Wiki SDR SA PRO

«Сканер»: пошук сигналів

PRO «Сканер» — вкладка бічної панелі, що сама шукає сигнали в спектрі й веде їх список за частотою: у свіпі — у кожному завершеному проході, у настроєному режимі — у вікнах по пів секунди. Рядок списку — центр, ширина, рівень над місцевою полицею шуму і те, у скількох оглядах сигнал бачили. На цій сторінці — пошук, список, позначки на спектрі, згортка «Наскільки списку вірити» і вісім методів пошуку. Таблиця частот, тривоги, журнал подій і запис IQ за тривогою — на сторінці Таблиця частот і тривоги.

Де вкладка

Вкладка Сканер стоїть у бічній панелі поруч із чотирма вкладками програми. Відкрити її можна й з меню Вигляд → Сканер або клавішами Ctrl+5.

Вкладка є лише з чинним ключем SDR SA PRO. Без ключа її немає зовсім — програма працює як безкоштовна (див. Що таке SDR SA PRO).
Ключ, уведений у вікні на старті, діє одразу. Ключ, уведений пізніше з меню Довідка, додає вкладку з наступного запуску програми.
Угорі вкладки — перемикач двох списків: Сигнали: N і Таблиця частот: N. Видно один із них; число — скільки в ньому рядків.

Вимикач і стан пошуку

Шукати сигнали: Вмикає й вимикає пошук. Після запуску програми пошук завжди вимкнений: доки його не ввімкнути, «Сканер» нічого не рахує. Вимкнений пошук лишає список на екрані — можна роздивитись, що було на мить вимкнення. Увімкнений знову, він починає список наново.
Очистити: Прибирає всі рядки й починає лічбу наново: і список, і зайнятість ділянок таблиці, і лічильник тривог. Кнопка активна, коли в списку є рядки.

Під вимикачем — рядок стану. Зелений Працює означає, що виміри йдуть. Інакше рядок каже, чому їх немає:

Вимкнено або Вимкнено — у списку те, що було на мить вимкнення;
Пошук зупинено: програма закрила відвід вимірів;
Приймання зупинено, Приймання на паузі — список не оновлюється, Прилад передає — приймання немає;
Знімається паспорт власних спурів — ці проходи у список не йдуть (про паспорт — на сторінці Мітки виявлення й паспорт завад);
Запис скінчився — для запису з файлу;
Це джерело віддає готові рівні, а не спектр: «Сканер» із ним не працює — так буде з tinySA;
«Сканер» зупинився через помилку — список не оновлюється — під ним червоним стоїть сама помилка. Спектр при цьому працює далі.

Що таке огляд

«Сканер» судить спектр оглядами. У свіпі огляд — завершений прохід; у настроєному режимі — вікно накопичення в пів секунди. Список оновлюється не частіше ніж чотири рази на секунду; короткі проходи, яких за цей час набралось кілька, складаються в один огляд. Як часто виходить огляд, каже рядок Огляд у згортці «Наскільки списку вірити» (нижче).

Приклад з вимірів власника: Fobos SDR з особливою прошивкою у свіпі скануванням приладу 50–6900 МГц на 50 МС/с — «Сканер» дивиться на всю ділянку з періодом близько 0.76 с. Див. Fobos SDR.

Із записом із файлу й демонстраційним сигналом «Сканер» працює так само, але тривог для них немає: це не ефір цієї хвилини.

Список сигналів

Рядки стоять за зростанням частоти. Новий рядок стає на своє місце, а ті, що вже є, не стрибають. Над списком — заголовок Сигнали: N, а праворуч від нього пробних: N: стільки пробних рядків — виявлень, що ще не підтвердились (у список вони не йдуть). Коли є неприйняті тривоги, між заголовком і списком з’являються Тривог: N і кнопка Прийнято — див. Тривоги.

