Hola Habr.
Ya estamos en el siglo XXI y parece que se pueden transmitir datos en calidad HD incluso a Marte. Sin embargo, todavía hay muchos dispositivos interesantes que funcionan en la radio y se pueden escuchar muchas señales interesantes.
Por supuesto, no es realista considerarlos todos; intentemos elegir los más interesantes, aquellos que se pueden recibir y decodificar de forma independiente utilizando una computadora. Para recibir señales utilizaremos un receptor online holandés. , decodificador MultiPSK y programa Virtual Audio Cable.
Para facilitar la consideración, presentaremos las señales en frecuencia creciente. No consideraré las estaciones de radiodifusión, es aburrido y banal; cualquiera puede escuchar Radio China en AM por su cuenta. Y pasaremos a señales más interesantes.
Señales horarias precisas
La estación alemana DCF77.5 transmite señales horarias precisas a una frecuencia de 77 KHz (rango de onda largo). Ya he estado en ellos , por lo que solo podemos repetir brevemente que se trata de una señal de modulación de amplitud simple en estructura: "1" y "0" están codificados con diferentes duraciones, como resultado, se recibe un código de 58 bits en un minuto.
130-140KHz - telemetría de redes eléctricas
En estas frecuencias, según , se transmiten señales de control de las redes eléctricas alemanas.
La señal es bastante fuerte y, según las revisiones, se recibe incluso en Australia. Puede decodificarlo en MultiPSK si configura los parámetros como se muestra en la captura de pantalla.
En la salida recibiremos paquetes de datos, cuya estructura, por supuesto, se desconoce, quien lo desee puede experimentar y analizar a su gusto. Técnicamente, la señal en sí es muy sencilla, el método se llama FSK (Frequency Shift Keying) y consiste en formar una secuencia de bits cambiando la frecuencia de transmisión. La misma señal, en forma de espectro; los bits pueden incluso contarse manualmente.
Teletipo meteorológico
En el espectro de arriba, muy cerca, a una frecuencia de 147 kHz, se ve otra señal. Se trata de una estación DWD (Deutscher Wetterdienst) (también alemana) que proporciona informes meteorológicos para los barcos. Además de esta frecuencia, también se transmiten señales en 11039 y 14467 KHz.
El resultado de la decodificación se muestra en la captura de pantalla.
El principio de codificación del teletipo es el mismo, FSK, el interés aquí es la codificación de texto. Es de 5 bits, usando , y tiene casi 100 años de historia.
Parece que se usó un código similar en cintas de papel perforadas, pero los teletipos meteorológicos se han enviado a algún lugar desde los años 60 y, como puede ver, todavía funcionan. Por supuesto, en un barco real la señal no se decodifica mediante una computadora; hay receptores especiales que registran la señal y la muestran en la pantalla.
En general, incluso con la disponibilidad de comunicaciones por satélite e Internet, la transmisión de datos de esta forma sigue siendo un medio sencillo, fiable y económico. Aunque, por supuesto, se puede suponer que algún día estos sistemas pasarán a la historia y serán sustituidos por servicios completamente digitales. Por tanto, aquellos que deseen recibir dicha señal no deberían retrasarla demasiado.
Meteofax
Otra señal heredada con casi la misma larga historia. En esta señal, la imagen se transmite a forma analoga a una velocidad de 120 líneas por minuto (hay otros valores, por ejemplo 60 o 240 LPM), se utiliza modulación de frecuencia para codificar el brillo: el brillo de cada punto de la imagen es proporcional al cambio de frecuencia. Un esquema tan simple hizo posible transmitir imágenes en aquellos días en que pocas personas habían oído hablar de las "señales digitales".
Popular en la parte europea y fácil de recibir es la ya mencionada estación alemana DWD (Deutche Wetterdienst), que transmite mensajes en las frecuencias 3855, 7880 y 13882 KHz. Otra organización cuyos faxes son fáciles de recibir es el Centro Británico Conjunto de Meteorología y Oceanografía Operacional, que transmiten señales en las frecuencias 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 y 18261 KHz.
Para recibir señales de fax HF, debe utilizar el modo receptor USB; se puede utilizar MultiPSK para decodificar. El resultado de la recepción a través del receptor websdr se muestra en la figura:
Esta foto fue tomada justo mientras escribía el texto. Por cierto, se puede ver que las líneas verticales se han movido: el protocolo es analógico y la precisión de la sincronización es fundamental aquí, incluso los pequeños retrasos en el audio provocan cambios en la imagen. Cuando se utiliza un receptor "real", este efecto no se producirá.
Por supuesto, como ocurre con el teletipo meteorológico, nadie en los barcos descodifica los faxes mediante un ordenador; existen receptores especializados (imagen de ejemplo del principio del artículo) que hacen todo el trabajo de forma automática.
