται στο στιγμιότυπο οθόνης.
Στην έξοδο θα λάβουμε πακέτα δεδομένων, η δομή τους είναι φυσικά άγνωστη· όσοι επιθυμούν μπορούν να πειραματιστούν και να κάνουν αναλύσεις στον ελεύθερο χρόνο τους. Τεχνικά, το ίδιο το σήμα είναι πολύ απλό, η μέθοδος ονομάζεται FSK (Frequency Shift Keying) και συνίσταται στο σχηματισμό μιας ακολουθίας bit αλλάζοντας τη συχνότητα μετάδοσης. Το ίδιο σήμα, με τη μορφή φάσματος - τα bit μπορούν ακόμη και να μετρηθούν χειροκίνητα.
Τηλέτυπος καιρού
Στο παραπάνω φάσμα, πολύ κοντά, σε συχνότητα 147 kHz, είναι ορατό ένα άλλο σήμα. Αυτός είναι ένας (επίσης γερμανικός) σταθμός DWD (Deutscher Wetterdienst) που παρέχει δελτία καιρού για πλοία. Εκτός από αυτή τη συχνότητα, τα σήματα μεταδίδονται επίσης στα 11039 και 14467 KHz.
Το αποτέλεσμα της αποκωδικοποίησης εμφανίζεται στο στιγμιότυπο οθόνης.
Η αρχή κωδικοποίησης τηλετύπου είναι η ίδια, FSK, το ενδιαφέρον εδώ είναι η κωδικοποίηση κειμένου. Είναι 5-bit, με χρήση , και έχει σχεδόν 100 χρόνια ιστορίας.
Φαίνεται ότι ένας παρόμοιος κωδικός χρησιμοποιήθηκε σε χαρτοταινίες με διάτρηση, αλλά οι τηλετύποι καιρού έχουν σταλεί κάπου από τη δεκαετία του '60 και όπως μπορείτε να δείτε, εξακολουθούν να λειτουργούν. Φυσικά, σε ένα πραγματικό πλοίο το σήμα δεν αποκωδικοποιείται με χρήση υπολογιστή - υπάρχουν ειδικοί δέκτες που καταγράφουν το σήμα και το εμφανίζουν στην οθόνη.
Γενικά, ακόμη και με τη διαθεσιμότητα των δορυφορικών επικοινωνιών και του Διαδικτύου, η μετάδοση δεδομένων με αυτόν τον τρόπο εξακολουθεί να είναι ένα απλό, αξιόπιστο και φθηνό μέσο. Αν και, φυσικά, μπορεί να υποτεθεί ότι κάποια μέρα αυτά τα συστήματα θα γίνουν ιστορία και θα αντικατασταθούν από εντελώς ψηφιακές υπηρεσίες. Όσοι λοιπόν επιθυμούν να λάβουν ένα τέτοιο σήμα δεν πρέπει να το καθυστερήσουν πολύ.
Meteofax
Ένα άλλο σήμα κληρονομιάς με σχεδόν την ίδια μακρά ιστορία. Σε αυτό το σήμα, η εικόνα μεταδίδεται σε αναλογική μορφή με ταχύτητα 120 γραμμών ανά λεπτό (υπάρχουν και άλλες τιμές, για παράδειγμα 60 ή 240 LPM), η διαμόρφωση συχνότητας χρησιμοποιείται για την κωδικοποίηση της φωτεινότητας - η φωτεινότητα κάθε σημείου εικόνας είναι ανάλογη με την αλλαγή της συχνότητας. Ένα τόσο απλό σχέδιο κατέστησε δυνατή τη μετάδοση εικόνων εκείνες τις μέρες που λίγοι άνθρωποι είχαν ακούσει για "ψηφιακά σήματα".
Δημοφιλής στο ευρωπαϊκό κομμάτι και εύκολος στη λήψη είναι ο ήδη αναφερόμενος γερμανικός σταθμός DWD (Deutche Wetterdienst), που εκπέμπει μηνύματα σε συχνότητες 3855, 7880 και 13882 KHz. Ένας άλλος οργανισμός του οποίου τα φαξ είναι εύκολο να ληφθούν είναι το Βρετανικό Κοινό Επιχειρησιακό Κέντρο Μετεωρολογίας και Ωκεανογραφίας, το οποίο εκπέμπει σήματα στις συχνότητες 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 και 18261 KHz.
