Mida kuuleb raadioeetris? Vastuvõtame ja dešifreerime kõige huvitavamaid signaale

Tere, Habr.

Juba on ka 21. sajand, ja tundub, et andmeid on võimalik edastada HD-kvaliteedis isegi Marsile. Siiski töötab raadioeetris endiselt palju huvitavaid seadmeid ja kuuleb palju huvitavaid signaale.

Kõiki neist lähemalt uurida ei ole muidugi võimalik, proovime valida kõige huvitavamad, need, mida saab ise arvuti abil vastu võtta ja dekodeerida. Signaalide vastuvõtmiseks kasutame Hollandi veebivastuvõtjat WebSDR, dekooderit MultiPSK ja programmi Virtual Audio Cable.

Mugavuse huvides esitame signaalid sageduse kasvavas järjekorras. Ringhäälingujaamu ma ei käsitle, see on igav ja banaalne; soovijad saavad ise kuulata Hiina Raadiot AM-s. Edasi liigume huvitavamate signaalide juurde.

Täpse aja signaalid

77.5 kHz sagedusel (pikkade lainete vahemik) edastatakse täpse aja signaalid Saksamaa jaamalt DCF77. Nende kohta on juba erinev artikkel, nii et võib lihtsalt lühidalt korrata, et see on lihtsa struktuuriga signaal amplituudimodulatsioonis — erinevate kestustega kodeeritakse „1” ja „0”, kokku vastu võetakse 58-bitine kood ühe minuti jooksul.

130-140 kHz — elektrivõrkude telemeet ria

Nendel sagedustel edastatakse, kui uskuda veebiportaalide radioscanner, Saksamaa elektrivõrkude juhtimise signaale.


Signaal on piisavalt tugev ning arvustuste kohaselt on seda võimalik vastu võtta isegi Austraalias. Seda saab dekodeerida MultiPSK-s, kui seada parameetrid nagu ekraanipildil näidatud.


Väljundina saame andmepaketid, nende struktuur on loomulikult teadmata, soovijad saavad katsetada ja analüüsiga rahus tegeleda. Tehniliselt on signaal väga lihtne, meetodit kutsutakse FSK (Frequency Shift Keying) ja see seisneb bitijärjestuse moodustamises edastusjärgse sageduse muutmise teel. Sama signaali saab spektrina näha — bitte saab isegi käsitsi kokku lugeda.

Meteoteletüüp

Ülaltoodud spektris, üsna lähedal, sagedusel 147 kHz on näha veel üht signaali. See on (samuti sakslane) jaam DWD (Deutscher Wetterdienst), mis edastab ilmateateid laevadele. Lisaks sellele sagedusele edastatakse signaale ka 11039 ja 14467 kHz.

Dekodeerimise tulemus on näidatud ekraanipildil.


Teletüübi kodeerimise põhimõte on sama, FSK, huvi pakub siin tekstikodeerimine. See on 5-bitine, kasutades Bodo koodi, ja sellel on praktiliselt 100-aastane ajalugu.


Ilmselt sarnast koodi kasutati ka perforatsioonirullidel, aga telegraafid edastavad ilmateateid juba 60ndatest aastatest ja nagu näha, toimivad nad siiani. Loomulikult ei dekodeerita signaali tegelikus laevas arvuti abil — olemas on spetsiaalsed vastuvõtjad, mis salvestavad signaali ja kuvavad selle ekraanil.


Üldiselt on isegi satelliit side ja Interneti olemasolu korral andmete edastamine sel viisil endiselt lihtne, usaldusväärne ja odav vahend. Kuigi muidugi võib oletada, et ühel hetkel ka need süsteemid lähevad ajaloosse ja asendatakse täielikult digitaalsete teenustega. Seega neile, kes soovivad sellist signaali vastu võtta, ei tasu liiga kaua oodata.

