你几乎完全失明:射频频谱入门

2020-06-19 23:09:26

过一会儿,我要你闭上眼睛,想象你生来就是瞎子。你能描述一下红色吗?你能把它形容为温暖吗?爱的颜色?红色是一个抽象的概念吗?它是波长在625-740纳米之间的无线电吗?现在就做,花10秒钟想一想,如果你从未见过红色,你会怎么形容它。现在想象一下,如果你只看到黑白,你会如何描述红色。会有什么不同吗?

如果我告诉你你几乎完全失明了呢?你所认为的黑暗就是你错过了99%的可用信息。在这一期中,我将研究我们可以减少损失的方法。

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本期音乐由令人惊叹的加博·萨博(Gabor Szabo)为您带来,他是一位才华横溢的吉他手,在1956年起义后逃离匈牙利前往美国。他的音乐是永恒的,很适合与多克网一起演奏。试一试吧。

因为我们谈论的是你们看不见的东西,所以我想把这个问题的盲目性与美丽的颜色进行对比。本期的艺术由莱昂内托·卡皮耶罗的彩色海报带给你,他永远改变了广告海报。

在这篇文章中,我正在尝试使用附属链接。我并不热衷于将Dork Web货币化,但对于那些想要赚钱的人来说,这是一种免费支持时事通讯的方式。带星号的链接,就像这样*是附属链接。不带星号的链接不是。

我制作这张信息图是为了说明我们实际上用肉眼看到的宇宙是多么的少。我们感觉到的热通常是我们能感觉到但看不见的光的波长。那些危险的X射线和伽马射线只是更致命的不可见光形式。

这个介于1000 nm和10^15赫兹之间的小波段就是你我用肉眼所能看到的一切。然而,只要你的眼睛能看到,宇宙还能提供更多。

我们怎样才能体验到更多的宇宙呢?不同的频率具有不同的特性。一些被云层遮蔽,另一些则从月球上反弹。当你看不见一些东西时,那是因为它对我们所经历的波长狭长是不透明的。如果你只能看到X射线,你就可以把你的手举到X射线灯前,看到你的骨骼。我的意思是,你可能很快就死了,但这可能会奏效。

让我们从你看不到但会经历从1公里到1厘米的波长开始。

要体验这一点,最简单的方法是使用软件定义的无线电。这是一个连接到您的计算机的无线电设备,允许您探索部分RF频谱。在购买之前,请查看这个WebSDR目录,里面有一些非常完整的站点,您可以在线访问它们。我犯的最大的错误是认为收音机是一项昂贵的爱好,并购买了大量的装备。90%的无线电探索可以通过WebSDR和虚拟电缆免费完成,将音频重新路由到另一个节目。

典型的WebSDR如下所示。蓝色区域是瀑布图。它显示了一定频率范围内的射频活动。粉红色的圆点就是在这些频率下的活动。黄色箭头显示当前调谐的频率。您可以使用虚拟电缆工具将音频路由到解码工具。现代火腿的精彩视频将带你从头到尾了解整个过程。

如果你跟随这段视频,你将能够将自己投射到世界上几乎任何地方,并以比你在家里可能获得的更高质量的方式接收到当地的信号。那里有一些行话,但请不要迟疑。有了WebSDR,你可以在这里和那里一次花15分钟来做这件事,只要它仍然有趣。您所需要的只是一个互联网连接和几个工具。如果您不能通过虚拟线缆路由音频,大多数WebSDR将允许您录制音频,以便稍后在工具中播放。

视频提到了FT8数字模式。数字模式是通过无线电发送和接收数据的不同方式。把它们想象成语言。流行模式包括:

FT8-13个字符的双向消息,用于报告世界各地的联系人。JT9和JT65是可以通过WebSDR获得的相似模式。

WSPR-1路极具弹性的信号模式,适用于低功率传输,被世界各地的人们用来查看他们可以旅行多远。

PSK31和它的老一辈RTTY(在较小程度上还有Hellschreiber)都是基于文本的双向模式。

SSTV-慢扫描电视被用来发送很远距离的图片,即使是从国际空间站发送的图片也是如此。

埃塞克斯火腿业余无线电协会有一个令人惊叹的网站,上面的大部分教程都写得很好。我发现对我来说最好的方法是:

其他数字模式有法律限制,具体取决于您所在的位置和WebSDR的位置。其中包括POCSAG(用于寻呼机)、ADSB、AIS等。

关于区域和国际标准机构应该传输什么、如何传输以及在哪里传输,都有具体的规则。通过地图的方式,带宽计划通常在非常高的水平上解释频率范围。ARRL带宽计划适用于美国,而RSGB则为英国发布带宽计划。

当您准备好从WebSDR转移到您自己的物理工具包时,预计您的范围和性能会下降。WebSDR通常是由经验丰富的无线电爱好者或协会很好地构建的。

最好的初学者收音机(在我看来)是RTL-SDR U盘*。这些都是USB数字电视调谐器,没有频率限制,大约在10 GB左右。它们不太适合低端,但当与WebSDR结合使用时,它们的性价比是令人难以置信的。Nooelec和RTLSDR棒更贵,但明显更好。那么这些棍子有什么用呢?

