מה אפשר לשמוע ברדיו? אנו קולטים ומפענחים את האותות המעניינים ביותר

היי הבר.

זו כבר המאה ה-21, ונראה שניתן להעביר נתונים באיכות HD אפילו למאדים. עם זאת, ישנם עדיין מכשירים מעניינים רבים הפועלים ברדיו וניתן לשמוע אותות מעניינים רבים.

כמובן, זה לא ריאלי לשקול את כולם; בואו ננסה לבחור את המעניינים ביותר, אלה שניתן לקבל ולפענח באופן עצמאי באמצעות מחשב. כדי לקבל אותות נשתמש במקלט מקוון הולנדי WebSDR, מפענח MultiPSK ותוכנית כבל אודיו וירטואלי.

מטעמי נוחות, נציג את האותות בתדירות הולכת וגוברת. אני לא אשקול תחנות שידור, זה משעמם ובנאלי; כל אחד יכול להאזין לרדיו סין ב-AM בעצמו. ונעבור לאותות מעניינים יותר.

אותות זמן מדויקים

בתדר של 77.5 KHz (טווח גלים ארוך), אותות זמן מדויקים משודרים מהתחנה הגרמנית DCF77. כבר היה עליהם מאמר נפרד, אז אנחנו יכולים רק לחזור בקצרה על כך שזהו אות אפנון משרעת פשוט במבנה - "1" ו- "0" מקודדים עם משכים שונים, כתוצאה מכך, קוד של 58 סיביות מתקבל בדקה אחת.

130-140KHz - טלמטריה של רשתות חשמל

בתדרים אלו, לפי אתר radioscanner, מועברים אותות בקרה לרשתות החשמל של גרמניה.

האות די חזק, ולפי ביקורות הוא מתקבל אפילו באוסטרליה. אתה יכול לפענח אותו ב-MultiPSK אם תגדיר את הפרמטרים כפי שמוצג בצילום המסך.

בפלט נקבל מנות נתונים, המבנה שלהן כמובן לא ידוע, מי שרוצה יכול להתנסות ולעשות ניתוח בשעות הפנאי שלו. מבחינה טכנית, האות עצמו מאוד פשוט, השיטה נקראת FSK (Frequency Shift Keying) והיא מורכבת מיצירת רצף סיביות על ידי שינוי תדר השידור. אותו אות, בצורה של ספקטרום - ניתן אפילו לספור את הביטים באופן ידני.

טלטייפ מזג אוויר

על הספקטרום שלמעלה, קרוב מאוד, בתדר של 147 קילו-הרץ, נראה אות נוסף. זוהי תחנת (גם גרמנית) DWD (Deutscher Wetterdienst) המספקת דיווחי מזג אוויר עבור ספינות. בנוסף לתדר זה, אותות משודרים גם בתדרים 11039 ו-14467 KHz.

תוצאת הפענוח מוצגת בצילום המסך.

עקרון הקידוד הטלטייפ זהה, FSK, העניין כאן הוא קידוד טקסט. זה 5 סיביות, באמצעות קוד Baudot, ויש לו כמעט 100 שנות היסטוריה.

נראה שקוד דומה שימש בקלטות נייר מחוררות, אבל טלטייפים של מזג אוויר נשלחו איפשהו מאז שנות ה-60, וכפי שאתה יכול לראות, הם עדיין עובדים. כמובן שבספינה אמיתית האות לא מפוענח באמצעות מחשב – ישנם מקלטים מיוחדים שמקליטים את האות ומציגים אותו על המסך.

באופן כללי, גם עם הזמינות של תקשורת לוויינית ואינטרנט, העברת נתונים בדרך זו היא עדיין אמצעי פשוט, אמין וזול. אם כי, כמובן, ניתן להניח שמתישהו המערכות הללו יהפכו להיסטוריה ויוחלפו בשירותים דיגיטליים לחלוטין. אז מי שרוצה לקבל אות כזה לא צריך לעכב אותו יותר מדי.

