Hallo Habr.
We leven inmiddels in de 21e eeuw, en het lijkt erop dat gegevens in HD-kwaliteit zelfs naar Mars kunnen worden verzonden. Toch zijn er nog steeds veel interessante apparaten actief op de radiogolven en kunnen we tal van fascinerende signalen horen.
Het is uiteraard onmogelijk om ze allemaal te bekijken, laten we proberen de meest interessante signalen te selecteren die we zelf met een computer kunnen ontvangen en decoderen. Voor het ontvangen van signalen maken we gebruik van een Nederlandse online ontvanger. , de MultiPSK-decoder en het programma Virtual Audio Cable.
Voor gemak zullen we de signalen in oplopende volgorde van frequentie presenteren. Ik zal geen omroepstations bespreken, dat is saai en banaal; wie China Radio in AM wil luisteren, kan dat zelf doen. Laten we overgaan naar interessantere signalen.
Nauwkeurigheidssignalen
Op een frequentie van 77,5 kHz (lange golf) worden nauwkeurigheidssignalen uitgezonden door het Duitse station DCF77. Hierover was al eerder , dus ik zal kort herhalen dat dit een eenvoudig gestructureerd signaal in amplitude modulatie is — verschillende duurcodeert '1' en '0', waardoor in één minuut een 58-bits code wordt ontvangen.
130-140 kHz — telemetrie van elektriciteitsnetten
Op deze frequenties, als we de , worden signalen voor het beheer van elektriciteitsnetten in Duitsland uitgezonden.
Het signaal is vrij sterk, en volgens berichten kan het zelfs in Australië worden ontvangen. Je kunt het decoderen in MultiPSK als je de parameters instelt zoals op de screenshot.
Aan de uitgang krijgen we datapakketten, de structuur ervan is uiteraard onbekend; geïnteresseerden kunnen zelf experimenteren en analyseren in hun vrije tijd. Technisch gezien is het signaal heel eenvoudig; de methode wordt FSK (Frequency Shift Keying) genoemd, en houdt in dat een bitreeks wordt gevormd door de overdrachtsfrequentie te wijzigen. Ditzelfde signaal, in de vorm van een spectrum — de bits kunnen zelfs handmatig worden geteld.
Meteorologisch teletekst
Op de bovenstaande spectrum, heel dichtbij, is er een ander signaal op 147 kHz. Dit is (ook Duitse) station DWD (Deutscher Wetterdienst), dat weersberichten voor schepen uitzendt. Naast deze frequentie worden signalen ook uitgezonden op 11039 en 14467 kHz.
Het resultaat van decodering is weergegeven op de screenshot.
Het principe van telexcodering is hetzelfde als FSK, hierbij is de codering van tekst interessant. Het is 5-bits, met behulp van , en heeft een geschiedenis van bijna 100 jaar.
Een vergelijkbare code werd ook gebruikt op perforatiefilm, en telexen worden al sinds de jaren 60 van de vorige eeuw verzonden. Zoals te zien is, werken ze nog steeds. Uiteraard wordt het signaal op een echt schip niet gedecodeerd met behulp van een computer - er zijn speciale ontvangers die het signaal vastleggen en op het scherm weergeven.
Kortom, zelfs met de aanwezigheid van satellietverbindingen en internet blijft gegevensoverdracht op deze manier een eenvoudige, betrouwbare en goedkope methode. Hoewel het natuurlijk mogelijk is dat deze systemen op een dag ook in de geschiedenis zullen verdwijnen en volledig vervangen zullen worden door digitale diensten. Dus voor degenen die een dergelijk signaal willen ontvangen, is het beter om niet te lang te wachten.
Meteorofax
Een andere legacy-signaal met bijna net zo'n lange geschiedenis. Bij dit signaal wordt beeld verzonden in analoge vorm met een snelheid van 120 lijnen per minuut (er zijn ook andere waarden, zoals 60 of 240 LPM), voor het coderen van helderheid wordt frequentiemodulatie gebruikt - de helderheid van elk punt in het beeld is proportioneel aan de verandering in frequentie. Dit eenvoudige schema maakte het mogelijk om beelden over te dragen in de tijd dat de meeste mensen nog nooit van 'digitale signalen' hadden gehoord.
Populair in de Europese regio en gemakkelijk te ontvangen is de reeds genoemde Duitse zender DWD (Deutsche Wetterdienst), die berichten verzendt op frequenties van 3855, 7880 en 13882 kHz. Een andere organisatie waarvan faxen gemakkelijk kunnen worden ontvangen is het Britse Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, dat signalen verzendt op frequenties van 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 en 18261 kHz.
Om HF Fax-signalen te ontvangen, moet je de USB-ontvangerstand gebruiken, voor decodering kan MultiPSK worden gebruikt. Het resultaat van de ontvangst via een websdr-ontvanger is te zien op de afbeelding:
Deze afbeelding is ontvangen terwijl de tekst werd geschreven. Het is trouwens te zien dat de verticale lijnen verschoven zijn - het protocol is analoog, en de nauwkeurigheid van synchronisatie is hier kritisch; zelfs kleine vertragingen in het geluid veroorzaken een verschuiving van het beeld. Bij gebruik van een 'echte' ontvanger zal dit effect niet optreden.
Natuurlijk, net als bij de meteorologische teletype, decodeert niemand aan boord faxen met behulp van een computer — er zijn gespecialiseerde ontvangers (voorbeeld afbeelding aan het begin van het artikel) die het werk automatisch doen.
