Ciao Habr.
Siamo già nel XXI secolo e sembrerebbe che sia possibile trasferire dati in HD anche su Marte. Tuttavia, sono ancora in funzione molti dispositivi interessanti nell'aria e si possono sentire molti segnali interessanti.
Non è possibile esaminare tutti, ovviamente, quindi cercheremo di scegliere quelli più interessanti, quelli che si possono ricevere e decodificare autonomamente con l'aiuto di un computer. Per ricevere i segnali utilizzeremo un ricevitore online olandese. , il decodificatore MultiPSK e il programma Virtual Audio Cable.
Per comodità di analisi, presenteremo i segnali in ordine crescente di frequenza. Non parlerò delle stazioni radio, è noioso e banale; chi desidera può ascoltare la Radio Cinese in AM da solo. Passiamo a segnali più interessanti.
Segnali di tempo preciso
Sulla frequenza di 77,5 kHz (banda delle onde lunghe) vengono trasmessi segnali di tempo preciso dalla stazione tedesca DCF77. Ne è già stata data , quindi posso solo ripetere brevemente che si tratta di un segnale semplice in modulazione di ampiezza: '1' e '0' sono codificati con durate diverse, e in un minuto si riceve un codice a 58 bit.
130-140 kHz — telemetria delle reti elettriche
A queste frequenze, se crediamo al , vengono trasmessi segnali per il controllo delle reti elettriche in Germania.
Il segnale è abbastanza forte e, secondo le segnalazioni, viene ricevuto anche in Australia. Può essere decodificato con MultiPSK, impostando i parametri come mostrato nello screenshot.
In uscita riceveremo pacchetti di dati, la cui struttura è ovviamente sconosciuta; chi è interessato può sperimentare e analizzare nel tempo libero. Tecnicamente, il segnale stesso è molto semplice, il metodo è chiamato FSK (Frequency Shift Keying) e consiste nella formazione di una sequenza di bit mediante la variazione della frequenza di trasmissione. Lo stesso segnale, sotto forma di spettro — i bit possono essere contati anche a mano.
Meteoroteletyper
Sullo spettro qui sopra, molto vicino, sulla frequenza di 147 kHz è visibile un altro segnale. Questa è la stazione tedesca DWD (Deutscher Wetterdienst), che trasmette report meteorologici per le navi. Oltre a questa frequenza, i segnali vengono trasmessi anche a 11039 e 14467 kHz.
Il risultato della decodifica è mostrato nello screenshot.
Il principio di codifica del teletype è lo stesso, FSK, qui l'interesse riguarda la codifica del testo. È a 5 bit, utilizzando il , e ha una storia di quasi 100 anni.
Sembra che un codice simile fosse già utilizzato sulle perforazioni, mentre i teletipi meteo sono in uso fin dagli anni '60 e, come si può vedere, funzionano ancora oggi. Naturalmente, su una nave reale il segnale non viene decodificato da un computer: esistono ricevitori specializzati che registrano il segnale e lo visualizzano sullo schermo.
In generale, anche con la disponibilità di connessione satellitare e Internet, la trasmissione dei dati in questo modo rimane ancora un mezzo semplice, affidabile ed economico. Anche se, naturalmente, si può ipotizzare che un giorno anche questi sistemi diventeranno obsoleti e saranno completamente sostituiti da servizi digitali. Quindi, coloro che vogliono ricevere un segnale simile non dovrebbero indugiare troppo.
Meteofax
Un altro segnale legacy con una storia quasi altrettanto lunga. In questo segnale, l'immagine viene trasmessa in forma analogica a una velocità di 120 linee al minuto (ci sono anche altri valori, come 60 o 240 LPM), per codificare la luminosità viene utilizzata la modulazione di frequenza: la luminosità di ciascun punto dell'immagine è proporzionale alla variazione di frequenza. Questo schema semplice ha permesso di trasmettere immagini anche in un'epoca in cui pochissimi avevano sentito parlare di 'segnali digitali'.
Popolare nella parte europea e comodo da ricevere è la già citata stazione tedesca DWD (Deutche Wetterdienst), che trasmette messaggi sulle frequenze di 3855, 7880 e 13882 kHz. Un'altra organizzazione, i cui fax sono facili da ricevere, è il Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre britannico, che trasmette segnali sulle frequenze di 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 e 18261 kHz.
Per ricevere i segnali HF Fax, è necessario utilizzare la modalità USB del ricevitore; per la decodifica si può utilizzare MultiPSK. Il risultato della ricezione tramite un ricevitore websdr è mostrato nell'immagine:
Questa immagine è stata ricevuta proprio mentre scrivevo il testo. Si può notare che le linee verticali si sono spostate: il protocollo è analogico e la precisione della sincronizzazione è critica; anche piccole latenze sonore possono causare uno spostamento dell'immagine. Utilizzando un ricevitore 'reale', questo effetto non si verificherà.
Naturalmente, come nel caso del meteoteletipo, sulle navi nessuno decodifica i fax con un computer: esistono ricevitori specializzati (un esempio dell'immagine all'inizio dell'articolo) che fanno tutto il lavoro in automatico.