Για να λάβετε σήματα φαξ HF, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τη λειτουργία δέκτη USB, το MultiPSK μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αποκωδικοποίηση. Το αποτέλεσμα της λήψης μέσω του δέκτη websdr φαίνεται στο σχήμα:
Αυτή η φωτογραφία τραβήχτηκε ακριβώς κατά τη σύνταξη του κειμένου. Παρεμπιπτόντως, μπορεί να φανεί ότι οι κάθετες γραμμές έχουν μετακινηθεί - το πρωτόκολλο είναι αναλογικό και η ακρίβεια συγχρονισμού είναι κρίσιμη εδώ, ακόμη και μικρές καθυστερήσεις ήχου προκαλούν μετατοπίσεις της εικόνας. Όταν χρησιμοποιείτε έναν «πραγματικό» δέκτη, αυτό το αποτέλεσμα δεν θα συμβεί.
Φυσικά, όπως και στην περίπτωση του τηλετύπου καιρού, κανείς στα πλοία δεν αποκωδικοποιεί φαξ χρησιμοποιώντας υπολογιστή - υπάρχουν εξειδικευμένοι δέκτες (παράδειγμα εικόνας από την αρχή του άρθρου) που κάνουν όλη τη δουλειά αυτόματα.
Stanag 4285
Ας εξετάσουμε τώρα ένα πιο σύγχρονο πρότυπο για τη μετάδοση δεδομένων σε μικρά κύματα - το μόντεμ Stanag 4285. Αυτή η μορφή αναπτύχθηκε για το ΝΑΤΟ και υπάρχει σε διάφορες εκδόσεις. Βασίζεται στη διαμόρφωση φάσης, οι παράμετροι του σήματος μπορεί να ποικίλλουν, όπως φαίνεται από τον πίνακα, η ταχύτητα μπορεί να κυμαίνεται από 75 έως 2400 bit/s. Αυτό μπορεί να μην φαίνεται πολύ, αλλά λαμβάνοντας υπόψη τα μεσαία - σύντομα κύματα μετάδοσης, με το ξεθώριασμα και τις παρεμβολές τους, αυτό είναι ένα αρκετά καλό αποτέλεσμα.
Το πρόγραμμα MultiPSK μπορεί να αποκωδικοποιήσει το STANAG, αλλά στο 95% των περιπτώσεων το αποτέλεσμα της αποκωδικοποίησης θα είναι μόνο "σκουπίδια" - η ίδια η μορφή παρέχει μόνο ένα πρωτόκολλο bitwise χαμηλού επιπέδου και τα ίδια τα δεδομένα μπορούν να κρυπτογραφηθούν ή να έχουν κάποιο δικό τους μορφή. Ορισμένα σήματα, ωστόσο, μπορούν να αποκωδικοποιηθούν, για παράδειγμα, η εγγραφή παρακάτω σε συχνότητα 8453 KHz. Δεν μπόρεσα να αποκωδικοποιήσω κανένα σήμα μέσω του δέκτη websdr· προφανώς, η διαδικτυακή μετάδοση εξακολουθεί να παραβιάζει τη δομή δεδομένων. Οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να κατεβάσουν το αρχείο από τον πραγματικό δέκτη χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο . Τα αποτελέσματα αποκωδικοποίησης MultiPSK φαίνονται στο στιγμιότυπο οθόνης παρακάτω. Όπως μπορείτε να δείτε, η ταχύτητα για αυτήν την εγγραφή είναι 600bps, προφανώς ένα αρχείο κειμένου μεταδίδεται ως περιεχόμενο.
Είναι ενδιαφέρον ότι, όπως μπορείτε να δείτε στο πανόραμα, υπάρχουν στην πραγματικότητα πολλά τέτοια σήματα στον αέρα:
Φυσικά, μπορεί να μην ανήκουν όλοι στο STANAG - υπάρχουν και άλλα πρωτόκολλα που βασίζονται σε παρόμοιες αρχές. Για παράδειγμα, μπορούμε να δώσουμε ανάλυση του σήματος .
Όπως και με τα άλλα σήματα που συζητήθηκαν, χρησιμοποιούνται εξειδικευμένες συσκευές για την πραγματική λήψη και μετάδοση. Για παράδειγμα, για το μόντεμ που φαίνεται στη φωτογραφία Η δηλωμένη ταχύτητα είναι από 75 έως 9600bps με εύρος ζώνης σήματος 3KHz.
Η ταχύτητα των 9600, φυσικά, δεν είναι πολύ εντυπωσιακή, αλλά λαμβάνοντας υπόψη ότι τα σήματα μπορούν να μεταδοθούν ακόμη και από τη ζούγκλα ή από ένα πλοίο στον ωκεανό και χωρίς να πληρώσετε τίποτα για την κίνηση στον τηλεπικοινωνιακό φορέα, αυτό δεν είναι τόσο κακό.
Παρεμπιπτόντως, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πανόραμα παραπάνω. Στα αριστερά βλέπουμε...αυτό είναι σωστό, παλιός καλός κώδικας Μορς. Λοιπόν, ας προχωρήσουμε στο επόμενο σήμα.
