Lennuside: Tallinn Radar tuleb läbi, ja kümme jaama, mida (peaaegu) pole olemas

Kui dipool FM-i nii kõvasti paremaks tegi, oli loogiline järgmine samm 118–137 MHz – lennuside. Seal räägivad lennujuhid ja piloodid, AM-modulatsioonis, 25 kHz (ja 8,33 kHz) kanalitel. Erinevalt raadiojaamast ei ole seal pidevalt midagi: keegi ütleb lause, vaikus, keegi vastab. Vahel minuteid mitte midagi.

Pime läbikäik: null

Esimene katse oli sama nagu FM-il – airscan.ps1 käis 118–137 MHz läbi 2,2 MHz akende kaupa, 30 s igaüks, ja otsis aja-sageduse pildilt purskelisi kitsaribalisi signaale. Tulemus: mitte midagi. 30 s on lennuside jaoks liiga lühike aken, ja liiklust õhtul kell kuus polnud nagunii palju.

Mis leidsin: dongli enda spuurid 120.000, 120.017 ja 125.000 MHz (pidevad, alati samad – ignoreeri) ja üks 119.7–120.4 MHz parv lühikesi 50 ms klõpse, mis pole lennuside, vaid mingi digitaalne segaja.

Sihitud: kaks minutit õigel sagedusel

Siis tegin, mida oleks pidanud kohe tegema: vaatasin ametlikud sagedused järele. Tallinn: ATIS 124.880, Radar (lähenemine) 127.905, Tower 135.905. Helsingi: Tower 118.6 / 118.85, Approach 119.1 / 129.85.

Ja üks asi, mida ma ei teadnud: 8,33 kHz kanalirastri nimi ei ole kandja sagedus. "127.905" on kanali nimi, kandja on 127.900 MHz. "135.905" = 135.900. "124.880" = 124.875. Ma demoduleerisin esimese poole tunni 5 kHz kõrvalt ja imestasin, miks midagi ei tule.

Kaks 120-sekundilist salvestust, üks 128.8 MHz keskmega (katab 127.7–129.9), teine 119.3 (118.2–120.4):

Kanal	Kes	Purskeid	Pikim	Max SNR
127.900	Tallinn Radar	5	5,2 s	46 dB
119.100	Helsingi Approach	6	2,6 s	14 dB
119.375	?	3	5,8 s	16 dB
124.875	Tallinn ATIS	–	–	ei kuule

ATIS-t (lennujaama automaatne ilmateade, mängib 24/7) ei kuule üldse – see on maapealne saatja 30+ km kaugusel, otsenähtavust ei ole. Aga lennukid on kõrgel, ja 46 dB Tallinn Radaril tähendab, et see, kes rääkis, oli 10 km kõrgusel ja teda kuuleks pool Eestit.

Sellel pildil on üks purse IQ-tasandil (±6 kHz, 8 s). Must horisontaaljoon on kandja – tugev, puhas, ja 480 Hz nihkes (lennukiraadiod pole nii täpsed kui ringhääling). Kandja ümber on õrn udu – need on kõne külgribad. Ja need on nõrgad. Kandja on 46 dB üle müra, aga kõne ise vaevu 10. See ongi AM: enamik võimsust läheb kandjasse, mis ei kanna infot.

Kuidas see kõlab

Tallinn Radar 127.900 – viis purset kokku lõigatud, 19 s:

Ausalt: keegi räägib, aga aru ei saa. Ainus, mille ma kindlalt välja kuulen, on umbes viiendal sekundil "zero-four". Kõne on seal – rütm, silbid, kõik olemas – aga müra on peal. Põhjus on ülal: külgribad on nõrgad. Proovisin kolme detektorit:

1. Mähisjoon (klassikaline AM-detektor, |x|) – see, mis üleval mängib.
2. Sama kitsama ribafiltriga (300–2700 Hz) ja aeglase AGC-ga – natuke vähem müra sõnade vahel.
3. Koherentne detektor: filtreerin kandja ±40 Hz puhtaks faasireferentsiks ja võtan Re(x · conj(ref)). Teoorias 3 dB paremini, sest müra ristliige kaob.

Kõik kolm on kaustas, vahe on kõrvaga kuulates väike. Tegelik ravi on antenn: vertikaalne, väljas, kõrgel. Lennuside on vertikaalselt polariseeritud ja minu dipool seisab V-kujuliselt laua peal.