STANAG 4285
Esaminiamo ora uno standard di trasmissione dati più moderno sulle onde corte: il modem Stanag 4285. Questo formato è stato sviluppato per la NATO e esiste in diverse varianti. Si basa sulla modulazione di fase e i parametri del segnale possono variare, come si può vedere dalla tabella, con velocità che possono andare da 75 a 2400 bit/s. Può sembrare poco, ma considerando l'ambiente di trasmissione — le onde corte, con le loro interruzioni e interferenze — è un risultato piuttosto buono.
Il programma MultiPSK può decodificare STANAG, ma nel 95% dei casi il risultato della decodifica sarà solo “spazzatura” — il formato fornisce solo un protocollo bit per bit di basso livello, mentre i dati stessi possono essere criptati o avere un formato proprietario. Alcuni segnali, tuttavia, possono essere decodificati; per esempio, la registrazione riportata di seguito a una frequenza di 8453 kHz. Non sono riuscito a decodificare alcun segnale tramite un ricevitore websdr; evidentemente la trasmissione online interferisce con la struttura dei dati. Chi è interessato può scaricare un file da un ricevitore reale al link . I risultati della decodifica in MultiPSK sono mostrati nello screenshot qui sotto. Come si può vedere, la velocità per questa registrazione è di 600 bps, mentre il contenuto sembra consistere in un file di testo.
È interessante notare che, come si può vedere nella panoramica, ci sono realmente moltissimi segnali in onda:
Naturalmente, non tutti di essi appartenendo strettamente a STANAG — esistono altri protocolli basati su principi simili. Per esempio, possiamo menzionare l'analisi del segnale .
Come nel caso degli altri segnali esaminati, per la ricezione e trasmissione reali vengono utilizzati dispositivi specializzati. Ad esempio, per il modem mostrato nella foto è dichiarata una velocità da 75 a 9600 bps con una larghezza di segnale di 3 kHz.
Una velocità di 9600, ovviamente, non è molto impressionante, ma considerando che i segnali possono essere trasmessi anche dalla giungla o da una nave in mezzo all'oceano, senza pagare nulla per il traffico all'operatore di rete, non è affatto male.
Guardiamo, tra l'altro, con più attenzione la panoramica sopra. Sulla sinistra vediamo… esatto, il vecchio e caro codice Morse. Dunque, passiamo al segnale successivo.
Codice Morse (CW)
Alla frequenza di 8423 kHz sentiamo proprio lui. L'arte dell'ascolto della codifica Morse è praticamente scomparsa, quindi utilizzeremo MultiPSK (anche se decodifica abbastanza male, il programma CW Skimmer si comporta molto meglio).
Come si può vedere, viene trasmesso un testo ripetitivo DE SVO, se si crede , la stazione si trova in Grecia.
Ovviamente, ci sono già pochi segnali di questo tipo, ma esistono ancora. Come esempio, possiamo citare una stazione operante da tempo a 4331 kHz, che trasmette segnali ripetuti 'VVV DE E4X4XZ'. Come suggerisce Google, la stazione appartiene alla marina israeliana. Viene trasmesso qualcos'altro su questa frequenza? La risposta è sconosciuta, chi è interessato può ascoltare e controllare da solo.
Il Buzzer (УВБ-76)
Chiude la nostra classifica probabilmente il segnale più noto — riconosciuto sia in Russia che oltreconfine, trasmesso alla frequenza di 4625 kHz.
Il segnale è utilizzato per avvisare le truppe e consiste in beep ripetitivi, tra i quali a volte vengono trasmesse frasi codificate da un blocco di cifratura (parole astratte tipo 'КРОЛИСТ' o 'БРАМИРКА'). Alcuni affermano di aver visto ricevitori simili nei centri di reclutamento, altri dicono che fa parte del sistema 'mano morta', insomma, il segnale è un punto d'attrazione per gli appassionati di Stalker, teorie del complotto, Guerra Fredda e simili. Gli interessati possono cercare 'УВБ-76', e sono sicuro che troveranno letture interessanti per la serata (anche se non bisogna prendere tutto ciò che viene scritto troppo sul serio). Nel frattempo, il sistema è abbastanza interessante, almeno per il fatto che continua a funzionare dai tempi della Guerra Fredda, anche se è difficile dire se sia ancora utile a qualcuno.
Conclusione
Questo elenco è tutt'altro che completo. Con un ricevitore radio è possibile ascoltare (o meglio, vedere) anche segnali di comunicazione con sottomarini, radar a lunga distanza, segnali dai cambi di frequenza rapidi e molto altro ancora.
Ecco un'immagine di esempio, realizzata proprio ora alla frequenza di 8 MHz, in cui si possono contare almeno 5 segnali di vari tipi.
Cosa rappresentano — spesso non è chiaro, almeno, nelle fonti aperte non si riesce a trovare tutto (anche se ci sono siti come e ). Lo studio di tali segnali è interessante sia dal punto di vista della matematica, della programmazione e del COS, sia semplicemente come modo per scoprire qualcosa di nuovo sul mondo che ci circonda.
È interessante notare che, nonostante lo sviluppo di Internet e delle comunicazioni, la radio non solo non perde terreno, ma probabilmente addirittura il contrario: la possibilità di trasmettere dati direttamente dal mittente al destinatario, senza censura, controllo del traffico e tracciamento dei pacchetti, potrebbe tornare (anche se speriamo di no) ad essere nuovamente rilevante...
Fonte: habr.com