Meteofax

עוד אות מורשת עם כמעט אותה היסטוריה ארוכה. באות זה, התמונה מועברת אל צורה אנלוגית במהירות של 120 שורות לדקה (ישנם ערכים אחרים, למשל 60 או 240 LPM), אפנון תדר משמש לקודד בהירות - הבהירות של כל נקודת תמונה פרופורציונלית לשינוי בתדר. תוכנית פשוטה כל כך אפשרה לשדר תמונות עוד באותם ימים כשמעט אנשים שמעו על "אותות דיגיטליים".

פופולרית בחלק האירופי וקלה לקליטה היא התחנה הגרמנית DWD (Deutche Wetterdienst), המשדרת הודעות בתדרים 3855, 7880 ו-13882 KHz. ארגון נוסף שקל לקבל את הפקסים שלו הוא המרכז הבריטי המשותף למטאורולוגיה ואוקיאנוגרפיה, הם משדרים אותות בתדרים 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 ו-18261 KHz.

כדי לקבל אותות HF פקס, עליך להשתמש במצב מקלט USB, ניתן להשתמש ב-MultiPSK לפענוח. תוצאת הקבלה באמצעות מקלט websdr מוצגת באיור:

התמונה הזו צולמה ממש בזמן כתיבת הטקסט. אגב, ניתן לראות שהקווים האנכיים זזו - הפרוטוקול הוא אנלוגי, ודיוק הסנכרון הוא קריטי כאן, אפילו עיכובים קטנים בשמע גורמים לתזוזות תמונה. בעת שימוש במקלט "אמיתי", השפעה זו לא תתרחש.

כמובן, כמו במקרה של טלטייפ מזג האוויר, אף אחד בספינות לא מפענח פקסים באמצעות מחשב - יש מקלטים מיוחדים (תמונה לדוגמא מתחילת המאמר) שעושים את כל העבודה באופן אוטומטי.

סטנאג 4285

הבה נבחן כעת תקן מודרני יותר להעברת נתונים על גלים קצרים - מודם Stanag 4285. פורמט זה פותח עבור נאט"ו, וקיים בגרסאות שונות. הוא מבוסס על אפנון פאזה, פרמטרי האות יכולים להשתנות, כפי שניתן לראות מהטבלה, המהירות יכולה לנוע בין 75 ל-2400 סיביות לשנייה. זה אולי לא נראה כמו הרבה, אבל בהתחשב באמצעי השידור - גלים קצרים, עם דהייה והפרעות שלהם, זו תוצאה טובה למדי.

תוכנית MultiPSK יכולה לפענח STANAG, אבל ב-95% מהמקרים תוצאת הפענוח תהיה רק ​​"זבל" - הפורמט עצמו מספק רק פרוטוקול bitwise ברמה נמוכה, והנתונים עצמם יכולים להיות מוצפנים או להיות בעלי סוג משלו. פוּרמָט. עם זאת, חלק מהאותות ניתנים לפענוח, למשל, ההקלטה למטה בתדר של 8453 KHz. לא הצלחתי לפענח שום אות דרך מקלט websdr; ככל הנראה, השידור המקוון עדיין מפר את מבנה הנתונים. המעוניינים יכולים להוריד את הקובץ מהמקלט האמיתי באמצעות הקישור cloud.mail.ru/public/JRZs/gH581X71s. תוצאות הפענוח של MultiPSK מוצגות בצילום המסך למטה. כפי שניתן לראות, מהירות ההקלטה הזו היא 600bps, ככל הנראה קובץ טקסט מועבר כתוכן.

מעניין שכפי שאתה יכול לראות בפנורמה, יש הרבה אותות כאלה באוויר:

כמובן, ייתכן שלא כולם שייכים ל-STANAG – ישנם פרוטוקולים נוספים המבוססים על עקרונות דומים. לדוגמה, אנו יכולים לתת ניתוח של האות מודם Thales HF.

כמו עם האותות האחרים שנדונו, מכשירים מיוחדים משמשים לקליטה ולשידור בפועל. לדוגמה, עבור המודם המוצג בתמונה NSGDatacom 4539 המהירות המוצהרת היא בין 75 ל-9600bps עם רוחב פס של אות של 3KHz.