Клітинка	Що в ній
Кружок	Зелений — сигнал є; сірий — сигнал зник; червоний — тривога, якої ще не прийнято; порожнє коло — не сигнал, а ділянка активності.
Центр	Частота середини рядка.
Ширина	Ширина сигналу. З «≤» — рядок не ширший за вікно аналізу: це роздільність виміру, а сам сигнал може бути вужчим. З «≈» — шумоподібний сигнал, межі якого пливуть.
Рівень	У децибелах над місцевою полицею шуму, наприклад `12.4 дБ`, — не в dBm і не в dBFS. Риска — рівня ще немає.
Скільки бачили	Число на кшталт `7/9`: у скількох оглядах сигнал був із тих, у які на нього дивились. Це частка оглядів, а не шпаруватість сигналу. Замість числа буває зник або поза оглядом; у ділянки активності — активність N/N чи активність, поза оглядом.

Під рядком, що лежить у ділянці таблиці частот, стоїть другий рядок: назва й тип цієї ділянки, номер каналу, позначка ширини, причина тривоги. Що вони означають — на сторінці Таблиця частот і тривоги.

Як рядок з’являється і зникає

Поява. Одне виявлення ще не сигнал. Рядок з’являється, коли виявлення на тому самому місці повторюється: M разів за N оглядів. N — стільки оглядів, скільки вміщається в 3 с, але не менше двох і не більше восьми; M програма рахує так, щоб хибних рядків від шуму було не більше одного на добу. Там, де нові виявлення щоразу сиплються в інше місце, рядкові треба більше повторів — аж до «вісім із восьми». Правило й найменший час до появи каже рядок Рядок з'являється.
Зникнення. Рядок стає зник, коли пропусків поспіль більше, ніж сигнал із його ж часткою влучань дає сам рідше ніж раз на тисячу. Тому переривчастий сигнал не «зникає» на кожному пропуску. Зниклий рядок стоїть у списку ще десять хвилин; повернувся сигнал за цей час — це той самий рядок.
Поза оглядом. Рядок, якого нинішній огляд не накриває (діапазон звузили чи зсунули), не зникає: він стоїть блідим, із написом поза оглядом, і пропусків не лічить.
Злиття й поділ. Сусідні сигнали лишаються окремими рядками: разовий широкий сплеск над ними нічого не зливає — зливає лише широке виявлення, що повторилось. Сигнал із частотною модуляцією, що від огляду до огляду лягає в інше місце, — один рядок завширшки як його девіація. Рядок, у якому огляд за оглядом видно кілька окремих виявлень зі сталим проміжком, ділиться.
Рівень. Медіана по останніх влученнях, а не найбільше значення. Зі зміною тракту, детектора чи вікна рівні рахуються наново: «дБ над полицею» за інших умов — інша величина.
Стеля. Разом із пробними — до 2000 рядків; з одного огляду береться до 500 виявлень, найсильніших. Що не вмістилось, кажуть рядки Список повний і Виявлень.

Слабкі широкі сигнали

Шумоподібний сигнал на кілька децибелів над полицею бін у бін порога не бере. Тому поруч із пошуком по бінах працюють вікна трьох масштабів — середнє по 16, 64 і 256 сусідніх бінах. Їхній поріг нижчий, ніж в одного біна, і широкий слабкий сигнал стає одним рядком від краю до краю. Кожне вікно дивиться лише на біни, яких не пояснили дрібніші, тож сильна вузька несуча широким сигналом не стає. Пороги вікон каже рядок Слабкі широкі: «… дБ по 16 бінах; … дБ по 64 бінах; …».

Широкий сигнал у рядку має ширину з «≈».
Сигнал на всю настройку свіпу. Сигнал, ширший за половину настройки, піднімає її рівень собою, і порівнювати його в ній нема з чим. Такий сигнал видно, коли настройка вища, ніж була, або вища за сусідні з обох боків. На скільки децибелів — каже рядок На всю настройку; доки історія рівнів збирається, він каже лише про сусідів.
Модель полиці по настройках свіпу потребує щонайменше шести настройок. У вужчому свіпі полицю беруть блоками, і з вікон судить лише найменше — тоді в згортці «Наскільки списку вірити» стоїть Полиця: блоками: настройок менше шести, широкі вікна не судять.
У свіпі вузька нерівність самого приймача, що стоїть на тому самому місці кожної настройки (залишок сталої складової біля центру), рядком не стає: після двох проходів вона вже частина полиці.
У методі Поріг над полицею, дБ вікон для слабких широких сигналів немає навмисно — див. Методи пошуку.

