Шта се може чути на радију? Примамо и декодирамо најзанимљивије сигнале

Хеј Хабр.

Већ је 21. век и чини се да се подаци могу пренети у ХД квалитету чак и на Марс. Ипак, на радију ради још много занимљивих уређаја и може се чути много занимљивих сигнала.

Наравно, нереално је размотрити све њих, хајде да покушамо да изаберемо оне најзанимљивије, оне које се могу самостално примити и декодирати помоћу рачунара. За пријем сигнала користићемо холандски онлајн пријемник ВебСДР, МултиПСК декодер и програм виртуелни аудио кабл.

Ради лакшег разматрања, приказаћемо сигнале у растућој фреквенцији. Нећу узимати у обзир радио станице, досадно је и банално; свако може сам да слуша Радио Кина на АМ. И прећи ћемо на занимљивије сигнале.

Прецизни временски сигнали

На фреквенцији од 77.5 КХз (дуготаласни опсег), прецизни временски сигнали се емитују са немачке станице ДЦФ77. Већ сам био на њима засебан чланак, тако да можемо само укратко поновити да је ово једноставан сигнал модулације амплитуде у структури - „1“ и „0“ су кодирани са различитим трајањем, као резултат тога, 58-битни код се прима у једном минуту.

130-140КХз - телеметрија електричних мрежа

На овим фреквенцијама, према радиосцаннер вебсите, преносе се контролни сигнали за немачке електричне мреже.

Сигнал је прилично јак, а према рецензијама, прима се чак иу Аустралији. Можете га декодирати у МултиПСК-у ако подесите параметре као што је приказано на снимку екрана.

На излазу ћемо добити пакете података, њихова структура је, наравно, непозната, они који желе могу да експериментишу и раде анализе у слободно време. Технички, сам сигнал је веома једноставан, метода се зове ФСК (Фрекуенци Схифт Кеиинг) и састоји се од формирања секвенце битова променом фреквенције преноса. Исти сигнал, у облику спектра - битови се могу чак и ручно бројати.

Временски телетајп

На спектру изнад, веома близу, на фреквенцији од 147 кХз, видљив је још један сигнал. Ово је (такође немачка) ДВД (Деутсцхер Веттердиенст) станица која пружа временске извештаје за бродове. Поред ове фреквенције, сигнали се емитују и на 11039 и 14467 КХз.

Резултат декодирања је приказан на снимку екрана.

Принцип кодирања телетипа је исти, ФСК, овде је интерес кодирање текста. То је 5-битни, користећи Баудот код, и има скоро 100 година историје.

Чини се да је сличан код коришћен и на бушеним папирним тракама, али метеоролошки телетипови се шаљу негде још од 60-их година и као што видите и даље раде. Наравно, на правом броду сигнал се не декодира помоћу рачунара - постоје посебни пријемници који снимају сигнал и приказују га на екрану.

Генерално, чак и уз доступност сателитских комуникација и интернета, пренос података на овај начин је и даље једноставан, поуздан и јефтин начин. Иако се, наравно, може претпоставити да ће једног дана ови системи постати историја и да ће их заменити потпуно дигитални сервиси. Дакле, они који желе да приме такав сигнал не би требало да га превише одлажу.

Метеофак

Још један сигнал наслеђа са скоро истом дугом историјом. У овом сигналу, слика се преноси на аналогни облик при брзини од 120 линија у минути (постоје и друге вредности, на пример 60 или 240 ЛПМ), фреквенцијска модулација се користи за кодирање осветљености - осветљеност сваке тачке слике је пропорционална промени фреквенције. Оваква једноставна шема омогућила је преношење слика у оно време када је мало људи чуло за „дигиталне сигнале“.

Популарна у европском делу и лака за пријем је већ поменута немачка станица ДВД (Деутцхе Веттердиенст), која преноси поруке на фреквенцијама 3855, 7880 и 13882 КХз. Друга организација чије је факсове лако примити је Британски заједнички оперативни центар за метеорологију и океанографију, они емитују сигнале на фреквенцијама 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 и 18261 КХз.

Да бисте примали ХФ Фак сигнале, потребно је да користите режим УСБ пријемника, МултиПСК се може користити за декодирање. Резултат пријема преко вебсдр пријемника је приказан на слици:

Ова слика је снимљена управо при писању текста. Иначе, види се да су се вертикалне линије помериле – протокол је аналоган, а тачност синхронизације је овде критична, чак и мала кашњења звука изазивају померање слике. Када користите "прави" пријемник, овај ефекат се неће десити.

Наравно, као иу случају метеоролошког телетипа, нико на бродовима не декодира факсове помоћу рачунара – постоје специјализовани пријемници (пример слике са почетка чланка) који сав посао обављају аутоматски.

