Ola Habr.
Xa é o século XXI, e parece que os datos poden transmitirse en calidade HD incluso a Marte. Non obstante, aínda hai moitos dispositivos interesantes que funcionan na radio e pódense escoitar moitos sinais interesantes.
Por suposto, non é realista consideralos todos; intentemos escoller os máis interesantes, aqueles que se poden recibir e decodificar de forma independente mediante un ordenador. Para recibir sinais empregaremos un receptor en liña holandés , decodificador MultiPSK e programa Virtual Audio Cable.
Para comodidade de consideración, presentaremos os sinais en frecuencia crecente. Non vou considerar as emisoras, é aburrido e banal; calquera pode escoitar Radio China en AM pola súa conta. E pasaremos a sinais máis interesantes.
Sinais de tempo precisos
A unha frecuencia de 77.5 KHz (rango de onda longa), transmítense sinais de tempo precisos desde a estación alemá DCF77. Xa estivo neles , polo que só podemos repetir brevemente que este é un sinal de modulación de amplitude simple na estrutura: "1" e "0" codifican con diferentes duracións, polo que se recibe un código de 58 bits nun minuto.
130-140KHz - telemetría de redes eléctricas
Nestas frecuencias, segundo , transmítense sinais de control para as redes eléctricas de Alemaña.
O sinal é bastante forte e, segundo as críticas, recíbese incluso en Australia. Podes decodificalo en MultiPSK se estableces os parámetros como se mostra na captura de pantalla.
Na saída recibiremos paquetes de datos, a súa estrutura é, por suposto, descoñecida; os que o desexen poden experimentar e facer análise ao seu gusto. Tecnicamente, o sinal en si é moi sinxelo, o método chámase FSK (Frequency Shift Keying) e consiste en formar unha secuencia de bits cambiando a frecuencia de transmisión. O mesmo sinal, en forma de espectro - os bits poden incluso ser contados manualmente.
Teletipo do tempo
No espectro superior, moi preto, a unha frecuencia de 147 kHz, é visible outro sinal. Esta é unha estación (tamén alemá) DWD (Deutscher Wetterdienst) que ofrece informes meteorolóxicos para os barcos. Ademais desta frecuencia, tamén se transmiten sinais en 11039 e 14467 KHz.
O resultado da decodificación móstrase na captura de pantalla.
O principio de codificación de teletipo é o mesmo, FSK, o interese aquí é a codificación de texto. É de 5 bits, usando , e ten case 100 anos de historia.
Parece que se utilizou un código semellante en cintas de papel perforado, pero os teletipos meteorolóxicos enviáronse a algún lugar desde os anos 60 e, como podes ver, aínda funcionan. Por suposto, nun barco real o sinal non se decodifica mediante un ordenador: hai receptores especiais que gravan o sinal e o mostran na pantalla.
En xeral, aínda coa dispoñibilidade de comunicacións por satélite e Internet, transmitir datos deste xeito segue sendo un medio sinxelo, fiable e barato. Aínda que, por suposto, pódese supoñer que algún día estes sistemas pasarán a ser historia e serán substituídos por servizos completamente dixitais. Polo tanto, aqueles que desexen recibir tal sinal non deberían demoralo demasiado.
Meteofax
Outro sinal herdado case coa mesma longa historia. Neste sinal, a imaxe é transmitida forma analóxica a unha velocidade de 120 liñas por minuto (hai outros valores, por exemplo 60 ou 240 LPM), a modulación de frecuencia úsase para codificar o brillo: o brillo de cada punto da imaxe é proporcional ao cambio de frecuencia. Un esquema tan sinxelo permitía transmitir imaxes naqueles tempos nos que poucas persoas tiñan oído falar dos "sinais dixitais".
Popular na parte europea e fácil de recibir é a xa mencionada estación alemá DWD (Deutche Wetterdienst), que transmite mensaxes nas frecuencias 3855, 7880 e 13882 KHz. Outra organización cuxos faxes son fáciles de recibir é o British Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, que transmiten sinais nas frecuencias 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 e 18261 KHz.
Para recibir sinais de fax HF, cómpre usar o modo receptor USB, MultiPSK pódese usar para a decodificación. O resultado da recepción a través do receptor websdr móstrase na figura:
Esta imaxe foi tomada xusto mentres escribía o texto. Por certo, pódese ver que as liñas verticais movéronse: o protocolo é analóxico e a precisión da sincronización é fundamental aquí, incluso pequenos atrasos de audio provocan cambios de imaxe. Cando se utiliza un receptor "real", este efecto non se producirá.
Por suposto, como no caso do teletipo meteorolóxico, ninguén nos barcos decodifica os faxes mediante un ordenador: hai receptores especializados (foto de exemplo do comezo do artigo) que fan todo o traballo automaticamente.