Ділянки активності

Рядок із порожнім колом і словом активність — не сигнал, а ділянка, де виявлення з’являються раз у раз, але рядком сигналу не стають: щоразу в іншому місці або надто рідко. Так виглядають стрибаюча частота й рідкі пакети.

Межі рядка — розмах, у якому це траплялось; число активність N/N — у скількох із останніх оглядів; рівень — звичайний для цих виявлень.
Рідкі пакети бачить довге вікно: 1024 огляди, але не довше десяти хвилин.
Номер ділянки, що пішла зі списку, пам’ятається десять хвилин: з’явиться на тому самому місці — буде тим самим рядком.
Рядків активності — не більше 64, найлюдніші. Скільки ділянок лишилось без рядка і скільки таких рядків дав би сам шум за добу (це розрахунок), каже рядок Активність.
Якщо виявлень, що не повторюються, по всьому огляду більше, ніж може дати шум детектора, з’являється рядок активності на весь огляд, і рядок Активність каже чому: або полиця оцінена хибно, або активність справді займає огляд.
Клас за таблицею частот такий рядок має, позначки «ширина не та» — ні.

Позначки на спектрі

Над віссю частот, у нижньому краї спектра, кожен рядок списку, що лежить у видимому вікні, має риску від краю до краю сигналу (не вужчу за три пікселі).

Синя — сигнал є; бліда — сигнал зник; червона — тривога, якої ще не прийнято; порожня з обідком — ділянка активності.
Позначки їдуть разом зі спектром, коли вид тягнуть чи масштабують. Сигнал, що в’їхав у вид під час руху, дістає позначку із затримкою до 0.1 с.
Позначок — не більше двохсот; першими лишаються неприйняті тривоги, далі сигнали, що є, далі сильніші. Скільки не вмістилось, каже напис ще позначок: N у кутку.
Мишею позначки не беруться: клік по спектру лишається настройкою, подвійний клік — скиданням виду.

Показати сигнал і настроїти приймач

Подвійний клік по рядку: Показує рядок на спектрі: вид розкривається на чотири ширини сигналу, але не вужче за 256 бінів виміру. Це лише вид — настройка приймача й смуга приймання ті самі. Рядок поза смугою, яку зараз приймає приймач, показати нема з чого: вид не рушить, а під списком на кілька секунд з’являється Цей рядок поза смугою, яку зараз приймає приймач: показати його на спектрі нема з чого.
Правий клік по рядку → Показати на спектрі: Те саме, що подвійний клік.
Правий клік по рядку → Настроїти приймач на сигнал: Ставить центр приймача на центр рядка (смуга приймання — завширшки з нинішній темп), а VFO — на сигнал зі смугою рядка. У свіпі це зупиняє свіп — так само, як рука на набирачі частоти. Меню пам’ятає сам рядок: якщо список оновився, поки воно відкрите, настроюється той сигнал, по якому клацнули.

Після настройки «Сканер» ставить VFO на сигнал лише впродовж трьох секунд, поки приймач переходить на нову частоту. Зсунули VFO, перетягли ділянку на лінійці чи ввімкнули свіп — він VFO більше не чіпає. Настройка, попрошена на паузі, ставить VFO на сигнал, щойно паузу знято. Якщо джерело не перестроюється або темп приймача ще невідомий, під списком сказано Настроїти не вдалося: … з причиною.

Наскільки списку вірити

Під рядком стану — згортка Наскільки списку вірити. Від запуску вона розгорнута; клік по заголовку згортає її й розгортає (між запусками це не запам’ятовується). Згортка займає не більше трьох десятих висоти сторінки й прокручується сама, тож список видно на будь-якій висоті вікна. На початку згортки — вибір методу пошуку (див. нижче), далі — рядки, що кажуть, на що спирається список. Рядки з’являються після першого огляду і показують лише те, що виміряно чи пораховано з останнього огляду.

