Hola Habr
Ya es el siglo XXI, y parece que los datos se pueden transferir en calidad HD incluso a Marte. Sin embargo, muchos dispositivos interesantes aún funcionan en la radio y puede escuchar muchas señales interesantes.
No es realista considerarlos a todos, trataremos de elegir los más interesantes, aquellos que pueden aceptarse y decodificarse de forma independiente utilizando una computadora. Para recibir señales, utilizaremos el receptor
WebSDR holandés en línea, el decodificador
MultiPSK y el cable de audio virtual.
Por conveniencia, citaremos las señales en frecuencia creciente. No consideraré las estaciones de radiodifusión, es aburrido y banal, cualquiera puede escuchar Radio China en AM por su cuenta. Y pasaremos a señales más interesantes.
Señales de tiempo
A una frecuencia de 77,5 kHz (rango de longitud de onda larga), se transmiten las señales de tiempo exactas de la estación alemana DCF77. Ya había un
artículo separado sobre ellos , por lo que solo podemos repetir brevemente que esta es una señal de estructura simple en modulación de amplitud: "1" y "0" se codifican con diferentes duraciones, como resultado, se recibe un código de 58 bits en un minuto.
130-140 kHz - telemetría de red eléctrica
A estas frecuencias, de acuerdo con
el sitio del radioscanner , se transmiten señales de control de la red eléctrica alemana.
La señal es lo suficientemente fuerte y, según las revisiones, se acepta incluso en Australia. Puede decodificarlo en MultiPSK si configura los parámetros como se muestra en la captura de pantalla.
En la salida obtenemos paquetes de datos, su estructura es, por supuesto, desconocida, aquellos que lo deseen pueden experimentar y hacer análisis a su gusto. Técnicamente, la señal en sí es muy simple, el método se llama FSK (frecuencia de desplazamiento de frecuencia) y consiste en la formación de una secuencia de bits cambiando la frecuencia de transmisión. La misma señal, en forma de espectro, los bits se pueden contar incluso manualmente.
Tipo de meteorito
En el espectro anterior, muy cerca, a una frecuencia de 147 KHz, se ve otra señal. Esta estación (también alemana) DWD (Deutscher Wetterdienst) transmite informes meteorológicos para barcos. Además de esta frecuencia, las señales también se transmiten a 11039 y 14467 kHz.
El resultado de la decodificación se muestra en la captura de pantalla.
El principio de la codificación de teletipo es el mismo, FSK, cuya codificación de texto es de interés. Tiene 5 bits utilizando
el código Bodo y tiene una historia de casi 100 años.
Parece que se usó un código similar en las cintas perforadas, pero los teletipos del clima se han enviado a algún lugar desde los años 60 y, como puede ver, todavía funcionan. Por supuesto, en un barco real, la señal no se decodifica usando una computadora; hay receptores especiales que registran la señal y la muestran en la pantalla.
En general, incluso con las comunicaciones satelitales e Internet, la transmisión de datos de esta manera sigue siendo un medio simple, confiable y barato. Aunque, por supuesto, podemos suponer que en algún momento estos sistemas pasarán a la historia y serán reemplazados por servicios totalmente digitales. Por lo tanto, aquellos que quieran recibir dicha señal no deberían demorarse mucho.
Meteofax
Otra señal heredada con la misma historia de siempre. En esta señal, la imagen se transmite en
forma analógica a una velocidad de 120 líneas por minuto (hay otros valores, por ejemplo, 60 o 240 LPM), la modulación de frecuencia se utiliza para codificar el brillo: el brillo de cada punto de la imagen es proporcional al cambio de frecuencia. Un esquema tan simple hizo posible transmitir imágenes en aquellos días cuando pocas personas escuchaban sobre "señales digitales".
Popular en la parte europea y conveniente para la recepción es la ya mencionada estación alemana de DWD (Deutche Wetterdienst), que transmite mensajes en las frecuencias 3855, 7880 y 13882KHz. Otra organización cuyos faxes son fáciles de recibir es el British Joint Operational Meteorology and Oceanography Center, que transmiten señales a frecuencias de 2618, 4610, 6834, 8040, 11086, 12390 y 18261 kHz.
Para recibir señales de fax HF, debe usar el modo receptor USB, para decodificar puede usar MultiPSK. El resultado de recibir a través del receptor websdr se muestra en la figura:
Esta foto fue tomada justo al momento de escribir el texto. Se puede ver por la forma en que las líneas verticales se han movido: el protocolo es analógico y la precisión de la sincronización es crítica aquí, incluso los retrasos leves en la transmisión de sonido en línea provocan un cambio de imagen. Cuando se utiliza un receptor "real", este efecto no será.
Por supuesto, como en el caso del pronóstico del tiempo, nadie decodifica faxes usando computadoras en los barcos; hay receptores especializados (un ejemplo de una imagen desde el comienzo del artículo) que hacen todo el trabajo automáticamente.
Editar: como se sugiere en los comentarios, no solo los informes meteorológicos, sino incluso los
periódicos se transmiten por fax. Las frecuencias y los horarios de transmisión de diferentes países y regiones se pueden encontrar
en pdf .
