Xin chào, Habr.
Bây giờ đã là thế kỷ 21 và có vẻ như dữ liệu có thể được truyền ở chất lượng HD ngay cả tới Sao Hỏa. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thiết bị thú vị hoạt động trên radio và có thể nghe được nhiều tín hiệu thú vị.
Tất nhiên, sẽ không thực tế khi xem xét tất cả chúng, chúng ta hãy cố gắng chọn những thứ thú vị nhất, những thứ có thể được nhận và giải mã độc lập bằng máy tính. Để nhận tín hiệu, chúng tôi sẽ sử dụng bộ thu trực tuyến của Hà Lan , Bộ giải mã MultiPSK và chương trình Cáp âm thanh ảo.
Để thuận tiện cho việc xem xét, chúng tôi sẽ trình bày các tín hiệu với tần số tăng dần. Tôi sẽ không xem xét các đài phát sóng, nó nhàm chán và tầm thường; bất cứ ai cũng có thể tự mình nghe Radio China trên AM. Và chúng ta sẽ chuyển sang những tín hiệu thú vị hơn.
Tín hiệu thời gian chính xác
Ở tần số 77.5 KHz (dải sóng dài), tín hiệu thời gian chính xác được truyền từ đài DCF77 của Đức. Đã có mặt trên đó , vì vậy chúng ta chỉ có thể nhắc lại ngắn gọn rằng đây là tín hiệu điều chế biên độ đơn giản trong cấu trúc - “1” và “0” được mã hóa với thời lượng khác nhau, do đó, mã 58 bit sẽ được nhận trong một phút.
130-140KHz - đo từ xa mạng điện
Ở những tần số này, theo , tín hiệu điều khiển cho lưới điện của Đức được truyền đi.
Tín hiệu khá mạnh và theo đánh giá, nó được nhận ngay cả ở Úc. Bạn có thể giải mã nó trong MultiPSK nếu bạn đặt các thông số như trong ảnh chụp màn hình.
Ở đầu ra, chúng ta sẽ nhận được các gói dữ liệu, tất nhiên là không xác định được cấu trúc của chúng; những ai muốn có thể thử nghiệm và phân tích một cách thoải mái. Về mặt kỹ thuật, bản thân tín hiệu rất đơn giản, phương pháp này được gọi là FSK (Khóa dịch chuyển tần số) và bao gồm việc hình thành một chuỗi bit bằng cách thay đổi tần số truyền. Tín hiệu tương tự, ở dạng phổ - các bit thậm chí có thể được đếm theo cách thủ công.
Điện báo thời tiết
Trên phổ phía trên, rất gần, ở tần số 147 kHz, có thể nhìn thấy một tín hiệu khác. Đây là trạm DWD (Deutscher Wetterdienst) (cũng của Đức) cung cấp các dự báo thời tiết cho tàu thuyền. Ngoài tần số này, tín hiệu còn được truyền trên tần số 11039 và 14467 KHz.
Kết quả giải mã được hiển thị trong ảnh chụp màn hình.
Nguyên tắc mã hóa teletype là như nhau, FSK, mối quan tâm ở đây là mã hóa văn bản. Nó là 5-bit, sử dụng , và có gần 100 năm lịch sử.
Có vẻ như một mã tương tự đã được sử dụng trên băng giấy đục lỗ, nhưng điện báo thời tiết đã được gửi đi đâu đó từ những năm 60 và như bạn thấy, chúng vẫn hoạt động. Tất nhiên, trên tàu thật, tín hiệu không được giải mã bằng máy tính - có những máy thu đặc biệt ghi lại tín hiệu và hiển thị trên màn hình.
Nhìn chung, ngay cả với sự sẵn có của thông tin vệ tinh và Internet, việc truyền dữ liệu theo cách này vẫn là một phương tiện đơn giản, đáng tin cậy và rẻ tiền. Mặc dù, tất nhiên, có thể giả định rằng một ngày nào đó những hệ thống này sẽ trở thành lịch sử và sẽ được thay thế bằng các dịch vụ kỹ thuật số hoàn toàn. Vì vậy, những người mong muốn nhận được tín hiệu như vậy không nên trì hoãn quá nhiều.