Метод: Яким методом шукали. Для Поріг над полицею, дБ і Медіана + розкид (MAD), дБ додано, яку частку шуму на бін пропускає поріг (шуму над порогом ≈ … на бін); якщо задано найменшу ширину — вужче за … кГц не береться.
Поріг: На скільки децибелів над місцевою полицею має стояти бін, щоб стати виявленням.
Чутливість: Від якого рівня несуча знаходиться в 9 оглядах із 10 і на скільки гірше, коли вона стоїть посередині між бінами.
Слабкі широкі: Пороги вікон 16, 64 і 256 бінів (див. вище).
Спектрів: Скільки спектрів у комірці. Якщо для чинного детектора точного порога немає, додано поріг завищено: для цього детектора точного немає.
На всю настройку і Полиця: Лише у свіпі: від скількох децибелів видно сигнал на всю настройку і чи полицю взято блоками.
Канали: Лише коли в таблиці частот є ділянки з кроком каналів: скільки каналів у цьому вимірі, скільки зайнято, поріг каналу і де каналів судити не вийшло. Див. Канали.
Рядок з'являється і Огляд: Правило появи (M виявлень із N оглядів, найменший час) і як часто виходить огляд.
Пробних: Скільки пробних рядків зараз і скільки пробних рядків на огляд так і не підтверджуються (хибних на огляд) — це виміряна частота, а не розрахунок.
Активність: Скільки ділянок активності і скільки таких дав би сам шум за добу.
Пропущено: Скільки проходів «Сканер» не встиг забрати.
Вилучено: Скільки бінів не судилось зовсім: власні спури приймача, насичені й неповні настройки.
Сліпі смуги: Скільки смуги огляд не бачить: вирізи в центрі настройок і те, чого прохід не накрив. Сигналу там не видно.
Власні спури: З’являється з живим приймачем, для якого немає паспорта власних завад. Із перевіркою зсувом гетеродина рядками стануть спури, яких вона не ловить; без неї — усі власні спури приймача. Див. Мітки виявлення й паспорт завад.
Рівні: Завжди одне: дБ над місцевою полицею, не dBm.
Тривоги, Запис IQ, Клас, Джерело: Які правила тривог чинні, що з записом за тривогою, звідки береться клас і чи джерело — ефір. Рядок Запис IQ є, лише коли ввімкнено запис за тривогою; рядок Джерело — лише із записом із файлу чи демонстраційним сигналом. Див. Таблиця частот і тривоги.

Методи пошуку 0.9.47

Перший рядок згортки — список Метод пошуку. Під ним — коротке пояснення обраного методу і поля лише тих параметрів, що для нього важать, а також найменша ширина, кГц для всіх методів. Метод вирішує одне: які біни стоять над порогом. Решта спільна для всіх методів і рахується від статистичної полиці: відрізки, вікна для слабких широких сигналів, канали таблиці частот, правило появи й зникнення рядків.

Метод у списку	Як судить бін	Параметри: межі, типово
Статистичний (за розподілом шуму)	Типовий. Полиця — за моделлю настройок свіпу чи медіанами блоків; поріг — із розподілу шуму за ймовірністю хибної тривоги 10⁻⁶ на бін (змінити її не можна); слабкі широкі сигнали шукають вікна трьох масштабів.	—
Поріг над полицею, дБ	Та сама полиця, а поріг — стільки децибелів над нею, скільки ви назвали. Передбачуваний; вікон для слабких широких сигналів немає.	поріг, дБ: 1…60, типово 10
CA-CFAR: середнє сусідів	Полиця кожного біна — середнє сусідніх комірок з обох боків, за охоронними. Іде за місцевим рівнем; сильний сусід піднімає полицю й ховає слабшого.	опорних бінів з боку: 4…256, типово 32; охоронних бінів: 0…32, типово 2
GO-CFAR: більше з двох боків	Полиця — більше з двох бічних середніх: на сходинках рівня (стики настройок, край сильної смуги) хибних не дає, слабке біля краю сильного губить.	як у CA-CFAR
SO-CFAR: менше з двох боків	Полиця — менше з двох бічних середніх: чутливіший біля країв, на сходинках сипле хибними — лише для рівного ефіру.	як у CA-CFAR
OS-CFAR: порядкова статистика сусідів	Полиця — порядкова статистика сусідніх комірок: кілька сильних сусідів її не піднімають, тісні сигнали видно нарізно. Поріг — із запасом.	як у CA-CFAR, але опорних з боку береться не більше 64; ранг, частка: 0.5…0.95, типово 0.75
Медіана + розкид (MAD), дБ	Медіана й розкид у децибелах по блоках; поріг — медіана плюс k розкидів. Не покладається на розподіл шуму — для ефіру з імпульсними завадами.	розкидів, k: 1.5…10, типово 3
Два пороги (гістерезис)	Відрізок береться, лише коли хоч один його бін над верхнім, статистичним порогом; межі відрізка — по нижньому порогу. Нижній не опускається нижче рівня, який на шумі перевищує одна комірка зі ста. Сигнал не кришиться на уламки, а шум понад лише нижній поріг не береться.	нижній поріг, дБ нижче: 0.5…20, типово 3

