sameold: SAME/EAS 解调

为您的桌面或 RPi 提供空中的天气警报。

此包为 特定区域消息编码 (SAME) 提供数字解调器和解码器。它可以检测音频信号中是否存在 SAME 消息，并将它们报告给调用者。

免责声明

此包同时受 MIT 和 Apache 2.0 许可。请仔细阅读这些许可证，因为它们可能会影响您的权利。

此包未经过作为天气收音机接收器或任何其他用途的认证。作者 强烈反对 在任何安全关键应用中使用。始终至少有两种接收天气警报的方法。

示例

完整的示例可以在我们的 samedec 包中找到，该包提供通过管道解码 SAME 的命令行程序。

解调和解码

您首先需要从广播 SAME 信号电台恢复 基带音频。获取您通常会听到的音频信号。您可以使用以下任一方法：

• 收音机、扫描仪或其他接收器的音频“线路输出”插孔；或者
• 软件定义的无线电

在任一情况下，获取音频超出了此包的范围。为了采样您的声卡，请尝试 cpal。如果您有立体声信号，首先将其混合为单声道。如果您正在解调宽带 FM，并且您的解调器提供了选择，请选择仅单声道解调。

use sameold::{Message, SameReceiverBuilder};

// Create a SameReceiver with your audio sampling rate
// Sound cards typically run at 44100 Hz or 48000 Hz. Use
// an input rate of at least 8000 Hz.
let mut rx = SameReceiverBuilder::new(48000)
    .with_agc_bandwidth(0.05)        // AGC bandwidth at symbol rate, < 1.0
    .with_agc_gain_limits(1.0/(i16::MAX as f32), 1.0/200.0)  // for i16
    .with_squelch_power(0.10, 0.05)  // squelch open/close power, 0.0 < power < 1.0
    .with_preamble_max_errors(2)     // bit error limit when detecting sync sequence
    .build();

// let audiosrc be an iterator which outputs audio samples,
// such as a BufReader bound to stdin or a file, in f32
// format at the sampling rate (here 48000 Hz)
let audiosrc = some_audio_source_iterator();
for msg in rx.iter_messages(audiosrc) {
    match msg {
        Message::StartOfMessage(hdr) => {
            println!("begin SAME voice message: {}", hdr);
        }
        Message::EndOfMessage => {
            println!("end SAME voice message");
        }
    }
}

通过 构建器 创建数字接收器。

SameReceiver 通过迭代器绑定到任何 f32 PCM 单声道（1通道）音频样本的来源。如果您使用的是 i16 样本（如大多数声卡所做的那样），则需要将它们转换为 f32。只要您正确配置AGC，就不需要缩放，如上所述。

iter_messages() 迭代器消耗尽可能多的样本，直到解码下一个 Message。

调制解调器行为

SAME消息始终以单独的“脉冲”形式传输三次，以提高冗余。在解码消息 标题（ZCZC）时，samedec 将使用所有三个脉冲，以改进解码——如果可能的话。

如果错过一次重传，samedec 将自动回退到只使用两个脉冲进行解码。解码器对所有接收到的标题施加约 1.311秒 的延迟。这种延迟通常不会造成问题，因为大多数SAME消息都带有非信息性的警报音，作为前缀。

消息 尾部 不受标题相同的错误校正过程和延迟的影响。消息结束指示符（NNNN）将在接收到并解码后立即打印。

调制解调器包含重复抑制逻辑。在彼此之间大约 10.86秒 的窗口内到达的相同消息将被抑制并不会发出。

调制解调器分为两部分

1. “链路层”，将模拟波形转换为帧化的 Burst；

2. 以及“传输层”，将单个 Bursts 组装成 Messages。

可以使用 iter_events() 方法捕获来自这两层的所有事件，而不是 iter_messages()。事件迭代器可以用来获取原始的帧化 脉冲，而不会延迟或进行错误校正。事件还可以在消息解码之前和期间报告检测到SAME载波信号。

解释消息

Message 类型标志着SAME消息的开始或结束。SAME消息的“实际消息”部分是音频本身，它应该包含描述事件并给出听众指示的语音消息。

• 描述事件；
• 并为听众提供指示。

这个crate解码数字标题和尾部，它们总结了消息。一个示例标题，以ASCII格式接收“off the wire”，如下所示

ZCZC-WXR-RWT-012345-567890-888990+0015-0321115-KLOX/NWS-

如果这是接收到的标题字符串，那么您可以像以下示例那样解码前面的 hdr

use sameold::{Phenomenon, Originator, SignificanceLevel};

// what organization originated the message?
assert_eq!(Originator::NationalWeatherService, hdr.originator());

// parse SAME event code `RWT`
let evt = hdr.event();

//   the Phenomenon describes what is occurring
assert_eq!(Phenomenon::RequiredWeeklyTest, evt.phenomenon());

//   the SignificanceLevel indicates the overall severity and/or
//   how intrusive or noisy the alert should be
assert_eq!(SignificanceLevel::Test, evt.significance());
assert!(SignificanceLevel::Test < SignificanceLevel::Warning);

//   Display to the user
assert_eq!("Required Weekly Test", &format!("{}", evt));

// location codes are accessed by iterator
let first_location = hdr.location_str_iter().next();
assert_eq!(Some("012345"), first_location);

相同的消息总是传输三次以提高冗余。在解码消息头时，sameold 将使用所有三次传输来提高解码。对于所有三个头部传输，只输出一个 Message::StartOfMessage。标记消息结束的尾迹 不 受此错误纠正过程的影响。对于每个接收到的尾迹，输出一个 Message::EndOfMessage。对于每个完整的 SAME 消息，可能有最多三个 EndOfMessage 输出。

背景

SAME 通常用于在美国和加拿大分发天气警报。最初是为与携带模拟音频信号的广播电台一起使用而开发的，例如

• NOAA 天气电台
• 商业 FM 广播电台
• 商业电视广播和有线电视网络

这些电台参与一个称为紧急警报系统的紧急警报网络，该系统向公众传播警报。

SAME 消息作为纯音频消息替换电台的正常节目传输。SAME 消息包括一个数字头，将其与电台的正常节目区分开来。数字头也以带内方式发送——使用模拟调制来保留它。SAME 头部使用双极性频率键控 (FSK) 调制，并以 520.83 Hz 的波特率发送。

箱子功能

• chrono：使用 chrono 计算消息 发行时间 和其他字段作为真正的 UTC 时间戳。如果启用，chrono 成为此箱子的公共 API 的一部分。

MSRV 政策

最小支持的 Rust 版本 (MSRV) 的增加将被视为小版本升级。

贡献

如果您有一份您认为应该解调但未解调的信号的 录音，请在新 github 问题上打开。要么附加或链接到您的录音。

在打开任何问题或 PR 之前，请阅读我们的 贡献指南。

许可：MIT OR Apache-2.0