如果您的电视天线连接正常,使用您的电视天线会比使用提供的天线获得更好的效果。在某些频率下,你会接收到相当好的信号。我的ADSB覆盖了大约300平方英里。

你家里可能有使用低功率无线电信号的东西。您的遥控器、车库门开启器或无线恒温器可能会使用所谓的ISM频段。这些是预留给工业、科学和医疗(ISM)未经许可使用的射频频谱区域。您的Wi-Fi使用ISM频段,您的微波炉也是如此。您可能会发现低功耗设备使用的其他非ISM频率。值得检查您的设备的常见频率包括:

862-868 MHz-ZigBee,M-BUS,KNX RF,LoRaWAN,恒温器和各种疯狂的东西都在等着有人来听。

一旦你开始寻找,你会发现很多信号源。Andreas Spiess有一段很棒的视频,介绍了如何用下面的Raspberry Pi和RTL-SDR加密狗破解433 MHz物联网设备。

但是如果我们听到一些我们认不出来的东西呢?如果你想识别特定的信号,Sigid Wiki通常有相同类型的音频。不要期望所有的时间都是100%匹配的。它足以区分军事通信和业余卫星通信。如果您正在使用低功耗设备,并在某个特定产品上苦苦挣扎,马特·奈特和马克·纽林的2小时工作坊将带您了解如何破解不同类型的射频信号。

这就是数字世界,但人们肯定还在通过广播交谈吧?是的,你可以在你的WebSDR上找到它们,但是你可能想要一些更方便的东西。

根据你居住的地方,收听和广播可能适用不同的法律。在美国、巴西、墨西哥和加拿大,一些人使用家庭无线电服务(FRS)和通用移动无线电服务(GMRS),但在一些地方有一些限制。在欧洲,我们使用专业移动无线电(PMR)服务。在美国,PMR和FRS无需许可证即可进入。

在COVID危机期间,我和我的搭档把手机放在室内。这意味着如果我们中有一人外出有紧急情况,他们将无法与家里联系。谢天谢地,我们已经有了3台宝丰UV-5R手持收音机,以备不时之需。

宝丰UV-5R*是一个廉价的中国无线电系列,全部基于相似的硬件和略有不同的固件版本。它们以前也曾在美国非法销售过,但在亚马逊上的售价略高于20美元。它们有很多不同的变体、型号和品牌名称,但它们背后的大部分都是一样的。UV-5R既不是PMR,也不是GMRS或FRS无线电,如果你想发射,你应该买一个专门用于这些服务的无线电。对于这些服务,它比收音机便宜,而且适合在路上收听。

一旦您的工具包到达,非常重要的一点是,您要对您想要收听的频率进行编程,并禁用无线电随附的频率上的发射。请勿使用默认频率进行传输,因为紧急服务经常使用这些频率。例如,在英国,默认设置与救护车服务频率重叠。

如果您不介意一点疼痛,您可以使用菜单对设备进行编程。如果您订购了编程电缆,您可以使用免费的Chirp软件。锡帽牧场上面的视频在购买之前值得一看。它将引导您配置和设置一个中继器以使用中继器。中继器是在一个频率上收听,在另一个频率上转播的无线电台。通过手持收音机,这可以将您的射程提高到10英里。您应该只在您获得许可的地方使用中继器。在当地法律允许的情况下,倾听应该没问题。

您可以使用附近的WebSDR或您自己的RTL SDR来查找本地音频流量,并将其编程到您的宝丰中。你当地的业余无线电协会应该举行广播会议,或者说“网”,让你可以收听。加入你当地的在线小组并通过火腿基金会认证是值得的。我本打算今年这么做,但是COVID打乱了我的计划。

除了你当地的ARS网,还有其他值得宝丰收听的频率。这些包括PMR/GMRS和FRS范围以及一些ISM频段。宝丰可以在空气波段的低端接收调频信号,频率最高可达127 Mhz。空气波段是AM,意思是你不太可能听到任何声音。如果你真的听到了什么,声音听起来会很糟糕。您应该能够使用RTL上的AM或附近的Web SDR更清楚地接收到相同的信号。

