Hé Habr.
Het is al de 21e eeuw en het lijkt erop dat gegevens zelfs in HD-kwaliteit naar Mars kunnen worden verzonden. Er zijn echter nog steeds veel interessante apparaten op de radio actief en er zijn veel interessante signalen te horen.
Het is natuurlijk onrealistisch om ze allemaal te overwegen; laten we proberen de interessantste te kiezen, die onafhankelijk kunnen worden ontvangen en gedecodeerd met behulp van een computer. Voor het ontvangen van signalen maken wij gebruik van een Nederlandse online ontvanger , MultiPSK-decoder en Virtual Audio Cable-programma.
Voor het gemak van overweging zullen we de signalen in toenemende frequentie presenteren. Ik zal geen rekening houden met omroepstations, het is saai en banaal; iedereen kan in zijn eentje naar Radio China op AM luisteren. En we gaan verder met interessantere signalen.
Nauwkeurige tijdsignalen
Met een frequentie van 77.5 KHz (langegolfbereik) worden nauwkeurige tijdsignalen uitgezonden door de Duitse zender DCF77. Ben er al mee bezig geweest , dus we kunnen slechts kort herhalen dat dit een eenvoudig amplitudemodulatiesignaal in structuur is - "1" en "0" zijn gecodeerd met verschillende duur, met als gevolg dat binnen één minuut een 58-bits code wordt ontvangen.
130-140 KHz - telemetrie van elektrische netwerken
Op deze frequenties, volgens worden besturingssignalen voor de Duitse elektriciteitsnetten verzonden.
Het signaal is behoorlijk sterk en wordt volgens beoordelingen zelfs in Australië ontvangen. U kunt het in MultiPSK decoderen als u de parameters instelt zoals weergegeven in de schermafbeelding.
Aan de uitgang zullen we datapakketten ontvangen, hun structuur is uiteraard onbekend; degenen die dat willen kunnen op hun gemak experimenteren en analyseren. Technisch gezien is het signaal zelf heel eenvoudig, de methode heet FSK (Frequency Shift Keying) en bestaat uit het vormen van een bitreeks door de transmissiefrequentie te veranderen. Hetzelfde signaal, in de vorm van een spectrum - de bits kunnen zelfs handmatig worden geteld.
Weer-teletype
Op het spectrum hierboven is heel dichtbij, op een frequentie van 147 kHz, nog een signaal zichtbaar. Dit is een (eveneens Duits) DWD (Deutscher Wetterdienst) station dat weerberichten voor schepen verzorgt. Naast deze frequentie worden er ook signalen uitgezonden op 11039 en 14467 KHz.
Het decoderingsresultaat wordt weergegeven in de schermafbeelding.
Het teletype-coderingsprincipe is hetzelfde, FSK, de interesse hier is tekstcodering. Het is 5-bit, gebruikt , en heeft bijna 100 jaar geschiedenis.
Het lijkt erop dat een soortgelijke code werd gebruikt op geperforeerde papieren banden, maar sinds de jaren zestig worden weertelefonies ergens verzonden, en zoals je kunt zien, werken ze nog steeds. Op een echt schip wordt het signaal natuurlijk niet gedecodeerd met behulp van een computer - er zijn speciale ontvangers die het signaal opnemen en op het scherm weergeven.
Over het algemeen is het verzenden van gegevens op deze manier, zelfs met de beschikbaarheid van satellietcommunicatie en internet, nog steeds een eenvoudig, betrouwbaar en goedkoop middel. Al mag uiteraard worden aangenomen dat deze systemen ooit geschiedenis zullen worden en zullen worden vervangen door volledig digitale diensten. Degenen die een dergelijk signaal willen ontvangen, moeten het dus niet te veel uitstellen.
Meteofax
Nog een erfenissignaal met bijna dezelfde lange geschiedenis. In dit signaal wordt het beeld verzonden analoge vorm bij een snelheid van 120 lijnen per minuut (er zijn andere waarden, bijvoorbeeld 60 of 240 LPM), wordt frequentiemodulatie gebruikt om de helderheid te coderen - de helderheid van elk beeldpunt is evenredig met de verandering in frequentie. Zo'n eenvoudig schema maakte het mogelijk om beelden uit te zenden in de tijd dat nog maar weinig mensen van “digitale signalen” hadden gehoord.
Populair in het Europese deel en gemakkelijk te ontvangen is de reeds genoemde Duitse zender DWD (Deutche Wetterdienst), die berichten uitzendt op de frequenties 3855, 7880 en 13882 KHz. Een andere organisatie waarvan de faxen gemakkelijk te ontvangen zijn, is het Britse Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre, zij zenden signalen uit op de frequenties 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 en 18261 KHz.
Om HF-faxsignalen te ontvangen, moet u de USB-ontvangermodus gebruiken. MultiPSK kan worden gebruikt voor decodering. Het resultaat van de ontvangst via de websdr-ontvanger is weergegeven in de figuur:
Deze foto is genomen tijdens het schrijven van de tekst. Overigens is te zien dat de verticale lijnen zijn verplaatst - het protocol is analoog en de nauwkeurigheid van de synchronisatie is hier van cruciaal belang, zelfs kleine audiovertragingen veroorzaken beeldverschuivingen. Bij gebruik van een “echte” ontvanger zal dit effect niet optreden.
Natuurlijk, zoals in het geval van de weertelefonie, decodeert niemand op schepen faxen met behulp van een computer - er zijn gespecialiseerde ontvangers (voorbeeldafbeelding uit het begin van het artikel) die al het werk automatisch doen.
