Salut, Habr.
Este deja secolul XXI, iar părea că putem transmite date în calitate HD chiar și pe Marte. Totuși, în radio mai funcționează încă multe dispozitive interesante și putem auzi multe semnale fascinante.
Să le analizăm pe toate este, desigur, imposibil; să încercăm să alegem cele mai interesante, cele care pot fi primite și decodificate singuri cu ajutorul unui computer. Pentru a primi semnalele, vom folosi un receptor online olandez. , decodorul MultiPSK și programul Virtual Audio Cable.
Pentru comoditate, vom prezenta semnalele în ordine crescătoare a frecvenței. Nu voi analiza stațiile de radiodifuziune, deoarece sunt plictisitoare și banale; oricine poate asculta Radio China în AM. Să trecem la semnalele mai interesante.
Semnalele de timp exact
Pe frecvența de 77.5 kHz (banda de unde lungi) se transmit semnale de timp exact de la stația germană DCF77. Despre acestea a fost , așa că pot doar să repet pe scurt că este un semnal simplu ca structură, în modulare de amplitudine — difereți timpi codifică '1' și '0', astfel, într-o minut se primește un cod de 58 de biți.
130-140 kHz — telemetria rețelelor electrice
Pe aceste frecvențe, dacă ne credem , se transmit semnale de control pentru rețelele electrice din Germania.
Semnalul este suficient de puternic și, conform recenziilor, poate fi recepționat chiar și în Australia. Poate fi decodat în MultiPSK, dacă setăm parametrii așa cum este prezentat în captura de ecran.
La ieșire, vom obține pachete de date, structura lor fiind, desigur, necunoscută. Cei interesați pot experimenta și analiza în timpul liber. Din punct de vedere tehnic, semnalul este foarte simplu, metoda se numește FSK (Frequency Shift Keying) și constă în formarea unei secvențe de biți prin schimbarea frecvenței de transmisie. Același semnal, în formă spectrală — biții pot fi numărați chiar și manual.
Teletyper meteorologic
Pe spectrul de mai sus, foarte aproape, pe frecvența de 147 kHz se vede un alt semnal. Aceasta este stația DWD (Deutscher Wetterdienst) din Germania, care transmite rapoarte meteorologice pentru nave. Pe lângă această frecvență, semnalele sunt transmise și pe 11039 și 14467 kHz.
Rezultatul decodificării este prezentat în captura de ecran.
Principul de codare al telegraph-ului este similar cu FSK; interesul aici este codarea textului. Este un cod de 5 biți, realizat prin , și are o istorie de aproape 100 de ani.
Se pare că un cod similar a fost folosit și pe fasii de perforare, iar telegramele sunt trimise din anii '60, și, după cum se poate observa, funcționează și în prezent. Desigur, pe un vas real, semnalul nu este decodat cu ajutorul unui computer — există receptoare speciale care înregistrează semnalul și îl afișează pe ecran.
În general, chiar și având comunicații prin satelit și internet, transmiterea datelor în acest mod rămâne un mijloc simplu, de încredere și ieftin. Desigur, se poate presupune că, la un moment dat, aceste sisteme vor ieși din istorie și vor fi complet înlocuite de servicii digitale. Așadar, cei care doresc să primească un semnal de acest tip nu ar trebui să întârzie prea mult.
Meteofax
Un alt semnal legacy cu o istorie aproape la fel de îndelungată. În acest semnal, imaginea este transmisă în formă analogică cu o viteză de 120 de linii pe minut (există și alte valori, de exemplu, 60 sau 240 LPM), pentru codarea luminozității se folosește modularea de frecvență — luminozitatea fiecărei puncte din imagine este proporțională cu schimbarea frecvenței. Această schemă simplă a permis transmiterea imaginilor și în acele vremuri când puțini auziseră de „semnale digitale”.
O stație populară în partea europeană, convenabilă pentru recepție, este deja menționata stație germană DWD (Deutche Wetterdienst), care transmite mesaje pe frecvențele 3855, 7880 și 13882 KHz. O altă organizație, ai cărei faxi pot fi ușor recepționați, este Joint Operational Meteorology and Oceanography Centre din Marea Britanie, care transmit semnale pe frecvențele 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 și 18261 KHz.
Pentru a recepționa semnalele HF Fax, trebuie să folosiți modul de recepție USB; pentru decodare se poate utiliza MultiPSK. Rezultatul primirii prin receptorul websdr este prezentat în imagine:
Această imagine a fost recepționată chiar în timpul redactării textului. Se poate observa că liniile verticale sunt shiftate — protocolul este analogic, iar precizia sincronizării este critică; chiar și întârzierile mici ale sunetului provoacă deplasarea imaginii. În utilizarea unui receptor „real”, acest efect nu va apărea.
Desigur, la fel ca în cazul teleimprimatelor meteorologice, nu există computere care să decodeze faxurile pe nave — există receptoare specializate (un exemplu de imagine din începutul articolului) care fac toată treaba automat.