Kümme jaama, mida pole olemas

Nüüd see teine asi. Eelmises postituses oli tabelis kümme "nimeta" FM-jaama: 89.6, 90.1, 90.3, 91.9, 98.9, 99.3, 101.1, 103.1, 105.8, 107.1. RDS ei lukustunud, mõtlesin, et nõrgad Soome jaamad.

Lisasin dekoodrile veaparanduse (RDS-kood parandab kuni 5-bitiseid purskeid; see tõstis Sky Plusi 18 % → 55 % ja tõi 104.9 nime välja: Big FM). Käisin kümme "nimeta" uuesti läbi. Kõigil sama vastus: sünkrot ei leitud (pilot 77 dB). Kõigil täpselt sama pilotvõimsus. See tähendab, et 19 kHz stereo-pilooti pole seal üldse – seal on ainult müra. Päris FM-jaam ilma piloodita on 2026. aastal peaaegu võimatu.

Siis tegin aritmeetikat. Kui vastuvõtja eesots küllastub, tekivad kolmanda järgu intermodulatsiooniproduktid sagedustel 2·f₁ − f₂:

"Jaam"	= 2·f₁ − f₂	f₁, f₂
101.1	2×101.6 − 102.1	Raadio 2, Power
105.8	2×106.2 − 106.6	NOVA, Klassika
107.1	2×106.6 − 106.2	Klassika, NOVA
99.3	2×100.0 − 100.7	Maximum, Kuku
98.9	2×98.4 − 97.8	Sky Radio, Retro FM
89.6	2×90.6 − 91.5	Super, Elmar

Kuus kümnest klapivad 0,1 MHz täpsusega. Ilus teooria. Ma kirjutasin selle lõigu valmis, võtsin kuus jaama tabelist välja ja läksin gain'i alla keerama, et teooriat tõestada.

Ja siis teooria kukkus kokku. Gain 44 → 30 dB, 20-sekundilised salvestused, veaparandusega dekooder – ja neli kuuest "kummitusest" hakkasid rääkima:

MHz	Kes tegelikult	PI
101.1	YLE Vega 🇫🇮 (rootsikeelne)	6205
98.9	YLE X3M 🇫🇮	6204
105.8	XFM	23AC
107.1	Star FM+	20A4
90.2	TOP FM	2093

Need on päris jaamad, enamasti Soome omad, nõrgad, ja kell 17 ei lukustunud RDS lihtsalt seepärast, et signaal oli sel hetkel liiga nõrk ja mul polnud veel veaparandust. See, et 101.1 = 2×101.6 − 102.1, on kokkusattumus – FM-jaamad on 100 kHz rastril ja kolmest suvalisest sagedusest saab peaaegu alati sellise võrrandi kokku. Ma leidsin mustri, sest ma otsisin mustrit.

Mis ma sellest õppisin: "pilooti pole" ühest 10 s salvestisest ei tõesta midagi. Tõestab see, kui jaam ei kao gain'i vähendades – IMD-produkt kahaneb kolm korda kiiremini kui päris signaal. Ja 30 dB juures kahanesid ainult 99.3 (12 → 9 dB), 89.6, 91.9 ja 92.4 – need on ilma piloodita ka nüüd, ja need on ainsad, mida ma julgen kummituseks nimetada. 92.4 = 2×91.5 − 90.6, kui sa tahad ikkagi ühte võrrandit.

Gain jääb 30 dB peale. Mitte kummituste, vaid Kuku pärast: 44 dB juures oli Kuku RDS 55 % plokke, 30 dB juures 86 %. Dongel oli üle koormatud – see osa teooriast pidas.

Õppetunnid

• Lennuside jaoks: ära skaneeri pimesi, vaata sagedused järele ja salvesta 2+ minutit.
• 8,33 kHz kanalinimi ≠ kandja. Lahuta 5 kHz (või vaata tabelist).
• AM-kõne kvaliteet sõltub külgribade, mitte kandja SNR-ist. Tugev kandja ei tähenda selget heli.
• Kui "jaamal" pole pilooti, salvesta pikemalt ja madalama gain'iga, enne kui ta kummituseks kuulutad. Kolmest sagedusest saab alati 2·f₁ − f₂ kokku.
• Pikad IQ-failid (120 s = 1,15 GB) tuleb töödelda tükkhaaval – 288-miljoni-punktine FFT ei mahu mällu.

Skriptid: airscan.ps1, iq.py --airscan, iq.py --am 127.900 --clip-active – Tarkvara.

73, Tõnu