Хөөе Хабр!
Одоогийн байдлаар нэг талаас сониуч, сонирхолтой харилцаа холбооны стандартууд байдаггүй, нөгөө талаас тэдгээрийн тайлбар нь PDF форматаар 500 хуудас авдаггүй. Шифрийг тайлахад хялбар ийм дохио бол агаарын навигацид хэрэглэгддэг VHF Omni-directional Radio Beacon (VOR) дохио юм.
VOR Beacon (c) wikimedia.org
Нэгдүгээрт, уншигчдад зориулсан асуулт: бүх чиглэлтэй хүлээн авагч антен ашиглан чиглэлийг тодорхойлохын тулд дохиог хэрхэн яаж үүсгэх вэ? Хариулт нь захын доор байна.
Ерөнхий мэдээлэл
систем (VOR) нь өнгөрсөн зууны 50-аад оноос хойш агаарын навигацид ашиглагдаж ирсэн бөгөөд 100-200 МГц-ийн VHF давтамжийн мужид ажилладаг харьцангуй богино зайн радио дохиололоос (108-117 км) бүрддэг. Одоо, гигагерцийн эрин үед ийм давтамжтай холбоотой маш өндөр давтамжийн нэр нь инээдтэй сонсогдож байгаа бөгөөд өөрөө ярьдаг. нас энэ стандарт, гэхдээ дашрамд хэлэхэд гэрэлт цамхагууд ажиллаж байна , 400-900 кГц дунд долгионы мужид ажилладаг.
Нисэх онгоцонд чиглэлтэй антенн байрлуулах нь бүтцийн хувьд тохиромжгүй тул дохионы дохионы чиг хандлагын талаархи мэдээллийг хэрхэн кодлох вэ гэдэг асуудал гарч ирэв. "Хуруун дээр" ажиллах зарчмыг дараах байдлаар тайлбарлаж болно. Бидэнд ногоон гэрлийн нарийхан цацрагийг илгээдэг энгийн гэрэлт цамхаг байна гэж төсөөлөөд үз дээ, түүний гэрэл минутанд 1 удаа эргэдэг. Мэдээжийн хэрэг, бид нэг минутанд нэг удаа гэрлийн гялбааг харах болно, гэхдээ нэг ийм гэрэл нь тийм ч их мэдээлэл авч чадахгүй. Гэрэлт цамхаг дээр хоёр дахь нэгийг нэмье чиглэлгүй гэрэлт цамхагийн туяа хойд зүг рүү "дамрах" үед анивчдаг улаан чийдэн. Учир нь Гялалзах хугацаа ба гэрлийн координатууд мэдэгдэж байгаа тул улаан ба ногоон анивчсаны хоорондох саатлыг тооцоолсноор хойд зүгт азимутыг олж мэдэх боломжтой. Энэ бол энгийн. Энэ нь ижил зүйл хийх хэвээр байна, гэхдээ радио ашиглах. Үүнийг үе шатуудыг өөрчлөх замаар шийдсэн. Дамжуулахын тулд хоёр дохиог ашигладаг: эхний үе шат нь тогтмол (лавлагаа), хоёр дахь (хувьсах) фаз нь цацрагийн чиглэлээс хамааран нарийн төвөгтэй байдлаар өөрчлөгддөг - өнцөг бүр өөрийн гэсэн фазын шилжилттэй байдаг. Тиймээс хүлээн авагч бүр гэрэлт цамхаг хүртэлх азимуттай пропорциональ "өөрийн" фазын шилжилттэй дохио хүлээн авах болно. "Орон зайн модуляц" технологийг тусгай антен (Alford Loop, KDPV-г үзнэ үү) болон тусгай, нэлээд төвөгтэй модуляц ашиглан гүйцэтгэдэг. Энэ нь үнэндээ энэ нийтлэлийн сэдэв юм.
Бидэнд 50-аад оноос хойш ажиллаж байгаа, Морзын кодоор ердийн AM модуляцаар дохио дамжуулдаг ердийн хуучин гэрэлт цамхаг байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Магадгүй, нэгэн цагт залуур эдгээр дохиог чихэвчээр сонсож, газрын зураг дээр захирагч, луужингаар чиглэлийг тэмдэглэж байсан байх. Бид дохионд шинэ функцүүдийг нэмэхийг хүсч байгаа боловч хуучин функцтэй нийцтэй байдлыг "эвдүүлэхгүй" байх ёстой. Сэдэв танил, шинэ зүйл биш ... Үүнийг дараах байдлаар хийсэн - AM дохионд жишиг фазын дохионы үүргийг гүйцэтгэдэг нам давтамжийн 30 Гц ая, давтамжаар кодлогдсон өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг нэмэгдсэн. хувьсах фазын дохиог дамжуулах 9.96 кГц давтамжтай модуляц. Хоёр дохиог сонгож, үе шатуудыг харьцуулснаар бид 0-ээс 360 градусын хүссэн өнцгийг олж авдаг бөгөөд энэ нь хүссэн азимут юм. Үүний зэрэгцээ, энэ бүхэн нь гэрэлт цамхагийг "ердийн байдлаар" сонсоход саад болохгүй бөгөөд хуучин AM хүлээн авагчтай нийцтэй хэвээр байна.
