Hej Habr.
Već je 21. stoljeće, a čini se da se podaci u HD kvaliteti mogu prenijeti čak i na Mars. No, na radiju još uvijek radi mnogo zanimljivih uređaja i mogu se čuti mnogi zanimljivi signali.
Naravno, nerealno je uzeti u obzir sve, pokušajmo odabrati one najzanimljivije, one koje se mogu samostalno primiti i dekodirati pomoću računala. Za primanje signala koristit ćemo nizozemski mrežni prijemnik , MultiPSK dekoder i program Virtual Audio Cable.
Radi lakšeg razmatranja, predstavit ćemo signale u sve većoj učestalosti. Emisione postaje neću razmatrati, dosadno je i banalno, svatko može sam slušati Radio China na AM-u. I prijeći ćemo na zanimljivije signale.
Precizni vremenski signali
Na frekvenciji od 77.5 KHz (dugi valni raspon) s njemačke postaje DCF77 emitiraju se signali preciznog vremena. Već sam bio na njima , tako da možemo samo ukratko ponoviti da je ovo jednostavan signal modulacije amplitude u strukturi - "1" i "0" su kodirani s različitim trajanjem, kao rezultat, 58-bitni kod se prima u jednoj minuti.
130-140KHz - telemetrija električnih mreža
Na tim frekvencijama, prema , prenose se kontrolni signali za njemačke električne mreže.
Signal je prilično jak, a prema recenzijama, primljen je čak iu Australiji. Možete ga dekodirati u MultiPSK ako postavite parametre kao što je prikazano na snimci zaslona.
Na izlazu ćemo dobiti pakete podataka, njihova struktura je, naravno, nepoznata; oni koji žele mogu eksperimentirati i analizirati u slobodno vrijeme. Tehnički, sam signal je vrlo jednostavan, metoda se zove FSK (Frequency Shift Keying) i sastoji se od formiranja niza bitova promjenom frekvencije prijenosa. Isti signal, u obliku spektra - bitovi se mogu čak i ručno prebrojati.
Vremenski teletip
Na spektru iznad, vrlo blizu, na frekvenciji od 147 kHz, vidljiv je još jedan signal. Ovo je (također njemačka) DWD (Deutscher Wetterdienst) postaja koja daje vremenska izvješća za brodove. Osim ove frekvencije, signali se emitiraju i na 11039 i 14467 KHz.
Rezultat dekodiranja prikazan je na snimci zaslona.
Princip kodiranja teletipa je isti, FSK, ovdje je zanimljivo kodiranje teksta. 5-bitni je, koristi se , i ima gotovo 100 godina povijesti.
Čini se da je sličan kod korišten na bušenim papirnatim trakama, ali teletipovi o vremenskoj prognozi šalju se negdje od 60-ih godina prošlog stoljeća, i kao što vidite, još uvijek rade. Naravno, na pravom brodu signal se ne dekodira pomoću računala - postoje posebni prijemnici koji snimaju signal i prikazuju ga na ekranu.
Općenito, čak i uz dostupnost satelitskih komunikacija i interneta, prijenos podataka na ovaj način još uvijek je jednostavan, pouzdan i jeftin način. Iako se, naravno, može pretpostaviti da će jednog dana ovi sustavi postati povijest i da će ih zamijeniti potpuno digitalne usluge. Dakle, oni koji žele primiti takav signal ne bi trebali previše odgađati.
Meteofax
Još jedan naslijeđeni signal s gotovo istom dugom poviješću. U ovom signalu, slika se prenosi na analogni oblik pri brzini od 120 redaka u minuti (postoje i druge vrijednosti, na primjer 60 ili 240 LPM), za kodiranje svjetline koristi se frekvencijska modulacija - svjetlina svake točke slike proporcionalna je promjeni frekvencije. Takva jednostavna shema omogućila je prijenos slika u ono doba kada je malo ljudi čulo za "digitalne signale".
Popularna u europskom dijelu i laka za prijem je već spomenuta njemačka postaja DWD (Deutche Wetterdienst), koja emitira poruke na frekvencijama 3855, 7880 i 13882 KHz. Još jedna organizacija čiji se faksovi lako primaju je British Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, oni odašilju signale na frekvencijama 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 i 18261 KHz.
Za primanje HF faks signala, morate koristiti USB prijemnik, MultiPSK se može koristiti za dekodiranje. Rezultat prijema putem websdr prijemnika prikazan je na slici:
Ova slika je nastala u trenutku pisanja teksta. Usput, može se vidjeti da su se okomite linije pomaknule - protokol je analogni, a točnost sinkronizacije je ovdje kritična, čak i mala kašnjenja zvuka uzrokuju pomake slike. Kada koristite "pravi" prijemnik, ovaj efekt se neće pojaviti.
Naravno, kao ni u slučaju vremenskog teletipa, nitko na brodovima ne dekodira faksove pomoću računala - postoje specijalizirani prijamnici (primjer slike s početka članka) koji sav posao obavljaju automatski.