Meteofaks

Veel üks pärand-signal, millel on peaaegu sama pikaajaline ajalugu. Selles signaalis edastatakse pilt analoogvormis kiirusel 120 rida minutis (on ka teisi väärtusi, näiteks 60 või 240 LPM), heleduse kodeerimiseks kasutatakse sagedusmodulatsiooni — iga punkti heleduse muutus on proportsionaalne sageduse muutusele. Selline lihtne skeem võimaldas pilte edastada juba siis, kui “digitaalsetest signaalidest” ei olnud veel palju kuulda.

Euroopa osas on populaarne ja mugav vastuvõtt eelmises lõigus mainitud Saksamaa jaama DWD (Deutche Wetterdienst), mis edastab sõnumeid sagedustel 3855, 7880 ja 13882 kHz. Teine organisatsioon, mille fakse on lihtne vastu võtta, on Briti Ühine Operatiivne Meteoroloogia ja Okeanograafia Keskus, nad edastavad signaale sagedustel 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 ja 18261 kHz.

HF faksi signaalide vastuvõtmiseks tuleb kasutada vastuvõtja USB-režiimi, dekodeerimiseks saab kasutada MultiPSK-d. Vastuvõtu tulemus veebiserveri vastuvõtjani on kujutatud joonisel:


See pilt võeti vastu otse teksti kirjutamise ajal. Nähtav on, et vertikaalsed jooned on nihkunud — protokoll on analoogne ja siin on sünkroonimise täpsus kriitiline, isegi väikesed helivõlgnevused põhjustavad pildi nihkumist. „Tõelise“ vastuvõtja kasutamisel ei saa sellist efekti.

Loomulikult, nagu ka telegraafifaksi puhul, ei dekodeeri laevadel fakse keegi arvuti abil — olemas on spetsialiseeritud vastuvõtjad (näide pildist artikli alguses), mis teevad kogu töö automaatselt.

STANAG 4285

Vaatame nüüd kaasaegsemat lühilaine andmete edastamise standardit – modemit Stanag 4285. See formaat on välja töötatud NATO jaoks ja seda on erinevates variatsioonides. Selle aluseks on faasimoodulatsioon, signaali parameetrid võivad varieeruda, nagu tabelist näha, kiirus võib olla vahemikus 75 kuni 2400 bit/s. See võib tunduda vähe, kuid arvestades edastuskeskkonda – lühilaineid, millel on katkestusi ja häireid, on see täiesti korralik tulemus.


Programm MultiPSK suudab dekodeerida STANAG-i, kuid 95% juhtudest on dekodeerimise tulemuseks vaid 'prügi' – formaat pakub vaid bititasandi protokolli, samas kui andmed võivad olla krüpteeritud või omada mingit oma formaati. Mõningaid signaale saab siiski dekodeerida, näiteks allpool toodud salvestus sagedusel 8453 kHz. Dekodeerida mingit signaali websdr-vastuvõtja kaudu mul ei õnnestunud, ilmselt häirib siiski veebiülekanne andmete struktuuri. Soovijad saavad alla laadida faili reaalsest vastuvõtjast lingilt cloud.mail.ru/public/JRZs/gH581X71s. Dekodeerimise tulemused MultiPSK-is on näidatud alloleval ekraanipildil. Nagu näha, on selle salvestuse kiirus 600 bps, edastatava sisu osas näib, et edastatakse tekstifail.


Huvitav on see, et nagu panoraamist näha, on selliseid signaale eetris tegelikult väga palju:


Muidugi ei kuulu kõik neist tingimata STANAG-ile – sarnastele põhimõtetele toetuvad ka teised protokollid. Näiteks võib tuua signaali dekodeerimise Thales HF Modem.

Kuna ka teiste uuritud signaalide puhul, kasutatakse reaalses vastuvõtmiseks ja edastamiseks spetsialiseeritud seadmeid. Näiteks näidatud fotol olev modemit NSGDatacom 4539 on määratud kiirusest 75 kuni 9600 bps signaaliriba laius on 3 kHz.


