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Cripto-telescrivente KFF58

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Moderatori: Foto UtenteMassimoB, Foto Utentejordan20

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[1] Cripto-telescrivente KFF58

Messaggioda Foto Utenteboiler » 26 lug 2022, 22:27

I recenti threads su telefoni militare e in particolare il commento di Foto Utentestefanopc mi hanno fatto tornare in mente questa macchina.
in un certo senso la meccanica di precisione per realizzare piccoli componenti elettromeccanici e quella degli orologi sono due campi decisamente affini.


set.jpg


Si tratta di una telescrivente sviluppata a inizio anni '50 dalla ditta Zellweger (poi divenuta parte di Ascom e piú tardi venduta a Thomson CSF). La cosa interessante è che la Zellweger non aveva ricevuto l'incarico di sviluppare una telescrivente, ma solo di partecipare al bando di concorso per le nuove ricetrasmittenti militari per la banda delle onde medie. Una telescrivente all'epoca non era considerata una soluzione affidabile e si preferiva la telegrafia morse.

Per dimostrate il contrario, il proprietario della Zellweger decise di realizzare una telescrivente da abbinare alla ricetrasmittente che era la parte effettivamente richiesta dal bando di concorso. Il tutto a spese sue e facendosi carico di tutti il rischio.

La ricetrasmittente (tra l'altro, è quella a sinistra nella foto) fu una delle prime ad offrire la possibilità di trasmettere anche in modulazione SSB, anche grazie all'elevata stabilità degli oscillatori quarzati e dei filtri meccanici. Proprio questa caratteristica era quella che rendeva l'esercizio in modulazione F1B affidabile e apriva quindi le porte all'uso di una telescrivente.

Ora viene la parte interessante: l'azienda Zellweger aveva una certa esperienza nel produrre apparecchi per le telecomunicazioni, ma il loro vero cavallo di battaglia erano le macchine per cucire e ricamare industriali. Non a caso la sede era non lontana dal canton San Gallo, polo mondiale (perlomeno a quei tempi) dell'industria tessile.

Ricordo che parliamo degli anni '50, una buona decina di anni prima della nascita del codice ASCII. Le telescriventi a quei tempi non codificavano i caratteri in un codice binario per poi trasmetterlo e decodificarlo all'arrivo. Un'idea del genere sarebbe stata fantascienza. Si scomponeva invece il carattere in una serie di segmenti, per esempio 7, come nei classici display da orologio. Questi 7 segmenti venivano poi codificati analogicamente (per esempio assegnando un tono in banda audio diverso ad ogni segmento) e trasmessi.

La Zellweger, forte della sua esperienza nella meccanica di precisione, decise di sdoppiare ogni segmento, trasmettendone così 14. In questo modo la resistenza ai disturbi venne raddoppiata. I simboli erano leggibili anche con la ricezione della metà dei segmenti.

Inoltre venne introdotto un sistema di cifraggio. Anche qui, non ci si poteva certo appoggiare ad una codifica realizzata in logica discreta, di microcontroller non parliamone nemmeno.
Anche il cifraggio venne realizzato in maniera completamente meccanica, con un algoritmo di sostituzione polialfabetica. La chiave di lavoro aveva una lunghezza di 70 caratteri, la chiave principale 10^15. Questo algoritmo e questa lunghezza della chiave di lavoro oggi fanno sorridere, ma per i tempi erano lo stato dell'arte.

C'erano apparecchi simili, soprattutto prodotti da Siemens, ma avevano un grosso problema: il passaggio al carattere successivo della chiave veniva causato dalla ricezione di un carattere. In caso di fading o di un disturbo, il trasmettitore avanzava di un carattere, il ricevitore no: si poteva ricominciare da capo. Questo era il motivo principale per la bassa affidabilità delle telescriventi militari.

Zellweger risolse il problema rendendo la gestione della chiave un'operazione sincrona sui due lati.
Come detto, l'intero meccanismo ci cifraggio e decifraggio erano meccanici e usavano un motorino come "clock". Nella fase iniziale del collegamento, prima che iniziasse la trasmissione vera e propria, il sistema trasmetteva un tono audio prodotto da un generatore accoppiato all'albero del sistema di cifraggio.
Il ricevitore miscelava questo segnale con quello prodotto allo stesso modo localmente e regolava la velocità del motore fino ad azzerare i battimenti. A questo punto il trasmettitore mandava un segnale di sincronizzazione per settare il tamburo rotante sul primo carattere della chiave e da quell'istante le due macchine lavoravano in sincronia indipendentemente dalla quantità di fading o di disturbi presenti.

Questo porta però ad un altro problema: la trasmissione deve essere sincrona, mentre l'operatore scrive alla velocità che vuole lui, quindi asincrono.
Ormai avrete già immaginato come è stato risolto il problema: in modo meccanico. Visto che comunque c'era già un albero rotante alla velocità necessaria, fu realizzato un registro di shift 14x2 meccanico. Non elettromeccanico, niente relé... meccanico! Si riteneva che con una velocità di trasmissione di 300 caratteri al minuto, un buffer di 2 caratteri sarebbe stato sufficiente.

