Hai Habr.
Ini sudah abad ke-21, dan nampaknya data boleh dihantar dalam kualiti HD walaupun ke Marikh. Walau bagaimanapun, masih terdapat banyak peranti menarik yang beroperasi di radio dan banyak isyarat menarik boleh didengari.
Sudah tentu, adalah tidak realistik untuk mempertimbangkan kesemuanya; mari cuba pilih yang paling menarik, yang boleh diterima dan dinyahkod secara bebas menggunakan komputer. Untuk menerima isyarat kami akan menggunakan penerima dalam talian Belanda , penyahkod MultiPSK dan program Kabel Audio Maya.
Untuk kemudahan pertimbangan, kami akan membentangkan isyarat dalam kekerapan yang semakin meningkat. Saya tidak akan menganggap stesen penyiaran, ia membosankan dan cetek; sesiapa sahaja boleh mendengar Radio China pada AM sendiri. Dan kita akan beralih kepada isyarat yang lebih menarik.
Isyarat masa yang tepat
Pada frekuensi 77.5 KHz (julat gelombang panjang), isyarat masa yang tepat dihantar dari stesen Jerman DCF77. Sudah pada mereka , jadi kami hanya boleh mengulangi secara ringkas bahawa ini adalah isyarat modulasi amplitud mudah dalam struktur - "1" dan "0" dikodkan dengan tempoh yang berbeza, akibatnya, kod 58-bit diterima dalam satu minit.
130-140KHz - telemetri rangkaian elektrik
Pada frekuensi ini, menurut , isyarat kawalan untuk grid kuasa Jerman dihantar.
Isyaratnya agak kuat, dan menurut ulasan, ia diterima walaupun di Australia. Anda boleh menyahkodnya dalam MultiPSK jika anda menetapkan parameter seperti yang ditunjukkan dalam tangkapan skrin.
Pada output kami akan menerima paket data, strukturnya, sudah tentu, tidak diketahui; mereka yang ingin boleh mencuba dan melakukan analisis pada masa lapang mereka. Secara teknikal, isyarat itu sendiri adalah sangat mudah, kaedah ini dipanggil FSK (Frequency Shift Keying) dan terdiri daripada membentuk jujukan sedikit dengan menukar frekuensi penghantaran. Isyarat yang sama, dalam bentuk spektrum - bit juga boleh dikira secara manual.
Teletaip cuaca
Pada spektrum di atas, sangat dekat, pada frekuensi 147 kHz, isyarat lain kelihatan. Ini ialah stesen DWD (Deutscher Wetterdienst) (juga Jerman) yang menyediakan laporan cuaca untuk kapal. Sebagai tambahan kepada frekuensi ini, isyarat juga dihantar pada 11039 dan 14467 KHz.
Hasil penyahkodan ditunjukkan dalam tangkapan skrin.
Prinsip pengekodan teletaip adalah sama, FSK, minat di sini ialah pengekodan teks. Ia adalah 5-bit, menggunakan , dan mempunyai hampir 100 tahun sejarah.
Nampaknya kod serupa telah digunakan pada pita kertas yang ditebuk, tetapi teletaip cuaca telah dihantar ke suatu tempat sejak tahun 60-an, dan seperti yang anda lihat, ia masih berfungsi. Sudah tentu, pada kapal sebenar isyarat tidak dinyahkodkan menggunakan komputer - terdapat penerima khas yang merakam isyarat dan memaparkannya pada skrin.
Secara umum, walaupun dengan adanya komunikasi satelit dan Internet, penghantaran data dengan cara ini masih merupakan cara yang mudah, boleh dipercayai dan murah. Walaupun, sudah tentu, boleh diandaikan bahawa suatu hari nanti sistem ini akan menjadi sejarah dan akan digantikan dengan perkhidmatan digital sepenuhnya. Jadi mereka yang ingin menerima isyarat sebegitu tidak seharusnya melengahkannya terlalu lama.