STANAG 4285
Considere ahora un estándar más moderno para la transmisión de datos de onda corta: el módem Stanag 4285. Este formato fue desarrollado para la OTAN y existe en varias versiones. Se basa en la modulación de fase, los parámetros de la señal pueden variar, como se puede ver en la tabla, la velocidad puede ser de 75 a 2400 bits / s. Esto puede parecer un poco, pero dado el medio de transmisión: ondas cortas, con su desvanecimiento e interferencia, este es un muy buen resultado.
MultiPSK puede decodificar STANAG, pero en el 95% de los casos el resultado de la decodificación será solo "basura": el formato en sí solo proporciona un protocolo de nivel de bits del nivel inferior, y los datos en sí mismos pueden cifrarse o tener su propio formato. Sin embargo, algunas señales se pueden decodificar, por ejemplo, la grabación a continuación a una frecuencia de 8453 kHz. No logré decodificar al menos alguna señal a través del receptor websdr, aparentemente, la transmisión en línea, sin embargo, viola la estructura de datos. Los que lo deseen pueden descargar el archivo desde un receptor real en el enlace
cloud.mail.ru/public/JRZs/gH581X71s . Los resultados de decodificación en MultiPSK se muestran en la siguiente captura de pantalla. Como puede ver, la velocidad de esta grabación es de 600bps, aparentemente, el archivo de texto se transfiere como contenido.
Curiosamente, como puede ver en el panorama, en realidad hay muchas de esas señales en el aire:
Por supuesto, no todos posiblemente sean propiedad de STANAG; existen otros protocolos basados en principios similares. Por ejemplo, se puede dar el análisis de la señal del
módem Thales HF .
Como en el caso de las otras señales consideradas, se utilizan dispositivos especializados para la recepción y transmisión reales. Por ejemplo, para el módem
NSGDatacom 4539 que se muestra en la foto, la velocidad se declara de 75 a 9600bps con un ancho de banda de señal de 3KHz.
La velocidad de 9600, por supuesto, no es muy impresionante, pero dado que las señales pueden transmitirse incluso desde la selva o desde un barco en el océano, y sin pagar nada al operador de tráfico, esto no es tan malo.
Echemos un vistazo, más atentamente al panorama de arriba. A la izquierda vemos ... a la derecha, el viejo código Morse. Entonces, pase a la siguiente señal.
Código Morse (CW)
A una frecuencia de 8423 kHz, lo escuchamos. El arte de escuchar el código Morse está casi perdido ahora, por lo que usaremos MultiPSK (sin embargo, decodifica más o menos, CW Skimmer lo hace mucho mejor).
Como puede ver, el texto repetido DE SVO se transmite, de acuerdo con
el sitio de radioscanner , la estación se encuentra en Grecia.
Por supuesto, ya hay pocas señales de este tipo, pero aún existen. Como ejemplo, podemos citar una estación de larga duración a 4331 kHz, transmitiendo señales repetidas "VVV DE E4X4XZ". Como lo indicó Google, la estación pertenece a la Armada israelí. ¿Se está transmitiendo algo más a esta frecuencia? La respuesta es desconocida, cualquiera puede escuchar y verificar por su cuenta.
El zumbador (UVB-76)
El más probablemente conocido completa nuestro exitoso desfile, la señal es conocida tanto en Rusia como en el extranjero, la señal a una frecuencia de 4625 kHz.
La señal se usa para alertar a las tropas y consiste en pitidos repetidos, entre los cuales a veces se transmiten frases de código del bloque de cifrado (palabras abstractas como "Bunny" o "Bramirka"). Algunos escriben que vieron tales receptores en las oficinas de alistamiento militar, otros dicen que esto es parte del sistema de "mano muerta", en general, la señal es una meca para los amantes de Stalker, las teorías de conspiración, la Guerra Fría y otras cosas. Quienes lo deseen pueden escribir "UVB-76" en la búsqueda, y estoy seguro de que la lectura entretenida para la noche está garantizada (sin embargo, no se tomen todo en serio). Al mismo tiempo, el sistema es bastante interesante, incluso si sigue funcionando desde la Guerra Fría, aunque es difícil decir si alguien lo necesita ahora.
Finalización
Esta lista está lejos de ser completa. Usando una radio, puede escuchar (o más bien ver) señales de comunicación con submarinos y radares sobre el horizonte, y señales de salto de frecuencia que cambian rápidamente, y mucho más.
Aquí hay una imagen de ejemplo tomada en este momento a una frecuencia de 8 MHz, en ella puede contar al menos 5 señales de varios tipos.
A menudo se desconocen cuáles son, al menos no todos se pueden encontrar en fuentes abiertas (aunque hay sitios como
www.sigidwiki.com/wiki/Signal_Identification_Guide y
www.radioscanner.ru/base ). El estudio de tales señales es bastante interesante tanto desde el punto de vista de las matemáticas, la programación y el DSP, como simplemente como una forma de aprender algo nuevo sobre el mundo que nos rodea.
También es interesante que, a pesar del desarrollo de Internet y las comunicaciones, la radio no solo no pierde terreno, sino, tal vez, todo lo contrario: los procesadores y ADC modernos le permiten codificar y decodificar señales de cualquier complejidad en casi un chip. Finalmente, la capacidad de transferir datos directamente del remitente al destinatario, sin censura, control de tráfico y seguimiento de paquetes, puede volverse (aunque esperamos que no sea) volver a ser relevante ...