המהירות של 9600, כמובן, לא מאוד מרשימה, אבל בהתחשב בכך שאפשר להעביר אותות אפילו מהג'ונגל או מספינה באוקיינוס, ובלי לשלם שום דבר על תעבורה למפעילת הטלקום, זה לא כל כך נורא.

אגב, בואו נסתכל מקרוב על הפנורמה למעלה. בצד שמאל אנחנו רואים...נכון, קוד מורס ישן וטוב. אז בואו נעבור לאות הבא.

קוד מורס (CW)

בתדר של 8423 KHz אנחנו שומעים בדיוק את זה. אומנות שמיעת קוד מורס עכשיו כמעט אבדה, אז נשתמש ב-MultiPSK (עם זאת, היא מפענחת כך-כך, תוכנית CW Skimmer עושה עבודה הרבה יותר טובה).

כפי שאתה יכול לראות, הטקסט החוזר DE SVO מועבר, אם אתה מאמין אתר radioscanner, התחנה ממוקמת ביוון.

כמובן, אותות כאלה הם מעטים ורחוקים, אבל הם עדיין קיימים. כדוגמה, אנו יכולים לצטט תחנה ארוכת טווח על 4331 KHz, המשדרת אותות חוזרים "VVV DE E4X4XZ". כפי שמציעה גוגל, התחנה שייכת לחיל הים הישראלי. האם יש משהו אחר שמועבר בתדר הזה? התשובה אינה ידועה, המתעניינים יכולים להקשיב ולבדוק בעצמם.

הבאזר (UVB-76)

מצעד הלהיטים שלנו מסתיים עם כנראה האות המפורסם ביותר - ידוע הן ברוסיה והן בחו"ל, אות בתדר של 4625 KHz.

האות משמש להודיע ​​לחיילים, והוא מורכב מצפצופים חוזרים, שביניהם משודרים לפעמים ביטויי קוד מלוח הקוד (מילים מופשטות כמו "CROLIST" או "BRAMIRKA"). חלק כותבים שראו מקלטים כאלה במשרדי רישום וגיוס צבאיים, אחרים אומרים שזה חלק ממערכת "יד מתה", באופן כללי, האות הוא מכה לאוהבי סטאלקר, תיאוריות קונספירציה, המלחמה הקרה וכדומה. . המעוניינים יכולים להקליד "UVB-76" בחיפוש, ואני בטוחה שמובטחת קריאה משעשעת לערב (עם זאת, לא כדאי להתייחס לכל מה שנכתב ברצינות). יחד עם זאת, המערכת מעניינת למדי, לפחות כי היא עדיין עובדת מאז המלחמה הקרה, למרות שקשה לומר אם מישהו צריך אותה כעת.

השלמה

רשימה זו רחוקה מלהיות מלאה. בעזרת מקלט רדיו ניתן לשמוע (או יותר נכון לראות) אותות תקשורת עם צוללות, מכ"מים מעל האופק, אותות דילוג בתדר המשתנים במהירות ועוד ועוד.

לדוגמה, הנה תמונה שצולמה עכשיו בתדר של 8 מגה-הרץ; עליה אפשר לספור לפחות 5 אותות מסוגים שונים.

מה הם לרוב לא ידוע, לפחות לא הכל ניתן למצוא במקורות פתוחים (למרות שיש אתרים כגון www.sigidwiki.com/wiki/Signal_Identification_Guide и www.radioscanner.ru/base). חקר אותות כאלה הוא די מעניין הן מנקודת מבט של מתמטיקה, תכנות ו-DSP, והן פשוט כדרך ללמוד משהו חדש על העולם שסביבנו.

מעניין גם שלמרות התפתחות האינטרנט והתקשורת, הרדיו לא רק שלא מאבד קרקע, אלא אולי אפילו להיפך - היכולת להעביר נתונים ישירות מהשולח לנמען, ללא צנזורה, בקרת תעבורה ומעקב אחר מנות, עשוי להפוך (אם כי נקווה שעדיין לא יהפוך) לרלוונטי שוב...

מקור: www.habr.com