Meteofax
Một tín hiệu kế thừa khác có lịch sử lâu đời gần như tương tự. Trong tín hiệu này, hình ảnh được truyền tới dạng tương tự ở tốc độ 120 dòng mỗi phút (có các giá trị khác, ví dụ 60 hoặc 240 LPM), điều chế tần số được sử dụng để mã hóa độ sáng - độ sáng của từng điểm hình ảnh tỷ lệ thuận với sự thay đổi tần số. Sơ đồ đơn giản như vậy giúp truyền hình ảnh vào thời mà ít người nghe nói đến “tín hiệu số”.
Phổ biến ở khu vực châu Âu và dễ nhận là đài DWD (Deutche Wetterdienst) của Đức đã được đề cập, truyền tin nhắn trên các tần số 3855, 7880 và 13882 KHz. Một tổ chức khác có thể dễ dàng nhận fax là Trung tâm Khí tượng và Hải dương học Tác chiến chung của Anh, họ truyền tín hiệu trên các tần số 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 và 18261 KHz.
Để nhận tín hiệu HF Fax, bạn cần sử dụng chế độ thu USB, có thể sử dụng MultiPSK để giải mã. Kết quả tiếp nhận qua bộ thu websdr được thể hiện trong hình:
Bức ảnh này được chụp ngay khi đang viết văn bản. Nhân tiện, có thể thấy rằng các đường thẳng đứng đã di chuyển - giao thức là tương tự và độ chính xác đồng bộ hóa ở đây là rất quan trọng, ngay cả độ trễ âm thanh nhỏ cũng có thể gây ra sự thay đổi hình ảnh. Khi sử dụng máy thu “thực”, hiệu ứng này sẽ không xảy ra.
Tất nhiên, như trong trường hợp của teletype thời tiết, không ai trên tàu giải mã fax bằng máy tính - có những máy thu chuyên dụng (hình ảnh ví dụ ở đầu bài viết) thực hiện tất cả công việc một cách tự động.
TÚI 4285
Bây giờ chúng ta hãy xem xét một tiêu chuẩn hiện đại hơn để truyền dữ liệu trên sóng ngắn - modem Stanag 4285. Định dạng này được phát triển cho NATO và tồn tại trong nhiều phiên bản khác nhau. Nó dựa trên điều chế pha, các tham số tín hiệu có thể thay đổi, như có thể thấy từ bảng, tốc độ có thể dao động từ 75 đến 2400 bit/s. Điều này có vẻ không nhiều, nhưng xét đến môi trường truyền - sóng ngắn, với độ mờ và nhiễu của chúng, đây là một kết quả khá tốt.
Chương trình MultiPSK có thể giải mã STANAG, nhưng trong 95% trường hợp, kết quả giải mã sẽ chỉ là "rác" - bản thân định dạng này chỉ cung cấp giao thức bitwise cấp thấp và bản thân dữ liệu có thể được mã hóa hoặc có một số loại dữ liệu riêng định dạng. Tuy nhiên, một số tín hiệu có thể được giải mã, chẳng hạn như bản ghi bên dưới ở tần số 8453 KHz. Tôi không thể giải mã bất kỳ tín hiệu nào thông qua bộ thu websdr; rõ ràng, việc truyền trực tuyến vẫn vi phạm cấu trúc dữ liệu. Những ai quan tâm có thể tải file từ người nhận thật bằng link . Kết quả giải mã MultiPSK được hiển thị trong ảnh chụp màn hình bên dưới. Như bạn có thể thấy, tốc độ ghi này là 600bps, rõ ràng một tệp văn bản được truyền dưới dạng nội dung.
Điều thú vị là, như bạn có thể thấy trong ảnh toàn cảnh, thực tế có rất nhiều tín hiệu như vậy được phát sóng:
Tất nhiên, không phải tất cả chúng đều có thể thuộc về STANAG - có những giao thức khác dựa trên các nguyên tắc tương tự. Ví dụ: chúng ta có thể đưa ra phân tích tín hiệu .
Giống như các tín hiệu khác đã thảo luận, các thiết bị chuyên dụng được sử dụng để thu và truyền thực tế. Ví dụ: đối với modem hiển thị trong ảnh Tốc độ đã nêu là từ 75 đến 9600bps với băng thông tín hiệu 3KHz.
Tất nhiên, tốc độ của 9600 không ấn tượng lắm, nhưng xét rằng tín hiệu có thể được truyền ngay cả từ rừng rậm hoặc từ một con tàu trên đại dương và không phải trả bất kỳ khoản phí nào cho nhà mạng viễn thông thì điều này không quá tệ.