E visto che vi siete sorbiti tutto questo testo, ecco un paio di altre foto per ripagarvi dello sforzo ;-)

Qui il "leggio" è ribaltato, dietro ci sono le levette per impostare la chiave di lavoro.
set_2.jpg


Il cuore del sistema di codifica meccanica. Sotto ai morsetti si intravvedono i contatti degli interruttori azionati dal tamburo rotante.
codifica_meccanica.jpg


La tastiera e l'albero su cui è calettato il tamburo che costituisce la chiave principale.
tasti_meccanica.jpg


Saluti, Boiler
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[2] Re: Cripto-telescrivente KFF58

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 26 lug 2022, 22:44

Quelle macchine (e specialmente i modi in cui in passato si sono risolti meccanicamente problemi che al giorno d'oggi richiedono dei micro) mi sono sempre piaciute, e quella sembra molto ben conservata, bella.
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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[3] Re: Cripto-telescrivente KFF58

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 27 lug 2022, 9:01

E' un post interessante.
Mi permetto, per amore della discussione, di fare qualche osservazione al testo.

Una telescrivente all'epoca non era considerata una soluzione affidabile e si preferiva la telegrafia morse. Gli apparati della trasmissione morse sono più semplici e q1uindi più affidabili e la comunicazione è affidabile se gli operatori umani sono bravi. La trasmissione con telescrivente è più veloce.

La ricetrasmittente (tra l'altro, è quella a sinistra nella foto) fu una delle prime ad offrire la possibilità di trasmettere anche in modulazione SSB, anche grazie all'elevata stabilità degli oscillatori quarzati e dei filtri meccanici. Proprio questa caratteristica era quella che rendeva l'esercizio in modulazione F1B affidabile e apriva quindi le porte all'uso di una telescrivente.
Le trasmissioni in RTTY erano in FSK (frequency shift keying) a due livelli. Un trasmettitore SSB andava bene, ma anche uno più semplice in FSK era adatto.


Ricordo che parliamo degli anni '50, una buona decina di anni prima della nascita del codice ASCII. Le telescriventi a quei tempi non codificavano i caratteri in un codice binario per poi trasmetterlo e decodificarlo all'arrivo. Un'idea del genere sarebbe stata fantascienza.
Che io sappia le telescriventi commerciali lo facevano, trasmettevano in codice a 5 bit BAUDOT (+ bit start e bit stop). Anche il codice morse è binario: presenza segnale (mark-traccia) - assenza segnale (space spazio). L'informazione dipende dalla durata del segnale:
mark breve punto, mark lungo linea, spazio breve fra gli elementi di un carattere, spazio lungo separazione fra i caratteri, spazio molto lungo separazione fra le le parole.

I codici a 7 bit hanno ridondanza e permettono il riconoscimento dell'errore e la autocorrezione.


Si scomponeva invece il carattere in una serie di segmenti, per esempio 7, come nei classici display da orologio. Questi 7 segmenti venivano poi codificati analogicamente (per esempio assegnando un tono in banda audio diverso ad ogni segmento) e trasmessi.
E' possibile, ma si occupa una banda molto più ampia della FSK.
O_/
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[4] Re: Cripto-telescrivente KFF58

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 27 lug 2022, 12:26

Molto interessante.
Assomiglia moltissimo alle prime macchine di prova automatica delle centrali elettromeccaniche molte ancora in servizio a inizio anni '90.
Riguardo la modulazione.
In campo Fdm si utilizzavano le portanti in modalità Tone On o Tone Off per portare informazioni di tipo "digitale" .
Ad esempio tutte le segnalazioni e gli allarmi dei canali fonia erano messe fuori banda con portante dedicata.
Il canale era 300-3400 Hz la portante di segnalazione era 3925 Hz .

Nel caso della telescrivente si sarebbero forse utilizzate 7 frequenze.
Quindi nel caso 7 generatori distinti in tx sul canale . ( per esempio 300 700 ... 3000 3400)
E 7 filtri accordati in rx uno per "segmento".
La occupazione di banda era il minore dei problemi probabilmente.
Contava solo affidabilità e numero di componenti attivi che doveva essere il minore possibile.
Ciao
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[5] Re: Cripto-telescrivente KFF58

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 27 lug 2022, 13:49

Giusto per curiosità due foto di una memoria elettromeccanica che immagazzinava la numerazione composta (dal Telefono decadico) tramite le sottili lamine della corona periferica che venivano disposte o sopra o sotto il profilo di plastica bianco.

Costruzione Siemens :ok:
Ciao
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[6] Re: Cripto-telescrivente KFF58

Messaggioda Foto Utenteboiler » 31 lug 2022, 0:24

Foto UtenteEtemenanki: non solo è ben conservata, funziona ancora!

Foto UtenteMarcoD: un forum è fatto per discutere, il tuo intervento è piú che benvenuto! Devo ammettere che ho pappagallicamente ripetuto quanto mi è stato detto :oops:

Foto Utentestefanopc: bella roba! Questo potrebbe piacerti :ok: https://www.youtube.com/watch?v=o1qRzKuskK0

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