STANAG 4285
Să examinăm acum un standard mai modern de transmisie a datelor pe unde scurte — modemul Stanag 4285. Acest format a fost dezvoltat pentru NATO și există în diverse variante. Se bazează pe modularea în fază, parametrii semnalului pot varia, după cum se poate observa din tabel, viteza poate fi între 75 și 2400 biți/s. Acest lucru poate părea puțin, dar având în vedere mediu de transmisie — undele scurte, cu stagnări și interferențe, este un rezultat destul de bun.
Programul MultiPSK poate decodifica STANAG, dar în 95% din cazuri, rezultatul decodării va fi doar „gunoaie” — formatul însă oferă doar un protocol de nivel inferior pe biți, iar datele propriu-zise pot fi criptate sau pot avea un format propriu. Unele semnale, totuși, pot fi decodificate, de exemplu, înregistrarea de mai jos pe frecvența de 8453 kHz. Nu am reușit să decodific vreun semnal prin receptorul websdr, probabil că transmiterea online afectează structura datelor. Cei interesați pot descărca fișierul de la receptorul real prin link. . Rezultatele decodării în MultiPSK sunt prezentate în captura de ecran de mai jos. După cum se poate observa, viteza pentru această înregistrare este de 600 bps, iar conținutul pare să fie un fișier textual.
Este interesant că, după cum se poate observa în panorama, există într-adevăr foarte multe astfel de semnale în eter:
Desigur, nu toate dintre ele pot fi asociate cu STANAG — pe principii similare există și alte protocoale. De exemplu, se poate menționa decodificarea unui semnal. .
La fel ca și în cazul altor semnale discutate, pentru recepția și transmisia reală se folosesc dispozitive specializate. De exemplu, pentru modemul prezentat în fotografie. vine cu o viteză de la 75 la 9600 bps, cu o lățime de bandă a semnalului de 3 kHz.
Viteza de 9600, desigur, nu este foarte impresionantă, dar având în vedere că semnalele pot fi transmise chiar și din junglă sau dintr-o navă pe ocean, fără a plăti nimic operatorului de telefonie pentru trafic, nu este chiar atât de rău.
Să ne uităm mai atent la panorama de mai sus. În stânga vedem... corect, vechea și bună alfabetul Morse. Așadar, trecem la următorul semnal.
Codul Morse (CW)
Pe frecvența de 8423 kHz, îl auzim exact pe el. Arta recepției auditive a alfabetului Morse este aproape complet pierdută acum, așa că vom folosi MultiPSK (de fapt, decodifică modest, programul CW Skimmer se descurcă mult mai bine).
După cum se poate observa, se transmite un text repetitiv DE SVO, dacă credem , stația este situată în Grecia.
Desigur, astfel de semnale sunt deja rare, dar încă există. Un exemplu ar fi o stație care funcționează de mult timp la 4331 kHz, care transmite semnale repetate “VVV DE E4X4XZ”. După cum sugerează Google, stația aparține marinei israeliene. Se transmite ceva pe această frecvență? Răspunsul este necunoscut, cei interesați pot asculta și verifica singuri.
Buzzerul (УВБ-76)
Încheie topul nostru probabil cel mai cunoscut semnal — cunoscut atât în Rusia, cât și în afara acesteia, semnalul de pe frecvența 4625 kHz.
Semnalul este folosit pentru a alerta trupele și constă în tonuri repetate, între care uneori se transmit fraze codificate dintr-un caiet de codificare (cuvinte abstracte precum „КРОЛИСТ” sau „БРАМИРКА”). Unii afirmă că au văzut astfel de receptoare în oficiile de înrolare, alții spun că face parte din sistemul „mâna moartă”; oricum, semnalul este un magnet pentru fanii Stalker, teoriilor conspirației, „războiului rece” și altele. Cei interesați pot căuta „УВБ-76” și sunt sigur că vor găsi o lectură captivantă pentru seară (totuși, nu este recomandabil să luați tot ce se scrie în serios). În același timp, sistemul este destul de interesant, cel puțin pentru că funcționează până acum din vremea „războiului rece”, deși este greu de spus dacă este necesar acum.
Încheiere
Această listă este departe de a fi completă. Cu ajutorul unui receptor radio, se pot auzi (sau mai bine zis, se pot vedea) semnalele de comunicație cu submarine, radarele de orizont, semnalele care schimbă rapid frecvențele și multe altele.
Iată, de exemplu, o imagine realizată chiar acum pe frecvența de 8 MHz, pe care se pot număra cel puțin 5 semnale de diferite tipuri.
Ce reprezintă ele — de multe ori este necunoscut, cel puțin în sursele deschise nu se poate găsi totul (deși există site-uri precum și ). Studiul acestor semnale este interesant atât din perspectiva matematicii, programării și a COS-ului, cât și pur și simplu ca un mod de a învăța ceva nou despre lumea înconjurătoare.
Este interesant și faptul că, în ciuda dezvoltării Internetului și a comunicațiilor, radioul nu numai că nu își pierde terenul, ci, probabil, din contră — posibilitatea de a transmite date direct de la expeditor la destinatar, fără cenzură, controlul traficului și urmărirea pachetelor ar putea deveni (deși să sperăm că nu va deveni) din nou actuală...
Sursa: habr.com