STANAG 4285
Laten we nu eens kijken naar een modernere standaard voor datatransmissie op korte golven: de Stanag 4285-modem. Dit formaat is ontwikkeld voor de NAVO en bestaat in verschillende versies. Het is gebaseerd op fasemodulatie, de signaalparameters kunnen variëren, zoals uit de tabel blijkt, de snelheid kan variëren van 75 tot 2400 bit/s. Dit lijkt misschien niet veel, maar gezien het transmissiemedium – korte golven, met hun vervaging en interferentie, is dit een behoorlijk goed resultaat.
Het MultiPSK-programma kan STANAG decoderen, maar in 95% van de gevallen zal het resultaat van de decodering slechts "rommel" zijn - het formaat zelf biedt slechts een bitgewijs protocol op laag niveau en de gegevens zelf kunnen worden gecodeerd of een eigen soort hebben formaat. Sommige signalen kunnen echter worden gedecodeerd, bijvoorbeeld onderstaande opname met een frequentie van 8453 KHz. Ik kon geen enkel signaal via de websdr-ontvanger decoderen; blijkbaar schendt de online transmissie nog steeds de datastructuur. Geïnteresseerden kunnen het bestand via de link downloaden van de echte ontvanger . De MultiPSK-decoderingsresultaten worden weergegeven in de onderstaande schermafbeelding. Zoals je kunt zien is de snelheid voor deze opname 600bps, blijkbaar wordt er een tekstbestand als inhoud verzonden.
Het is interessant dat, zoals je in het panorama kunt zien, er eigenlijk veel van dergelijke signalen in de lucht zijn:
Natuurlijk behoren ze niet allemaal tot STANAG - er zijn andere protocollen die op vergelijkbare principes zijn gebaseerd. We kunnen bijvoorbeeld een analyse van het signaal geven .
Net als bij de andere besproken signalen worden voor de daadwerkelijke ontvangst en verzending gespecialiseerde apparaten gebruikt. Bijvoorbeeld voor het modem dat op de foto staat De aangegeven snelheid is van 75 tot 9600bps met een signaalbandbreedte van 3KHz.
De snelheid van 9600 is natuurlijk niet erg indrukwekkend, maar gezien het feit dat signalen zelfs vanuit de jungle of vanaf een schip in de oceaan kunnen worden verzonden, en zonder iets te betalen voor verkeer aan de telecomoperator, is dit niet zo erg.
Laten we trouwens het bovenstaande panorama eens nader bekijken. Aan de linkerkant zien we...dat klopt, de goede oude morsecode. Laten we dus verder gaan met het volgende signaal.
Morsecode (CW)
Op een frequentie van 8423 KHz horen we precies dit. De kunst van het horen van morsecode is nu bijna verloren, dus we zullen MultiPSK gebruiken (het decodeert echter zo-zo, het CW Skimmer-programma doet het veel beter).
Zoals u kunt zien, wordt de herhaalde tekst DE SVO verzonden, als u gelooft , het station bevindt zich in Griekenland.
Natuurlijk zijn dergelijke signalen zeldzaam, maar ze bestaan nog steeds. Als voorbeeld kunnen we een langlopend station op 4331 KHz noemen, dat herhalende signalen “VVV DE E4X4XZ” uitzendt. Zoals Google suggereert, is het station eigendom van de Israëlische marine. Wordt er nog iets anders uitgezonden op deze frequentie? Het antwoord is onbekend; geïnteresseerden kunnen luisteren en het zelf controleren.
De zoemer (UVB-76)
Onze hitparade eindigt met waarschijnlijk het bekendste signaal - bekend zowel in Rusland als in het buitenland, een signaal met een frequentie van 4625 KHz.
Het signaal wordt gebruikt om troepen op de hoogte te stellen en bestaat uit herhaalde pieptonen, waartussen soms codezinnen van het codepad worden verzonden (abstracte woorden als “CROLIST” of “BRAMIRKA”). Sommigen schrijven dat ze dergelijke ontvangers hebben gezien in militaire registratie- en rekruteringskantoren, anderen zeggen dat dit deel uitmaakt van het 'dode hand'-systeem, in het algemeen is het signaal een mekka voor liefhebbers van Stalker, complottheorieën, de Koude Oorlog enzovoort . Geïnteresseerden kunnen ‘UVB-76’ intypen in de zoekopdracht, en ik ben er zeker van dat een leuke leeservaring voor de avond gegarandeerd is (je moet echter niet alles wat geschreven is serieus nemen). Tegelijkertijd is het systeem behoorlijk interessant, althans omdat het sinds de Koude Oorlog nog steeds werkt, al is het moeilijk te zeggen of iemand het nu nodig heeft.
Voltooiing
Deze lijst is verre van compleet. Met behulp van een radio-ontvanger kun je communicatiesignalen horen (of beter gezegd zien) met onderzeeërs, radars over de horizon, snel veranderende frequentie-hopping-signalen en nog veel meer.
Hier is bijvoorbeeld een foto die nu is gemaakt met een frequentie van 8 MHz, waarop je minimaal 5 signalen van verschillende typen kunt tellen.
Welke dat zijn is vaak onbekend, althans niet alles is in open bronnen te vinden (al zijn er wel sites als и ). De studie van dergelijke signalen is behoorlijk interessant, zowel vanuit het oogpunt van wiskunde, programmeren en DSP, als simpelweg als een manier om iets nieuws te leren over de wereld om ons heen.
Het is ook interessant dat radio, ondanks de ontwikkeling van internet en communicatie, niet alleen geen terrein verliest, maar misschien zelfs omgekeerd: het vermogen om gegevens rechtstreeks van de afzender naar de ontvanger te verzenden, zonder censuur, verkeerscontrole en pakkettracering, kan (hoewel laten we hopen dat dat nog steeds niet wordt) weer relevant worden...
Bron: www.habr.com