Nhân tiện, chúng ta hãy xem xét kỹ hơn bức tranh toàn cảnh ở trên. Ở bên trái chúng ta thấy...đúng vậy, mã Morse cũ rất hay. Vì vậy, hãy chuyển sang tín hiệu tiếp theo.
Mã Morse (CW)
Ở tần số 8423 KHz, chúng tôi nghe thấy chính xác điều này. Nghệ thuật nghe mã Morse hiện nay gần như đã bị thất truyền nên chúng ta sẽ sử dụng MultiPSK (tuy nhiên, nó giải mã tạm được, chương trình CW Skimmer thực hiện công việc tốt hơn nhiều).
Như bạn có thể thấy, văn bản lặp lại DE SVO được truyền đi, nếu bạn tin rằng , nhà ga được đặt tại Hy Lạp.
Tất nhiên, những tín hiệu như vậy rất ít và xa vời, nhưng chúng vẫn tồn tại. Ví dụ: chúng ta có thể trích dẫn một trạm chạy dài trên 4331 KHz, truyền tín hiệu lặp lại “VVV DE E4X4XZ”. Như Google gợi ý, trạm này thuộc về Hải quân Israel. Có điều gì khác đang được truyền trên tần số này không? Câu trả lời là chưa biết, những ai quan tâm có thể lắng nghe và tự mình kiểm chứng.
Bộ rung (UVB-76)
Cuộc diễu hành hoành tráng của chúng tôi kết thúc bằng tín hiệu có lẽ nổi tiếng nhất - nổi tiếng cả ở Nga và nước ngoài, tín hiệu ở tần số 4625 KHz.
Tín hiệu được sử dụng để thông báo cho quân đội và bao gồm các tiếng bíp lặp đi lặp lại, giữa các cụm từ mã từ bảng mã đôi khi được truyền đi (các từ trừu tượng như “CROLIST” hoặc “BRAMIRKA”). Một số người viết rằng họ đã nhìn thấy những chiếc máy thu như vậy trong các văn phòng đăng ký quân sự và nhập ngũ, những người khác nói rằng đây là một phần của hệ thống "bàn tay chết", nói chung, tín hiệu là thánh địa cho những người yêu thích Stalker, thuyết âm mưu, Chiến tranh Lạnh, v.v. . Những người quan tâm có thể nhập “UVB-76” vào tìm kiếm và tôi chắc chắn rằng việc đọc giải trí vào buổi tối sẽ được đảm bảo (tuy nhiên, bạn không nên quá coi trọng mọi thứ được viết). Đồng thời, hệ thống này khá thú vị, ít nhất là vì nó vẫn hoạt động kể từ Chiến tranh Lạnh, mặc dù rất khó để nói liệu bây giờ có ai cần nó hay không.
Hoàn thành
Danh sách này còn lâu mới hoàn thành. Với sự trợ giúp của máy thu radio, bạn có thể nghe (hay đúng hơn là nhìn thấy) tín hiệu liên lạc với tàu ngầm, radar ngoài đường chân trời, tín hiệu nhảy tần thay đổi nhanh chóng, v.v.
Ví dụ: đây là một bức ảnh được chụp ngay bây giờ ở tần số 8 MHz, trên đó bạn có thể đếm được ít nhất 5 tín hiệu thuộc nhiều loại khác nhau.
Chúng là gì thường không được biết đến, ít nhất không phải mọi thứ đều có thể được tìm thấy trong các nguồn mở (mặc dù có những trang như и ). Việc nghiên cứu các tín hiệu như vậy khá thú vị cả từ quan điểm toán học, lập trình và DSP, lẫn đơn giản là một cách để tìm hiểu điều gì đó mới mẻ về thế giới xung quanh chúng ta.
Điều thú vị là bất chấp sự phát triển của Internet và truyền thông, đài phát thanh không những không mất đi vị thế mà thậm chí có thể ngược lại - khả năng truyền dữ liệu trực tiếp từ người gửi đến người nhận mà không cần kiểm duyệt, kiểm soát lưu lượng và theo dõi gói tin, có thể trở nên (mặc dù hãy hy vọng rằng điều đó vẫn sẽ không) phù hợp nữa...
Nguồn: www.habr.com