СТАНАГ КСНУМКС

Хајде да сада размотримо модернији стандард за пренос података на кратким таласима - модем Станаг 4285. Овај формат је развијен за НАТО, и постоји у различитим верзијама. Заснован је на фазној модулацији, параметри сигнала могу да варирају, као што се види из табеле, брзина може да се креће од 75 до 2400 бит/с. Ово можда не изгледа много, али с обзиром на преносни медиј – кратке таласе, са њиховим бледењем и сметњама, ово је сасвим добар резултат.

Програм МултиПСК може да декодира СТАНАГ, али у 95% случајева резултат декодирања ће бити само „смеће“ - сам формат обезбеђује само битни протокол ниског нивоа, а сами подаци могу бити шифровани или имати неку своју врсту формату. Међутим, неки сигнали се могу декодирати, на пример, снимак испод на фреквенцији од 8453 КХз. Нисам успео да декодирам ниједан сигнал преко вебсдр пријемника; очигледно, онлајн пренос и даље крши структуру података. Заинтересовани могу преузети фајл са правог пријемника користећи линк цлоуд.маил.ру/публиц/ЈРЗс/гХ581Кс71с. Резултати МултиПСК декодирања су приказани на слици испод. Као што видите, брзина овог снимања је 600бпс, очигледно се текстуална датотека преноси као садржај.

Занимљиво је да, као што можете да видите на панорами, таквих сигнала има много у етру:

Наравно, не могу сви припадати СТАНАГ-у – постоје и други протоколи засновани на сличним принципима. На пример, можемо дати анализу сигнала Тхалес ХФ модем.

Као и код других разматраних сигнала, за стварни пријем и пренос се користе специјализовани уређаји. На пример, за модем приказан на фотографији НСГДатацом 4539 Наведена брзина је од 75 до 9600бпс са пропусним опсегом сигнала од 3КХз.

Брзина од 9600, наравно, није баш импресивна, али с обзиром на то да се сигнали могу преносити чак и из џунгле или са брода у океану, а да не плаћате ништа за саобраћај телеком оператеру, то и није тако лоше.

Узгред, хајде да детаљније погледамо панораму изнад. На левој страни видимо... тако је, добра стара Морзеова азбука. Дакле, пређимо на следећи сигнал.

Морзеов код (ЦВ)

На фреквенцији од 8423 КХз чујемо управо ово. Уметност слушања Морзеовог кода је сада скоро изгубљена, па ћемо користити МултиПСК (међутим, он декодира тако-тако, ЦВ Скиммер програм ради много бољи посао).

Као што видите, поновљени текст ДЕ СВО се преноси, ако верујете радиосцаннер вебсите, станица се налази у Грчкој.

Наравно, такви сигнали су малобројни, али и даље постоје. Као пример, можемо навести дуготрајну станицу на 4331КХз, која емитује понављајуће сигнале „ВВВ ДЕ Е4Кс4КСЗ“. Како Гугл сугерише, станица припада израелској морнарици. Да ли се још нешто преноси на овој фреквенцији? Одговор је непознат, заинтересовани могу да слушају и сами се увере.

зујалица (УВБ-76)

Наша хит парада завршава се вероватно најпознатијим сигналом – познатим и у Русији и у иностранству, сигналом на фреквенцији од 4625 КХз.

Сигнал се користи за обавештавање трупа, а састоји се од поновљених звучних сигнала, између којих се понекад преносе кодне фразе са кодне табле (апстрактне речи попут „ЦРОЛИСТ“ или „БРАМИРКА“). Неки пишу да су такве пријемнике видели у војним канцеларијама, други кажу да је ово део система „мртве руке“, генерално, сигнал је мека за љубитеље Сталкера, теорија завере, хладног рата и тако даље . Заинтересовани могу да укуцају „УВБ-76“ у претрагу, а сигуран сам да је забавно штиво за вече загарантовано (међутим, не треба озбиљно схватати све написано). Истовремено, систем је прилично интересантан, барем зато што функционише још од хладног рата, иако је тешко рећи да ли је некоме сада потребан.

Завршетак

Ова листа је далеко од потпуне. Уз помоћ радио пријемника можете чути (тачније видети) комуникационе сигнале са подморницама, радарима изнад хоризонта, брзо променљивим фреквенцијским сигналима и још много тога.

На пример, ево тренутно снимљене слике на фреквенцији од 8 МХз, на којој можете избројати најмање 5 сигнала различитих типова.

Шта су то често је непознато, бар се не може све пронаћи у отвореним изворима (иако постоје сајтови као нпр. ввв.сигидвики.цом/вики/Сигнал_Идентифицатион_Гуиде и ввв.радиосцаннер.ру/басе). Проучавање оваквих сигнала је прилично занимљиво како са становишта математике, програмирања и ДСП-а, тако и једноставно као начин да научимо нешто ново о свету око нас.

Занимљиво је и то да и поред развоја интернета и комуникација, радио не само да не губи тло под ногама, већ можда чак и обрнуто – могућност преноса података директно од пошиљаоца до примаоца, без цензуре, контроле саобраћаја и праћења пакета, може поново постати (иако надајмо се да то неће постати) актуелно...

Извор: ввв.хабр.цом