STANAG 4285
Consideremos ahora un estándar más moderno para la transmisión de datos en ondas cortas: el módem Stanag 4285. Este formato fue desarrollado para la OTAN y existe en varias versiones. Se basa en modulación de fase, los parámetros de la señal pueden variar, como se puede ver en la tabla, la velocidad puede oscilar entre 75 y 2400 bit/s. Puede que esto no parezca mucho, pero considerando el medio de transmisión: ondas cortas, con su desvanecimiento e interferencia, este es un resultado bastante bueno.
El programa MultiPSK puede decodificar STANAG, pero en el 95% de los casos el resultado de la decodificación será solo "basura": el formato en sí proporciona solo un protocolo bit a bit de bajo nivel y los datos en sí pueden cifrarse o tener algo propio. formato. Algunas señales, sin embargo, se pueden decodificar, por ejemplo, la grabación siguiente a una frecuencia de 8453 KHz. No pude decodificar ninguna señal a través del receptor websdr; aparentemente, la transmisión en línea aún viola la estructura de datos. Los interesados pueden descargar el archivo desde el receptor real mediante el enlace . Los resultados de la decodificación MultiPSK se muestran en la siguiente captura de pantalla. Como puedes ver, la velocidad para esta grabación es de 600bps, aparentemente se transmite un archivo de texto como contenido.
Es interesante que, como se puede ver en el panorama, en realidad hay muchas señales de este tipo en el aire:
Por supuesto, es posible que no todos pertenezcan a STANAG; existen otros protocolos basados en principios similares. Por ejemplo, podemos dar un análisis de la señal. .
Al igual que con las otras señales analizadas, se utilizan dispositivos especializados para la recepción y transmisión reales. Por ejemplo, para el módem que se muestra en la foto. La velocidad indicada es de 75 a 9600 bps con un ancho de banda de señal de 3 KHz.
La velocidad de 9600, por supuesto, no es muy impresionante, pero considerando que las señales se pueden transmitir incluso desde la jungla o desde un barco en el océano, y sin pagar nada por el tráfico al operador de telecomunicaciones, esto no es tan malo.
Por cierto, echemos un vistazo más de cerca al panorama de arriba. A la izquierda vemos... así es, el viejo código Morse. Entonces, pasemos a la siguiente señal.
Código Morse (CW)
A una frecuencia de 8423 KHz escuchamos exactamente esto. El arte de escuchar el código Morse ahora casi se ha perdido, por lo que usaremos MultiPSK (sin embargo, decodifica más o menos, el programa CW Skimmer hace un trabajo mucho mejor).
Como puede ver, se transmite el texto repetido DE SVO, si cree , la estación está ubicada en Grecia.
Por supuesto, tales señales son pocas y espaciadas, pero todavía existen. Como ejemplo, podemos citar una estación de larga duración en 4331 KHz, que transmite señales repetidas "VVV DE E4X4XZ". Como sugiere Google, la estación pertenece a la Armada israelí. ¿Hay algo más transmitiéndose en esta frecuencia? La respuesta es una incógnita, los interesados pueden escucharla y comprobarla por sí mismos.
El zumbador (UVB-76)
Nuestro hit parade finaliza con probablemente la señal más famosa, muy conocida tanto en Rusia como en el extranjero, una señal con una frecuencia de 4625 KHz.
La señal se utiliza para notificar a las tropas y consiste en pitidos repetidos, entre los cuales a veces se transmiten frases codificadas del teclado (palabras abstractas como "CROLIST" o "BRAMIRKA"). Algunos escriben que vieron tales receptores en las oficinas de registro y alistamiento militar, otros dicen que esto es parte del sistema de "mano muerta", en general, la señal es la meca para los amantes de Stalker, las teorías de la conspiración, la Guerra Fría, etc. . Los interesados pueden escribir “UVB-76” en la búsqueda, y estoy seguro de que se garantiza una lectura entretenida durante la noche (sin embargo, no debes tomar en serio todo lo escrito). Al mismo tiempo, el sistema es bastante interesante, al menos porque sigue funcionando desde la Guerra Fría, aunque es difícil decir si alguien lo necesita ahora.
Terminación
Esta lista está lejos de ser completa. Con la ayuda de un receptor de radio, puede escuchar (o más bien ver) señales de comunicación con submarinos, radares sobre el horizonte, señales de salto de frecuencia que cambian rápidamente y mucho más.
Por ejemplo, aquí hay una fotografía tomada ahora con una frecuencia de 8 MHz, en ella se pueden contar al menos 5 señales de diferentes tipos.
A menudo se desconoce qué son, al menos no todo se puede encontrar en fuentes abiertas (aunque hay sitios como и ). El estudio de este tipo de señales es bastante interesante tanto desde el punto de vista de las matemáticas, la programación y el DSP, como simplemente como una forma de aprender algo nuevo sobre el mundo que nos rodea.
También es interesante que a pesar del desarrollo de Internet y las comunicaciones, la radio no solo no pierde terreno, sino quizás incluso viceversa: la capacidad de transmitir datos directamente del remitente al destinatario, sin censura, control de tráfico ni seguimiento de paquetes. puede volver a ser (aunque esperemos que todavía no lo sea) relevante nuevamente...
Fuente: habr.com