Κωδικός Μορς (CW)
Σε συχνότητα 8423 KHz ακούμε ακριβώς αυτό. Η τέχνη της ακρόασης του κώδικα Μορς έχει σχεδόν χαθεί, επομένως θα χρησιμοποιήσουμε το MultiPSK (ωστόσο, αποκωδικοποιεί έτσι-έτσι, το πρόγραμμα CW Skimmer κάνει πολύ καλύτερη δουλειά).
Όπως μπορείτε να δείτε, το επαναλαμβανόμενο κείμενο DE SVO μεταδίδεται, αν πιστεύετε , ο σταθμός βρίσκεται στην Ελλάδα.
Φυσικά, τέτοια σήματα είναι λίγα, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν. Ως παράδειγμα, μπορούμε να αναφέρουμε έναν μακροχρόνιο σταθμό στα 4331 KHz, που εκπέμπει επαναλαμβανόμενα σήματα "VVV DE E4X4XZ". Όπως προτείνει η Google, ο σταθμός ανήκει στο Ισραηλινό Ναυτικό. Μεταδίδεται κάτι άλλο σε αυτή τη συχνότητα; Η απάντηση είναι άγνωστη· οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να ακούσουν και να ελέγξουν μόνοι τους.
The Buzzer (UVB-76)
Η χιτ παρέλασή μας τελειώνει με ίσως το πιο διάσημο σήμα - γνωστό τόσο στη Ρωσία όσο και στο εξωτερικό, ένα σήμα σε συχνότητα 4625 KHz.
Το σήμα χρησιμοποιείται για την ειδοποίηση των στρατευμάτων και αποτελείται από επαναλαμβανόμενα ηχητικά σήματα, μεταξύ των οποίων μερικές φορές μεταδίδονται κωδικές φράσεις από το πληκτρολόγιο (αφηρημένες λέξεις όπως «CROLIST» ή «BRAMIRKA»). Μερικοί γράφουν ότι είδαν τέτοιους δέκτες σε στρατιωτικά γραφεία εγγραφής και στράτευσης, άλλοι λένε ότι αυτό είναι μέρος του συστήματος "νεκρού χεριού", γενικά, το σήμα είναι μια Μέκκα για τους λάτρεις του Stalker, τις θεωρίες συνωμοσίας, τον Ψυχρό Πόλεμο και ούτω καθεξής . Όσοι ενδιαφέρονται μπορούν να πληκτρολογήσουν "UVB-76" στην αναζήτηση και είμαι βέβαιος ότι μια διασκεδαστική ανάγνωση για το βράδυ είναι εγγυημένη (ωστόσο, δεν πρέπει να παίρνετε όλα όσα γράφονται στα σοβαρά). Ταυτόχρονα, το σύστημα είναι αρκετά ενδιαφέρον, τουλάχιστον επειδή εξακολουθεί να λειτουργεί από τον Ψυχρό Πόλεμο, αν και είναι δύσκολο να πούμε αν κάποιος το χρειάζεται τώρα.
Ολοκλήρωση
Αυτή η λίστα απέχει πολύ από την πλήρη. Με τη βοήθεια ενός ραδιοφωνικού δέκτη, μπορείτε να ακούτε (ή μάλλον να βλέπετε) σήματα επικοινωνίας με υποβρύχια, ραντάρ πάνω από τον ορίζοντα, σήματα αναπήδησης συχνότητας που αλλάζουν γρήγορα και πολλά άλλα.
Για παράδειγμα, εδώ είναι μια φωτογραφία που τραβήχτηκε αυτή τη στιγμή σε συχνότητα 8 MHz· σε αυτήν μπορείτε να μετρήσετε τουλάχιστον 5 σήματα διαφόρων τύπων.
Τι είναι συχνά είναι άγνωστο, τουλάχιστον δεν μπορούν να βρεθούν τα πάντα σε ανοιχτούς πόρους (αν και υπάρχουν ιστότοποι όπως π.χ. и ). Η μελέτη τέτοιων σημάτων είναι αρκετά ενδιαφέρουσα τόσο από την άποψη των μαθηματικών, του προγραμματισμού και του DSP, όσο και απλώς ως ένας τρόπος να μάθουμε κάτι νέο για τον κόσμο γύρω μας.
Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι παρά την ανάπτυξη του Διαδικτύου και των επικοινωνιών, το ραδιόφωνο όχι μόνο δεν χάνει έδαφος, αλλά ίσως και το αντίστροφο - η δυνατότητα μετάδοσης δεδομένων απευθείας από τον αποστολέα στον παραλήπτη, χωρίς λογοκρισία, έλεγχο κυκλοφορίας και παρακολούθηση πακέτων, μπορεί να γίνει (αν και ας ελπίσουμε ότι δεν θα γίνει) ξανά επίκαιρο...
Πηγή: www.habr.com