STANAG 4285
Razmotrimo sada moderniji standard za prijenos podataka na kratkim valovima - modem Stanag 4285. Ovaj format razvijen je za NATO i postoji u različitim verzijama. Temelji se na faznoj modulaciji, parametri signala mogu varirati, kao što se vidi iz tablice, brzina može biti u rasponu od 75 do 2400 bit/s. To se možda ne čini puno, ali s obzirom na prijenosni medij - kratke valove, s njihovim fedingom i smetnjama, ovo je sasvim dobar rezultat.
Program MultiPSK može dekodirati STANAG, ali u 95% slučajeva rezultat dekodiranja bit će samo "smeće" - sam format pruža samo bitni protokol niske razine, a sami podaci mogu biti šifrirani ili imati neku svoju vrstu format. Neki se signali, međutim, mogu dekodirati, na primjer, snimka ispod na frekvenciji od 8453 KHz. Nisam uspio dekodirati nikakav signal putem prijamnika websdr; očito mrežni prijenos još uvijek krši strukturu podataka. Zainteresirani mogu preuzeti datoteku s pravog prijemnika putem poveznice . Rezultati MultiPSK dekodiranja prikazani su na slici ispod. Kao što vidite, brzina ove snimke je 600 bps, očito se tekstualna datoteka prenosi kao sadržaj.
Zanimljivo je da, kao što možete vidjeti na panorami, takvih signala ima jako puno u eteru:
Naravno, ne moraju svi pripadati STANAG-u - postoje i drugi protokoli temeljeni na sličnim principima. Na primjer, možemo dati analizu signala .
Kao i kod drugih signala o kojima se govori, specijalizirani uređaji koriste se za stvarni prijem i prijenos. Na primjer, za modem prikazan na fotografiji Navedena brzina je od 75 do 9600bps uz propusnost signala od 3KHz.
Brzina od 9600, naravno, nije baš impresivna, ali s obzirom na to da se signali mogu prenositi čak i iz džungle ili s broda u oceanu, a da se ne plaća ništa za promet telekom operateru, to i nije tako loše.
Usput, pogledajmo izbliza gornju panoramu. S lijeve strane vidimo...točno, dobri stari Morseov kod. Dakle, prijeđimo na sljedeći signal.
Morseov kod (CW)
Na frekvenciji od 8423 KHz čujemo upravo to. Umjetnost slušanja Morseove abecede je sada gotovo izgubljena, pa ćemo koristiti MultiPSK (međutim, dekodira kako-tako, program CW Skimmer radi puno bolji posao).
Kao što vidite, prenosi se ponovljeni tekst DE SVO, ako vjerujete , stanica se nalazi u Grčkoj.
Naravno, takvih je signala malo, ali ipak postoje. Kao primjer možemo navesti dugotrajnu stanicu na 4331 KHz, koja emitira ponavljajuće signale "VVV DE E4X4XZ". Kako sugerira Google, stanica pripada izraelskoj mornarici. Odašilje li se još nešto na ovoj frekvenciji? Odgovor je nepoznat, zainteresirani mogu poslušati i sami provjeriti.
Zujalo (UVB-76)
Naša hit parada završava vjerojatno najpoznatijim signalom - dobro poznatim u Rusiji i inozemstvu, signalom na frekvenciji od 4625 KHz.
Signal se koristi za obavještavanje trupa, a sastoji se od ponovljenih zvučnih signala, između kojih se ponekad prenose kodne fraze iz kodne jedinice (apstraktne riječi poput "CROLIST" ili "BRAMIRKA"). Neki pišu da su vidjeli takve prijemnike u vojnim uredima za registraciju i novačenje, drugi kažu da je to dio sustava "mrtve ruke", općenito, signal je meka za ljubitelje Stalkera, teorija zavjere, hladnog rata i tako dalje . Zainteresirani mogu u pretragu upisati “UVB-76” i siguran sam da je zabavno štivo za večer zajamčeno (ali sve napisano ne treba shvaćati ozbiljno). Istovremeno, sustav je prilično zanimljiv, barem zato što radi još iz vremena Hladnog rata, iako je teško reći treba li ikome sada.
Završetak
Ovaj popis je daleko od potpunog. Uz pomoć radio prijamnika možete čuti (ili bolje reći vidjeti) komunikacijske signale s podmornicama, radare iznad horizonta, signale s brzim promjenama frekvencije i još mnogo toga.
Na primjer, ovdje je slika snimljena upravo sada na frekvenciji od 8 MHz, na kojoj možete izbrojati najmanje 5 signala različitih vrsta.
Često se ne zna što su, barem se ne može sve pronaći u otvorenim izvorima (iako postoje stranice kao npr. и ). Proučavanje takvih signala vrlo je zanimljivo kako sa stajališta matematike, programiranja i DSP-a, tako i jednostavno kao način da naučimo nešto novo o svijetu oko nas.
Zanimljivo je i to da usprkos razvoju interneta i komunikacija, radio ne samo da ne gubi tlo pod nogama, nego možda čak i obrnuto - mogućnost izravnog prijenosa podataka od pošiljatelja do primatelja, bez cenzure, kontrole prometa i praćenja paketa, može postati (iako nadajmo se da ipak neće postati) opet relevantan...
Izvor: www.habr.com