Meteofax
Satu lagi isyarat warisan dengan sejarah panjang yang hampir sama. Dalam isyarat ini, imej dihantar ke bentuk analog pada kelajuan 120 baris seminit (terdapat nilai lain, contohnya 60 atau 240 LPM), modulasi frekuensi digunakan untuk mengekod kecerahan - kecerahan setiap titik imej adalah berkadar dengan perubahan frekuensi. Skim mudah sedemikian memungkinkan untuk menghantar imej kembali pada zaman itu apabila beberapa orang telah mendengar tentang "isyarat digital".
Popular di bahagian Eropah dan mudah diterima ialah stesen Jerman DWD (Deutche Wetterdienst) yang telah disebutkan, menghantar mesej pada frekuensi 3855, 7880 dan 13882 KHz. Satu lagi organisasi yang faksnya mudah diterima ialah Pusat Meteorologi dan Oseanografi Operasi Bersama British, mereka menghantar isyarat pada frekuensi 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 dan 18261 KHz.
Untuk menerima isyarat Faks HF, anda perlu menggunakan mod penerima USB, MultiPSK boleh digunakan untuk penyahkodan. Hasil penerimaan melalui penerima websdr ditunjukkan dalam rajah:
Gambar ini diambil tepat semasa menulis teks. Dengan cara ini, dapat dilihat bahawa garis menegak telah bergerak - protokol adalah analog, dan ketepatan penyegerakan adalah kritikal di sini, walaupun kelewatan audio kecil menyebabkan peralihan imej. Apabila menggunakan penerima "sebenar", kesan ini tidak akan berlaku.
Sudah tentu, seperti dalam kes teletaip cuaca, tiada siapa di kapal menyahkod faks menggunakan komputer - terdapat penerima khusus (contoh gambar dari awal artikel) yang melakukan semua kerja secara automatik.
STANAG 4285
Sekarang mari kita pertimbangkan standard yang lebih moden untuk penghantaran data pada gelombang pendek - modem Stanag 4285. Format ini dibangunkan untuk NATO, dan wujud dalam pelbagai versi. Ia berdasarkan modulasi fasa, parameter isyarat boleh berbeza-beza, seperti yang dapat dilihat dari jadual, kelajuan boleh berkisar antara 75 hingga 2400 bit/s. Ini mungkin tidak kelihatan seperti banyak, tetapi memandangkan medium penghantaran - gelombang pendek, dengan pudar dan gangguannya, ini adalah hasil yang agak baik.
Program MultiPSK boleh menyahkod STANAG, tetapi dalam 95% kes, hasil penyahkodan hanya akan menjadi "sampah" - format itu sendiri hanya menyediakan protokol bitwise peringkat rendah, dan data itu sendiri boleh disulitkan atau mempunyai beberapa jenis sendiri. format. Walau bagaimanapun, beberapa isyarat boleh dinyahkod, contohnya, rakaman di bawah pada frekuensi 8453 KHz. Saya tidak dapat menyahkod sebarang isyarat melalui penerima websdr; nampaknya, penghantaran dalam talian masih melanggar struktur data. Mereka yang berminat boleh memuat turun fail dari penerima sebenar menggunakan pautan . Keputusan penyahkodan MultiPSK ditunjukkan dalam tangkapan skrin di bawah. Seperti yang anda lihat, kelajuan untuk rakaman ini ialah 600bps, nampaknya fail teks dihantar sebagai kandungan.
Sungguh menarik bahawa, seperti yang anda lihat dalam panorama, sebenarnya terdapat banyak isyarat sedemikian di udara:
Sudah tentu, tidak semua daripada mereka mungkin milik STANAG - terdapat protokol lain berdasarkan prinsip yang sama. Sebagai contoh, kita boleh memberikan analisis isyarat .
Seperti isyarat lain yang dibincangkan, peranti khusus digunakan untuk penerimaan dan penghantaran sebenar. Contohnya, untuk modem yang ditunjukkan dalam foto Kelajuan yang dinyatakan adalah dari 75 hingga 9600bps dengan lebar jalur isyarat 3KHz.