Онолоос практик руу шилжье. SDR хүлээн авагчийг ажиллуулж, AM модуляц болон 12 KHz зурвасын өргөнийг сонгоцгооё. VOR дохионы давтамжийг онлайнаар хялбархан олох боломжтой. Спектр дээр дохио дараах байдлаар харагдаж байна.
Энэ тохиолдолд дохионы дохио нь 113.950 МГц давтамжтайгаар дамждаг. Төв хэсэгт та амархан танигдах далайцын модуляцийн шугам болон Морзын кодын дохиог харж болно (.- - ... AMS, Амстердам, Schiphol нисэх онгоцны буудал гэсэн үг). Тээвэрлэгчээс 9.6 кГц-ийн зайд хоёр оргил харагдах бөгөөд хоёр дахь дохиог дамжуулдаг.
Дохио WAV дээр бичээд (MP3 биш - алдагдалтай шахалт нь дохионы бүтцийг бүхэлд нь "үхэх" болно) GNU Radio дээр нээцгээе.
Код тайлах
1 алхам. Бүртгэгдсэн дохио бүхий файлыг нээж, эхний лавлагааны дохиог авахын тулд түүнд бага нэвтрүүлэх шүүлтүүр хэрэглэцгээе. GNU Радио графикийг зурагт үзүүлэв.
Үр дүн: 30 Гц давтамжтай бага давтамжийн дохио.
2 алхам: хувьсах фазын дохиог тайлах. Дээр дурдсанчлан, энэ нь 9.96 KHz давтамж дээр байрладаг тул бид үүнийг тэг давтамж руу шилжүүлж, FM демодулятор руу тэжээх хэрэгтэй.
GNU радио график:
Ингээд л асуудал шийдэгдлээ. Бид хоёр дохиог харж байгаа бөгөөд тэдгээрийн фазын зөрүү нь хүлээн авагчаас VOR гэрэлт цамхаг хүртэлх өнцгийг илтгэнэ.
Дохио нь нэлээд чимээ шуугиантай бөгөөд фазын зөрүүг эцэст нь тооцоолохын тулд нэмэлт шүүлтүүр хийх шаардлагатай байж болох ч зарчим нь тодорхой байна гэж найдаж байна. Фазын ялгаа хэрхэн тодорхойлогддогийг мартсан хүмүүст зориулж зураг :
Аз болоход та энэ бүгдийг гараар хийх шаардлагагүй: аль хэдийн байгаа Python дээр WAV файлуудаас VOR дохиог тайлах. Үнэндээ түүний судалгаа надад энэ сэдвийг судлах урам зориг өгсөн.
Сонирхсон хүмүүс програмыг консол дээр ажиллуулж, аль хэдийн бичигдсэн файлаас дууссан өнцгийг градусаар авах боломжтой.
Нисэхийн фэнүүд RTL-SDR болон Raspberry Pi ашиглан зөөврийн хүлээн авагчаа ч хийх боломжтой. Дашрамд хэлэхэд, "бодит" онгоцонд энэ үзүүлэлт дараах байдалтай харагдаж байна.
Зураг ©
дүгнэлт
"Өнгөрсөн зууны" ийм дохио нь дүн шинжилгээ хийхэд сонирхолтой байх нь гарцаагүй. Нэгдүгээрт, эдгээр нь маш энгийн, орчин үеийн DRM эсвэл ялангуяа GSM юм, үүнийг "хуруугаараа" тайлах боломжгүй болсон. Тэд хүлээн зөвшөөрөхөд нээлттэй бөгөөд түлхүүр, криптографгүй. Хоёрдугаарт, магадгүй ирээдүйд тэд түүх болж, хиймэл дагуулын навигаци, илүү орчин үеийн дижитал системээр солигдох болно. Гуравдугаарт, ийм стандартыг судлах нь өнгөрсөн зууны бусад хэлхээ, элементийн баазыг ашиглан асуудлыг хэрхэн шийдсэн тухай сонирхолтой техникийн болон түүхэн нарийн ширийн зүйлийг олж мэдэх боломжийг олгодог. Тиймээс хүлээн авагчийн эзэд ажиллаж байхдаа ийм дохиог хүлээн авахыг зөвлөж болно.
Ердийнх шигээ аз жаргалтай туршилтууд бүгдээрээ.
Эх сурвалж: www.habr.com