Kiirus 9600 bps ei ole loomulikult väga muljetavaldav, kuid arvestades, et signaale saab edastada isegi džunglist või laeva pealt ookeanis, ja samas ei pea maksmiseks sideoperaatorile milleski, ei ole see sugugi halb.

Vaatame muide, lähemalt ülalolevat panoraami. Vasakul näeme… õige, vana head Morse'i tähestikku. Nii et liigume järgmise signaali juurde.

Morse'i kood (CW)

8423 kHz saged kuuleme just teda. Morze tähestiku kuulamise kunst on praegu praktiliselt kadunud, seega kasutame MultiPSK-d (kuigi selle dekodeerimise kvaliteet on keskpärane, CW Skimmer teeb palju paremat tööd).


Nagu näha, edastatakse korduvat teksti DE SVO, kui uskuda veebiportaalide radioscanner, jaama asukoht on Kreekas.

Muidugi on selliseid signaale juba vähem, kuid nad eksisteerivad endiselt. Näiteks võib tuua juba ammu töötava jaama sagedusel 4331 kHz, mis edastab korduvaid signaale "VVV DE E4X4XZ". Google'i sõnul kuulub jaam Iisraeli mereväele. Kas sellel sagedusel edastatakse veel midagi? Vastus on teadmata, huvilised saavad kuulata ja ise kontrollida.

The Buzzer (УВБ-76)

Meie edetabeli lõpetab kõige tõenäolisemalt tuntud signaal - tuntud nii Venemaal kui ka selle piiridest väljas, signaal sagedusel 4625 kHz.


Signaalit kasutatakse vägede teavitamiseks ja see koosneb korduvatest monohelidest, mille vahepeal edastatakse mõnikord koodifraseid šifrimärkmikust (abstraktsed sõnad nagu "KROLIST" või "БРАМИРКА"). Ühed väidavad, et on näinud selliseid vastuvõtjaid sõjaväe büroodes, teised ütlevad, et see on osa süsteemist "surmamu käsi". Kokkuvõttes on signaal meka Stalkeri, vandenõuteooriate, „külma sõja“ ja muu sellise armastajatele. Huvi korral võib otsingusse sisestada "УВБ-76", ja olen kindel, et huvitav lugemine on garanteeritud (kuigi kõik, mis on kirjutatud, ei tasu liiga tõsiselt võtta). Samas on süsteem piisavalt huvitav, kuigi töötab veel praeguseni "külma sõja" aegadest, kuigi keeruline on öelda, kas see kellegi jaoks praegu vajalik on.

Kokkuvõte

See nimekiri pole kaugeltki täielik. Raadiovastuvõtja abil võib kuulda (või pigem näha) ka allveelaevade ühendussignaale, ülemere radareid, ja kiiresti muutuvaid sagedushüppesignaale ning palju muud.

Siin on näiteks pilt, mis tehti just praegu sagedusel 8 MHz, ja sellel on vähemalt 5 erinevat tüüpi signaali.


Mis nad endast kujutavad - sageli pole teada, vähemalt avatud allikatest on keeruline leida kõike (kuigi on selliseid saite nagu www.sigidwiki.com/wiki/Signal_Identification_Guide ja www.radioscanner.ru/base). Signaalide uurimine on huvitav nii matemaatika, programmeerimise ja COSi kui ka lihtsalt uute teadmiste omandamise seisukohalt ümbritsevast maailmast.

Huvitav on ka see, et vaatamata Interneti ja kommunikatsiooni arengule ei ole raadio mitte ainult positsioone kaotanud, vaid vastupidi — andmete edastamise võimalus otse saatjalt saajale, ilma tsensuuri, liikluse kontrolli ja paketihalduse jälgimise võimalus, võib taas muutuda (kuigi loodame, et see ei juhtu) aktuaalseks…

Allikas: habr.com