Kelajuan 9600, tentu saja, tidak begitu mengagumkan, tetapi memandangkan isyarat boleh dihantar walaupun dari hutan atau dari kapal di lautan, dan tanpa membayar apa-apa untuk lalu lintas kepada pengendali telekomunikasi, ini tidak begitu buruk.
By the way, mari kita lihat lebih dekat panorama di atas. Di sebelah kiri kita lihat...betul, kod Morse lama yang bagus. Jadi, mari kita beralih kepada isyarat seterusnya.
Kod Morse (CW)
Pada frekuensi 8423 KHz kita mendengar dengan tepat ini. Seni mendengar kod Morse kini hampir hilang, jadi kami akan menggunakan MultiPSK (namun, ia menyahkod begitu-begitu, program CW Skimmer melakukan kerja yang lebih baik).
Seperti yang anda lihat, teks berulang DE SVO dihantar, jika anda percaya , stesen ini terletak di Greece.
Sudah tentu, isyarat sedemikian adalah sedikit dan jauh antara, tetapi ia masih wujud. Sebagai contoh, kita boleh memetik stesen yang berjalan lama pada 4331 KHz, menghantar isyarat berulang "VVV DE E4X4XZ". Seperti yang dicadangkan oleh Google, stesen itu adalah milik Tentera Laut Israel. Adakah terdapat apa-apa lagi yang dihantar pada frekuensi ini? Jawapannya tidak diketahui; mereka yang berminat boleh mendengar dan menyemak sendiri.
Buzzer (UVB-76)
Perarakan pukulan kami berakhir dengan isyarat paling terkenal - terkenal di Rusia dan di luar negara, isyarat pada frekuensi 4625 KHz.
Isyarat digunakan untuk memberitahu tentera, dan terdiri daripada bip berulang, antara frasa kod daripada pad kod kadangkala dihantar (perkataan abstrak seperti "CROLIST" atau "BRAMIRKA"). Ada yang menulis bahawa mereka melihat penerima sedemikian di pejabat pendaftaran dan pendaftaran ketenteraan, yang lain mengatakan bahawa ini adalah sebahagian daripada sistem "tangan mati", secara umum, isyarat itu adalah kiblat untuk pencinta Stalker, teori konspirasi, Perang Dingin dan sebagainya. . Mereka yang berminat boleh menaip "UVB-76" dalam carian, dan saya pasti bacaan yang menghiburkan untuk malam itu dijamin (namun, anda tidak sepatutnya mengambil semua yang ditulis dengan serius). Pada masa yang sama, sistem ini agak menarik, sekurang-kurangnya kerana ia masih berfungsi sejak Perang Dingin, walaupun sukar untuk mengatakan sama ada sesiapa memerlukannya sekarang.
Siap
Senarai ini masih jauh dari lengkap. Dengan bantuan penerima radio, anda boleh mendengar (atau lebih tepatnya melihat) isyarat komunikasi dengan kapal selam, radar over-the-horizon, isyarat lompat frekuensi yang berubah dengan pantas dan banyak lagi.
Sebagai contoh, berikut ialah gambar yang diambil sekarang pada frekuensi 8 MHz; di atasnya anda boleh mengira sekurang-kurangnya 5 isyarat pelbagai jenis.
Apakah mereka sering tidak diketahui, sekurang-kurangnya tidak semuanya boleh didapati dalam sumber terbuka (walaupun terdapat laman web seperti ΠΈ ). Kajian tentang isyarat sedemikian agak menarik dari sudut pandangan matematik, pengaturcaraan dan DSP, dan hanya sebagai satu cara untuk mempelajari sesuatu yang baharu tentang dunia di sekeliling kita.
Ia juga menarik bahawa walaupun perkembangan Internet dan komunikasi, radio bukan sahaja tidak kehilangan tempat, tetapi mungkin juga sebaliknya - keupayaan untuk menghantar data terus dari pengirim kepada penerima, tanpa penapisan, kawalan lalu lintas dan penjejakan paket, mungkin menjadi (walaupun mari kita berharap bahawa masih tidak akan menjadi) relevan lagi...
Sumber: www.habr.com