STANAG 4285
Laten we nu naar de modernere standaard voor gegevensoverdracht op korte golven kijken — de STANAG 4285-modem. Dit formaat is ontwikkeld voor de NAVO en bestaat in verschillende varianten. Het is gebaseerd op fasemodulatie, de parameters van het signaal kunnen variëren, zoals te zien is in de tabel, en de snelheid kan variëren van 75 tot 2400 bit/s. Dit lijkt misschien niet veel, maar gezien de overdrachtsomgeving — korte golven, met hun onderbrekingen en storingen, is dit een behoorlijk goed resultaat.
Het programma MultiPSK kan STANAG decoderen, maar in 95% van de gevallen is het resultaat van decodering slechts 'rommel' — het formaat biedt slechts een bitniveau protocol en de gegevens zelf kunnen versleuteld of een eigen formaat hebben. Sommige signalen kunnen echter worden gedecodeerd, bijvoorbeeld de weergegeven opname op een frequentie van 8453 kHz. Het is me niet gelukt om ook maar een signaal via een websdr-ontvanger te decoderen, blijkbaar verstoort de online overdracht de datastructuur. Geïnteresseerden kunnen het bestand van een echte ontvanger downloaden via de link . De decodering resultaten in MultiPSK zijn weergegeven op de screenshot hieronder. Zoals te zien is, bedraagt de snelheid voor deze opname 600 bps, en het lijkt erop dat een tekstbestand wordt verzonden.
Het is interessant dat, zoals te zien is op de panorama, er werkelijk veel van zulke signalen in de lucht zijn:
Natuurlijk zijn niet alle signalen die in de lucht zijn STANAG — er zijn ook andere protocollen die op soortgelijke principes zijn gebaseerd. Bijvoorbeeld, we kunnen de analyse van het signaal .
Zoals in het geval van andere onderzochte signalen, worden er gespecialiseerde apparaten gebruikt voor de werkelijke ontvangst en overdracht. Bijvoorbeeld voor de modem die op de foto is weergegeven is een snelheid van 75 tot 9600 bps opgegeven met een signaalbandbreedte van 3 kHz.
Een snelheid van 9600 klinkt misschien niet erg indrukwekkend, maar gezien het feit dat signalen zelfs vanuit de jungle of van een schip in de oceaan kunnen worden verzonden, zonder dat er kosten voor dataverkeer aan de telecomoperator hoeven te worden betaald, is dat niet zo slecht.
Laten we eens beter naar het panorama hierboven kijken. Aan de linkerkant zien we… juist, de oude vertrouwde morsecode. Laten we doorgaan met het volgende signaal.
Morsecode (CW)
Op de frequentie 8423 kHz horen we precies dat. De kunst van het gehoor voor morsecode is tegenwoordig bijna verloren gegaan, daarom maken we gebruik van MultiPSK (hoewel het niet geweldig decodeert, doet het programma CW Skimmer dat veel beter).
Zoals te zien is, wordt de herhalende tekst DE SVO verzonden, als we geloven , het station is gelegen in Griekenland.
Natuurlijk zijn er tegenwoordig nog maar weinig van zulke signalen, maar ze bestaan nog. Een voorbeeld is een al lang actieve zender op 4331 kHz die herhalende signalen 'VVV DE E4X4XZ' verzendt. Zoals Google aangeeft, behoort het station toe aan de Israëlische marine. Wordt er op deze frequentie nog iets anders verzonden? Het antwoord is onbekend, geïnteresseerden kunnen zelf luisteren en het zelf controleren.
De Buzzer (УВБ-76)
De afsluiter van onze top is waarschijnlijk het meest bekende signaal — bekend in Rusland en daarbuiten, op de frequentie 4625 kHz.
Het signaal wordt gebruikt om troepen te waarschuwen en bestaat uit herhalende piepjes, waartussen soms codeteksten uit een codeboek worden verzonden (abstracte woorden als 'КРОЛИСТ' of 'БРАМИРКА'). Sommigen zeggen dat ze zulke ontvangers in militaire kantoren hebben gezien, anderen beweren dat dit deel uitmaakt van het 'dode-hand'-systeem, kortom, het signaal is een Mekka voor liefhebbers van Stalker, samenzweringstheorieën, de 'koude oorlog' en noem maar op. Geïnteresseerden kunnen 'УВБ-76' in de zoekmachine invoeren, en ik ben er zeker van dat er interessante lectuur voor de avond gegarandeerd is (al moet je niet alles wat geschreven is te serieus nemen). Tegelijkertijd is het systeem vrij interessant, in ieder geval omdat het nog steeds werkt sinds de 'koude oorlog', hoewel het moeilijk te zeggen is of iemand dat nu echt nodig heeft.
Afsluiting
Deze lijst is verre van compleet. Met een radioontvanger kun je ook (in feite zien) signalen van onderzeeboten, horizonradars, en snel wisselende frequentiehoppende signalen horen, en nog veel meer.
Hier is een voorbeeldafbeelding, gemaakt op dit moment op de frequentie 8 MHz, waarop je minimaal 5 signalen van verschillende soorten kunt tellen.
Wat ze zijn, is vaak onbekend; in ieder geval is het in openbare bronnen moeilijk om alles te vinden (hoewel er zulke websites zijn als en ). Het bestuderen van dergelijke signalen is zowel interessant vanuit wiskundig, programmeer- en operationeel perspectief, als gewoon als een manier om meer te leren over de wereld om ons heen.
Het is ook interessant dat ondanks de ontwikkeling van internet en communicatie, radio niet alleen zijn positie behoudt, maar zelfs opnieuw relevant kan worden — de mogelijkheid om gegevens rechtstreeks van zender naar ontvanger over te brengen, zonder censuur, verkeerscontrole en pakkettracking, kan (hoewel we hopen dat dit niet zo zal zijn) weer actueel worden…
Bron: habr.com