ESTÁNGA 4285
Consideremos agora un estándar máis moderno para a transmisión de datos en ondas curtas: o módem Stanag 4285. Este formato foi desenvolvido para a OTAN e existe en varias versións. Baséase na modulación de fase, os parámetros do sinal poden variar, como se pode ver na táboa, a velocidade pode ir de 75 a 2400 bit/s. Isto pode non parecer moito, pero tendo en conta o medio de transmisión: as ondas curtas, co seu esvaecemento e interferencia, este é un bo resultado.
O programa MultiPSK pode decodificar STANAG, pero no 95% dos casos o resultado da decodificación será só "lixo": o propio formato ofrece só un protocolo bit a bit de baixo nivel e os propios datos pódense cifrar ou ter algún tipo propio. formato. Non obstante, algúns sinais pódense decodificar, por exemplo, a gravación a continuación a unha frecuencia de 8453 KHz. Non puiden decodificar ningún sinal a través do receptor websdr; ao parecer, a transmisión en liña aínda viola a estrutura de datos. Os interesados poden descargar o ficheiro desde o receptor real a través da ligazón . Os resultados da decodificación MultiPSK móstranse na seguinte captura de pantalla. Como podes ver, a velocidade para esta gravación é de 600 bps, ao parecer transmítese un ficheiro de texto como contido.
É interesante que, como podes ver no panorama, en realidade hai moitos destes sinais no aire:
Por suposto, non todos poden pertencer a STANAG, existen outros protocolos baseados en principios similares. Por exemplo, podemos dar análise do sinal .
Como ocorre cos outros sinais discutidos, utilízanse dispositivos especializados para a recepción e transmisión real. Por exemplo, para o módem que se mostra na foto A velocidade indicada é de 75 a 9600bps cun ancho de banda de sinal de 3KHz.
A velocidade de 9600, por suposto, non é moi impresionante, pero tendo en conta que se poden transmitir sinais incluso desde a selva ou desde un barco no océano, e sen pagar nada polo tráfico ao operador de telecomunicacións, isto non está tan mal.
Por certo, vexamos máis de cerca o panorama anterior. Á esquerda vemos... así é, bo e vello código Morse. Entón, imos pasar ao seguinte sinal.
Código Morse (CW)
A unha frecuencia de 8423 KHz escoitamos exactamente isto. A arte de escoitar código Morse está case perdida, polo que usaremos MultiPSK (sen embargo, decodifica así, o programa CW Skimmer fai un traballo moito mellor).
Como podes ver, transmítese o texto repetido DE SVO, se cres , a estación está situada en Grecia.
Por suposto, tales sinais son poucos, pero aínda existen. Como exemplo, podemos citar unha estación de longa duración en 4331 KHz, que transmite sinais repetitivos “VVV DE E4X4XZ”. Como suxire Google, a estación pertence á Mariña de Israel. Transmítese algo máis nesta frecuencia? A resposta é descoñecida, os interesados poden escoitar e comprobar por si mesmos.
O zumbador (UVB-76)
O noso hit parade remata probablemente co sinal máis famoso, coñecido tanto en Rusia como no estranxeiro, un sinal cunha frecuencia de 4625 KHz.
O sinal úsase para notificar ás tropas e consiste en pitidos repetidos, entre os que ás veces se transmiten frases de código do teclado (palabras abstractas como "CROLIST" ou "BRAMIRKA"). Algúns escriben que viron tales receptores nas oficinas de rexistro e alistamento militar, outros din que isto forma parte do sistema de "man morta", en xeral, o sinal é unha meca para os amantes de Stalker, teorías conspirativas, Guerra Fría, etc. . Os interesados poden escribir "UVB-76" na busca, e estou seguro de que unha lectura entretida para a noite está garantida (non obstante, non debes tomar en serio todo o escrito). Ao mesmo tempo, o sistema é bastante interesante, polo menos porque segue funcionando dende a Guerra Fría, aínda que é difícil dicir se alguén o precisa agora.
Realización
Esta lista está lonxe de estar completa. Coa axuda dun receptor de radio, podes escoitar (ou máis ben ver) sinais de comunicación con submarinos, radares sobre o horizonte, sinais de salto de frecuencia que cambian rapidamente e moito máis.
Por exemplo, aquí tes unha imaxe tomada agora mesmo a unha frecuencia de 8 MHz; nela podes contar polo menos 5 sinais de varios tipos.
Moitas veces descoñécese cales son, polo menos non todo se pode atopar en fontes abertas (aínda que hai sitios como и ). O estudo deste tipo de sinais é bastante interesante tanto desde o punto de vista das matemáticas, da programación e do DSP, como simplemente como unha forma de aprender algo novo sobre o mundo que nos rodea.
Tamén é interesante que, a pesar do desenvolvemento de Internet e as comunicacións, a radio non só non perde terreo, senón quizais ata viceversa: a capacidade de transmitir datos directamente do remitente ao destinatario, sen censura, control de tráfico e seguimento de paquetes, pode volverse (aínda que esperemos que aínda non sexa) relevante de novo...
Fonte: www.habr.com