найменша ширина, кГц — від 0 до 10000, типово 0 (будь-яка). Виявлення, вужче за неї, відкидається: так прибирають вузькі завади приймача й бризки. Канали таблиці частот вона не відкидає.
Значення вводиться в поле й застосовується клавішею Enter або виходом із поля; Esc повертає, як було. Значення поза межами не приймається: поле повертається до чинного.
CFAR-методи бачать лише те, що вужче за їхнє опорне вікно. Ширшу смугу знаходять ті самі вікна масштабів, що й у типового методу, тож вона не губиться.
Яку частку шуму на бін пропускає поріг Поріг над полицею, дБ чи Медіана + розкид (MAD), дБ, програма рахує з самого порога, і саме цю частку бере правило появи рядків.
Метод, параметри й найменша ширина зберігаються між запусками.

Що зберігається між запусками

Усе, що «Сканер» пам’ятає, лежить у теці scanner усередині теки даних SDR SA PRO. Для програми, встановленої з пакета, це Документи\SDR SA PRO\scanner; як вибирається тека даних — на сторінці Налаштування, файли й мова. Доки ви нічого не змінили, теки й файлів немає.

Файл	Що в ньому	Коли з’являється
`settings.json`	метод пошуку і його параметри, найменша ширина, перелік типів для тривоги, вимикачі звуку, журналу й запису IQ за тривогою, тривалість запису	коли ви вперше щось із цього змінили
`table.json`	таблиця частот	після першої правки таблиці
`events-РРРР-ММ-ДД.csv`	журнал подій, файл на добу	лише коли ввімкнено Журнал подій і сталась тривога

Не зберігаються: вимикач Шукати сигнали, сам список сигналів і стан згортки. Файл налаштувань, записаний новішою версією програми, не перезаписується: діють типові значення, а під налаштуваннями тривог про це сказано. Про таблицю й журнал — на сторінці Таблиця частот і тривоги.

Межі

Рівні — у децибелах над місцевою полицею шуму, не в dBm. Калібрування амплітуди в цій версії немає.
Клас рядка — мітка частоти з таблиці, а не розпізнаний вид сигналу; нейромережі немає.
Працює з IQ-приймачами, записом із файлу й демо-сигналом; з tinySA — ні: він віддає готові рівні, а не спектр.
Огляд — один діапазон: плану з кількох несуміжних ділянок немає.
Рядки й лічба між запусками не зберігаються.
Сигналу в сліпій смузі — у вирізі в центрі настройки свіпу чи там, чого прохід не накрив, — не видно; скільки такої смуги, каже рядок Сліпі смуги.
Сигнал усередині ширшого сигналу окремим рядком не стає. Широкий сигнал, що накрив три й більше настройок свіпу поспіль і був від самого початку, не знаходиться. Два слабкі (до +10 дБ) широкі сигнали з проміжком до 0.4 МГц стоять одним рядком.
Стрибаючий сигнал по малому числу каналів (близько двадцяти) або по вузьких каналах на рідкому растрі дає, крім рядка активності, ще й звичайні рядки.
Активність лічиться в оглядах: скільки триває сам пакет і як часто він іде між оглядами, вона не знає.
Частота рядка — така, якою її показує сам приймач: похибку його опорного генератора «Сканер» не знає.

Wiki описує версію 0.9.49. Версію вашої програми видно в меню «Довідка» → «Про програму». Знайшли неточність? Напишіть нам.