如果你在英国,很容易找到离你最近的机场频率,这样就不必扫描了。在美国,无线电参考将帮助你找到你所在地区的热门波长。

对于移动中的数字模式,可以将宝丰噪音播放到手机应用程序中,或者将其录制下来供以后使用。

不要纠结于如何获取信号。无论是WebSDR、RTL SDR还是宝丰,都无关紧要。当你脑海中有了一个具体的想法时,你可以交换一些东西。

WebSDR可以以很高的频率瞄准长波、雷达甚至卫星。其中一颗值得听的卫星是ES‘HILL-2,它是QO-100业余卫星有效载荷。这是一颗覆盖欧洲、非洲和中东的地球同步卫星。你甚至可以通过专用的WebSDR在线收听。

您可以使用这个基于HepPen的WebSDR来探索非常低的频率。在129.1千赫(!)。您可以收听用于中欧能源管理的DCF49信号。您甚至可以使用虚拟电缆设置对信号进行解码。

虽然你确实可以免费和/或便宜地做很多事情,但也有一些领域不在GB30的覆盖范围内。宝丰不覆盖调幅,有频隙,也不做数字移动无线电(DMR)。RTL SDR可以执行DMR和更多功能,但是GB10棒可以带您去的地方有一个上限。

对于移动扫描,我使用的是惠斯勒TRX-1。它很贵,但很容易编程,而且非常有趣。它有很好的DMR支持,这正是我想要的。我的宝丰可以做60%的TRX-1的工作,做得很差,但成本只有5%。除非你突破了网络/RTL特别提款权和宝丰套件组合的限制,否则增加支出几乎没有什么意义。

除了人类的传输之外,还有来自银河系的氢气排放。射电天文学仅需要一个GB10U盘就需要更多,但你仍然可以探测到低于GB200的银河系和其他星系的氢线。把你的心都吃光吧,乔德雷尔·班克!脉冲星也可以相对经济有效地探测到,但它需要几个领域的深入知识。与目视天文学不同,射电天文学可以在白天进行。那么,除了长波和紫外线之外,还有什么呢?

从这里开始事情会变得更加困难。大气层吸收的波长比紫外线短,这反过来又能阻止我们死亡。缺点是这些波长的信号永远不会到达地面。这仍然比另一种选择要好。

罗切斯特理工学院的迈克尔·里士满教授把他的讲座材料放到网上。如果你觉得自己很勇敢,他的AST613天文观测技术和仪器:2019年秋季的课堂笔记包括分析第谷超新星遗迹的演练。它看起来比实际情况更可怕,而且使用DS9的DS9演练非常非常好。我拍摄了他上面教程中介绍的第谷残骸的屏幕截图。如果我能跟得上,你可能就没事了。

伽马射线暴(伽马射线暴)是已知宇宙中最猛烈的事件之一。科学家团队已经建造了卫星和昂贵的技术来监视伽玛暴。伽马射线很难从地面探测到,但我们可以观察到它们对高层大气的影响。国内科学家可以通过探测电离层中的扰动来推断伽玛暴的存在。使用SID接收器,甚至可以探测到太阳耀斑和其他空间事件。

在离家更近的地方(我指的是在地球上),你可以用盖革计数器探测伽玛射线。我在家里用的是GQ GMC-320+V5盖革计数器。我既住在辐射信息黑点,也离英国皇家空军奥尔德马斯顿附近的原子武器机构相当近。我选择了GMC-320,因为它可以上网。我通常不喜欢连接互联网的设备,但为GMC的世界辐射地图做出贡献似乎是一个值得的事业。

我想我已经尽可能多地覆盖了这里的射频频谱。令人惊讶的是,我们看到的东西如此之少,但我们能观察到的东西却如此之多。有一天早上,我可以穿着内裤醒来,决定从事X射线天文学,分析NASA太空天文台的数据,这让我大吃一惊。活着是多么美好的时光啊。

这里制造的东西建造了一个机器人高尔夫俱乐部来提高他们的得分,证明如果你没有挥杆能力,那就没有意义了。

凯尔·希尔(Kyle Hill)有一段有趣的视频,内容涉及信息风险、罗科的巴西里斯克(Basilisk)和未来的勒索。

加拿大咖啡连锁店蒂姆·霍顿正在追踪人们的位置。如果他们在这么做,你的手机上还发生了什么你不知道的事情?

关于eBay高管在一份时事通讯中对一对批评eBay的夫妇进行网络跟踪的整个故事是疯狂的。

罗马艺术家Agnes Cecile的滴水画是他的专辑“客厅歌曲”中“Lafur Arnalds的Fyrsta”的完美伴奏。我想我应该引用小熊维尼的一句话来结束我的演讲:

有了智能手表,缺少链接和AMA,我觉得我有点太强迫自己了。我会在2周后带着第12期回来,但我正在考虑在那之后改变日程。我希望你已经足够喜欢这一期了,可以与可能也喜欢它的人分享它。如果你还没有订阅,现在是时候订阅了,如下所示。